專利名稱：一種節(jié)源水力發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水力發(fā)電設(shè)備，尤其是涉及一種新型的節(jié)約水源的水力發(fā)電設(shè)備，可 廣泛應(yīng)用于樓房、水壩、蓄水庫、水塘、山水及現(xiàn)有水力發(fā)電站的改造。
背景技術(shù)：
用水力資源發(fā)電可以節(jié)約大量資源量有限的煤炭、石油等礦物燃料。水能不但具 有清潔環(huán)保、可再生的特點(diǎn)，并且分布地域廣，是一種極具發(fā)展前途并可進(jìn)一步開發(fā)挖掘的 綠色能源。目前采用的水力發(fā)電技術(shù)由于存在技術(shù)上的缺陷，致使現(xiàn)有水利資源被大量浪費(fèi) 或者由于在建造工程成本大、建造地域受限、建設(shè)周期長、支付巨額移民安置費(fèi)用的種種缺 點(diǎn)而無法充分利用，導(dǎo)致大量水力資源被白白荒廢和流失掉了?，F(xiàn)有的水力發(fā)電一般都以修建攔河大壩，泄水建筑物，依靠水力沖刷水力渦輪機(jī)， 使渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，渦輪機(jī)再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)來發(fā)電，但由于其結(jié)構(gòu)本身的不緊密，水在沖刷過程中 散亂，致使大量的水源在沒有充分做功的情況下就白白流失掉了。而處在高位的一些較小 的水源卻由于在目前這種水力發(fā)電設(shè)計(jì)思路上的缺陷而無法用于發(fā)電，從而出現(xiàn)很多水能 無法利用，被擱置浪費(fèi)掉，成為無用之水，甚至成為了潛在危害和(或)造成自然災(zāi)害，對人 類生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅，增加了國家防洪抗洪的負(fù)擔(dān)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種工程簡單化，應(yīng)用地域廣泛化的水力發(fā)電設(shè)備，合理運(yùn) 用處在一定高位的水源，減少水源做功不充分而出現(xiàn)的水力資源浪費(fèi)現(xiàn)象，緩解電力資源 的緊張局面。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種節(jié)源水力發(fā)電機(jī)，包括管道(1)、水力驅(qū) 動(dòng)輪(2)和電機(jī)(3)，所述管道(1)包括進(jìn)水口( la)和出水口( Ib)，所述進(jìn)水口( la)位于 出水口(Ib)上方，其關(guān)鍵在于所述水力驅(qū)動(dòng)輪(2)包括圓周面(2a)和兩個(gè)端面(2b)， 所述水力驅(qū)動(dòng)輪(2)的圓周面(2b)上分布有輪齒(2c)，所述出水口(lb)偏離所述水力驅(qū)動(dòng) 輪(2)的軸心線且與所述水力驅(qū)動(dòng)輪(2)的圓周面(2a)相對，所述水力驅(qū)動(dòng)輪(2)與電機(jī) (3)相連。本發(fā)明利用高位的水從進(jìn)水口流入管道并由出水口流出，出水口與水力驅(qū)動(dòng)輪圓 周面上的輪齒相對，從出水口流出的水直接作用于驅(qū)動(dòng)輪圓周面上的輪齒上，水力驅(qū)動(dòng)輪 一側(cè)受到來自沿著固定線路流動(dòng)的水的做功下，致使水壓直接作用于該水力驅(qū)動(dòng)輪一側(cè)， 水力驅(qū)動(dòng)輪在受力不均的情況下沿著水流、水壓的方向繞自身的軸線旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)水力驅(qū)動(dòng) 輪轉(zhuǎn)動(dòng)，水力驅(qū)動(dòng)輪帶動(dòng)電機(jī)發(fā)電。當(dāng)利用水自身產(chǎn)生的重力、壓力、壓強(qiáng)使水充分做功帶 動(dòng)水力驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)做功，消耗水資源較少，達(dá)到了節(jié)約水源的目的。所述出水口(Ib)位于所述水力驅(qū)動(dòng)輪(2)的左側(cè)，所述管道(1)下部設(shè)置有環(huán)繞 該管道(1)的密封殼體(4)，所述密封殼體(4)與所述水力驅(qū)動(dòng)輪(2)位于出水口(Ib)右側(cè)的部分圓周面(2a)間隙配合，所述出水口( Ib )、水力驅(qū)動(dòng)輪(2 )和位于水力驅(qū)動(dòng)輪(2 )左側(cè) 的密封殼體(4)形成第一水流通道(8)。通過進(jìn)水口、管道、出水口、密封殼體形成的第一水 流通道限制了水只能向一個(gè)方向集中流動(dòng)，即從出水口出來的水作于水力驅(qū)動(dòng)輪左側(cè)圓周 面上的輪齒，從出水口出來的水隨水力驅(qū)動(dòng)輪一同逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，進(jìn)一步節(jié)約了水源并使水 做功更充分。所述的一種節(jié)源水力發(fā)電機(jī)，還包括一個(gè)水量調(diào)節(jié)裝置(5)，所述水量調(diào)節(jié)裝置 (5)設(shè)置在所述出水口(Ib)下方并位于所述水力驅(qū)動(dòng)輪(2)的左側(cè)或左下側(cè)。通過水量調(diào) 節(jié)裝置調(diào)節(jié)排水量，控制水的壓力、壓強(qiáng)，增加水與水力驅(qū)動(dòng)輪的表面接觸面積，進(jìn)一步充 分利用水源；也可通過水量調(diào)節(jié)裝置調(diào)大排水量，在儲水量較多或水中雜質(zhì)較多時(shí)，作為排 水通道或排污通道。所述水量調(diào)節(jié)裝置(5 )設(shè)置在所述密封殼體(4 )下方，所述水力驅(qū)動(dòng)輪(2 )和水量 調(diào)節(jié)裝置(5)形成第二水流通道(14)，該第二水流通道(14)靠近所述第一水流通道(8) 的一端與所述水力驅(qū)動(dòng)輪(2)的間隙大于遠(yuǎn)離所述第一水流通道(8)的一端與所述水力驅(qū) 動(dòng)輪(2)的間隙，該水量調(diào)節(jié)裝置(5)與所述密封殼體(4)通過滑槽(7)連接，所述滑槽(7) 固定連接在所述密封殼體(4)或水量調(diào)節(jié)裝置(5)上，所述滑槽(7)由遠(yuǎn)到近向所述水力驅(qū) 動(dòng)輪(2)的軸線延伸。由于出水口水量與水力發(fā)電機(jī)的排水量是相等的，通過限制水力發(fā) 電機(jī)的排水量來進(jìn)一步調(diào)節(jié)出水口排水量。所述水力驅(qū)動(dòng)輪(2)與電機(jī)(3)之間設(shè)置有變速機(jī)構(gòu)(6)。通過變速機(jī)構(gòu)提供發(fā) 電機(jī)的轉(zhuǎn)速，可更好的利用水力產(chǎn)生的機(jī)械動(dòng)力，加大轉(zhuǎn)速從而加大發(fā)電量。所述管道(1)或進(jìn)水口(Ia)或出水口(Ib)設(shè)置有水流開關(guān)。設(shè)置水流開關(guān)便于 更好地控制節(jié)源水力發(fā)電機(jī)。本發(fā)明的有益效果
1)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，制造成本低；
2)易于安裝，占地面積小，適用地域范圍廣，易于推廣；
3)可廣泛應(yīng)用于樓房、水壩、蓄水庫、水塘、山水及現(xiàn)有水力發(fā)電站的改造，增加了水力 資源利用的渠道；
4)在消耗同樣多的水源情況下產(chǎn)生更多電力，節(jié)約和更好地利用了有限的水力資源， 緩解電力資源的緊張局面；
5)綠色環(huán)保，無污染。


圖1是本發(fā)明的一種實(shí)施例。
圖2是圖1的B-B剖視圖。
圖3是本發(fā)明的另一種實(shí)施例
圖4是圖3的A向局部視圖。
圖5是圖3的C-C剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明如圖1、圖2所示的一種節(jié)源水力發(fā)電機(jī)，由管道1、水力驅(qū)動(dòng)輪2和電機(jī)3組成。管道 1上端為進(jìn)水口 la，下端為出水口 lb，進(jìn)水口 Ia位于出水口 Ib上方，水力驅(qū)動(dòng)輪2通過軸 2d與電機(jī)3相連。電機(jī)3的數(shù)量可以是1個(gè)、2個(gè)或多個(gè)，分別連接在軸2d上。水力驅(qū)動(dòng) 輪2為圓盤形，包括一個(gè)圓周面2a和兩個(gè)端面2b，在水力驅(qū)動(dòng)輪2的圓周面2a上分布有輪 齒2c，出水口 Ib偏離水力驅(qū)動(dòng)輪2的軸心線且與水力驅(qū)動(dòng)輪2的圓周面2a相對，即出水 口 Ib與水力驅(qū)動(dòng)輪2的軸心線在水平方向上存在一定的位移，從出水口 Ib流出的水不是 直接作用于水力驅(qū)動(dòng)輪2的軸心線上方的圓周面，而是作用于水力驅(qū)動(dòng)輪2軸心線左側(cè)圓 周面上的輪齒2c。如圖1、圖2所示，出水口 Ib位于水力驅(qū)動(dòng)輪2的左側(cè)，管道1下部還設(shè)置有環(huán)繞 該管道1的密封殼體4。密封殼體4包在水力驅(qū)動(dòng)輪2的兩端面2b及位于出水口 Ib左、 右兩側(cè)的部分圓周面2a上；密封殼體4與水力驅(qū)動(dòng)輪2位于出水口 Ib右側(cè)的部分圓周面 2a間隙配合，以盡量保證從出水口 Ib流出的水不會從水力驅(qū)動(dòng)輪2的兩端面2b及右側(cè)的 圓周面2a上部溢出，同時(shí)密封殼體4水力驅(qū)動(dòng)輪2轉(zhuǎn)動(dòng)過程應(yīng)避免與密封殼體4之間產(chǎn)生 摩擦。密封殼體4與位于出水口 Ib左側(cè)的水力驅(qū)動(dòng)輪2的部分圓周面2a之間留有第一水 流通道8，出水口 lb、水力驅(qū)動(dòng)輪2左側(cè)的部分圓周面2a和位于水力驅(qū)動(dòng)輪2左側(cè)的密封 殼體4形成第一水流通道8，該第一水流通道8環(huán)繞水力驅(qū)動(dòng)輪2的部分圓周面2a。密封 殼體4的設(shè)置主要是為了讓水流更為集中，做功更充分，可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置。水力驅(qū)動(dòng)輪 2的軸2d兩端分別設(shè)置有軸承13。當(dāng)然，出水口 Ib也可以設(shè)置在水力驅(qū)動(dòng)輪2的右側(cè)，形 成與圖1對稱的節(jié)源水力發(fā)電機(jī)。圖3、圖5所示為本發(fā)明的另一種實(shí)施例，由管道1、水力驅(qū)動(dòng)輪2、電機(jī)3、密封殼 體4、水量調(diào)節(jié)裝置5、滑槽7、支架9、調(diào)節(jié)螺桿10、連接螺釘11和箱體12組成。水量調(diào)節(jié) 裝置5設(shè)置在出水口 Ib下方并位于水力驅(qū)動(dòng)輪2的左下側(cè)。水量調(diào)節(jié)裝置5設(shè)置在密封 殼體4的下方。出水口 lb、水力驅(qū)動(dòng)輪2左側(cè)的部分圓周面2b、位于水力驅(qū)動(dòng)輪2左側(cè)的 密封殼體4形成第一水流通道8，水力驅(qū)動(dòng)輪2和水量調(diào)節(jié)裝置5形成可調(diào)節(jié)的第二水流 通道14，水量調(diào)節(jié)裝置5包繞水力驅(qū)動(dòng)輪2，第一水流通道8和可調(diào)節(jié)的第二水流通道14 相連通?？烧{(diào)節(jié)的第二水流通道14靠近第一水流通道8的一端與水力驅(qū)動(dòng)輪2的間隙大 于遠(yuǎn)離第一水流通道8的一端與水力驅(qū)動(dòng)輪2的間隙?；?由遠(yuǎn)到近向水力驅(qū)動(dòng)輪2的 軸線延伸，滑槽7從左到右逐漸向上傾斜形成傾斜滑槽7。調(diào)節(jié)螺桿10傾斜地安裝在箱體 12上，調(diào)節(jié)螺桿10的傾斜方向與滑槽7的傾斜方向一致。調(diào)節(jié)螺桿10的頂端頂在水量調(diào) 節(jié)裝置5的左下側(cè)，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺桿10，使水量調(diào)節(jié)裝置5沿滑槽7滑動(dòng)。密封殼體4和 箱體12之間設(shè)置有支架9。如圖4所示，水量調(diào)節(jié)裝置5與密封殼體4通過滑槽7連接，滑 槽7通過左右兩側(cè)的連接螺釘11固定連接在密封殼體4上。水量調(diào)節(jié)裝置5設(shè)置在水力驅(qū)動(dòng)輪2的左下側(cè)時(shí)，滑槽7也可以左到右逐漸向下 傾斜；水量調(diào)節(jié)裝置5也可以設(shè)置在水力驅(qū)動(dòng)輪2的左側(cè)，對應(yīng)的滑槽7水平設(shè)置。滑槽7 通過連接螺釘固定在水量調(diào)節(jié)裝置5上，或者粘結(jié)在密封殼體4或水量調(diào)節(jié)裝置5上。作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，如圖5所示，水力驅(qū)動(dòng)輪2與電機(jī)3之間設(shè)置有變速 機(jī)構(gòu)。變速機(jī)構(gòu)為變速齒輪6，水力驅(qū)動(dòng)輪2的軸2兩端裝有變速齒輪6 ；電機(jī)3的軸端為 小齒輪，變速齒輪6與電機(jī)3的小齒輪嚙合傳動(dòng)，電機(jī)3的小齒輪齒數(shù)小于變速齒輪6的齒 數(shù)，形成一級加速機(jī)構(gòu)。水力驅(qū)動(dòng)輪2的軸2d兩端分別設(shè)置有軸承13。變速機(jī)構(gòu)也可以設(shè)置成多級加速機(jī)構(gòu)，變速機(jī)構(gòu)及輪齒的形式多種多樣，只要是常規(guī)設(shè)計(jì)，均落在本發(fā)明的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種節(jié)源水力發(fā)電機(jī)，包括管道(1)、水力驅(qū)動(dòng)輪(2)和電機(jī)(3)，所述管道(1)包括進(jìn)水口(1a)和出水口(1b), 所述進(jìn)水口(1a)位于出水口(1b)上方,其特征在于 所述水力驅(qū)動(dòng)輪(2)包括圓周面(2a)和兩個(gè)端面(2b),所述水力驅(qū)動(dòng)輪(2)的圓周面(2b)上分布有輪齒(2c)，所述出水口(1b)偏離所述水力驅(qū)動(dòng)輪(2)的軸心線且與所述水力驅(qū)動(dòng)輪(2)的圓周面(2a)相對，所述水力驅(qū)動(dòng)輪(2)與電機(jī)(3)相連。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種節(jié)源水力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述出水口(Ib)位于所 述水力驅(qū)動(dòng)輪(2)的左側(cè)，所述管道(1)下部設(shè)置有環(huán)繞該管道(1)的密封殼體(4)，所述密 封殼體(4)與所述水力驅(qū)動(dòng)輪(2)位于出水口(Ib)右側(cè)的部分圓周面(2a)間隙配合，所述 出水口(lb)、水力驅(qū)動(dòng)輪(2)和位于水力驅(qū)動(dòng)輪(2)左側(cè)的密封殼體(4)形成第一水流通道 (8)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種節(jié)源水力發(fā)電機(jī)，其特征在于還包括一個(gè)水量調(diào) 節(jié)裝置(5)，所述水量調(diào)節(jié)裝置(5)設(shè)置在所述出水口(Ib)下方并位于所述水力驅(qū)動(dòng)輪(2) 的左側(cè)或左下側(cè)。
4.按照權(quán)利要求3所述的一種節(jié)源水力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述水量調(diào)節(jié)裝置(5)設(shè) 置在所述密封殼體(4)下方，所述水力驅(qū)動(dòng)輪(2)和水量調(diào)節(jié)裝置(5)形成第二水流通道 (14)，該第二水流通道(14)靠近所述第一水流通道(8)的一端與所述水力驅(qū)動(dòng)輪(2)的 間隙大于遠(yuǎn)離所述第一水流通道(8)的一端與所述水力驅(qū)動(dòng)輪(2)的間隙，該水量調(diào)節(jié)裝 置(5 )與所述密封殼體(4 )通過滑槽(7 )連接，所述滑槽(7 )固定連接在所述密封殼體(4 ) 或水量調(diào)節(jié)裝置(5)上，所述滑槽(7)由遠(yuǎn)到近向所述水力驅(qū)動(dòng)輪(2)的軸線延伸。
5.按照權(quán)利要求1所述的一種節(jié)源水力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述水力驅(qū)動(dòng)輪(2)與電 機(jī)(3 )之間設(shè)置有變速機(jī)構(gòu)(6 )。
6.按照權(quán)利要求1所述的一種節(jié)源水力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述管道(1)或進(jìn)水口 (la)或出水口( lb)設(shè)置有水流開關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種節(jié)源水力發(fā)電機(jī)，包括管道、水力驅(qū)動(dòng)輪和電機(jī)，所述管道包括進(jìn)水口和出水口,所述進(jìn)水口位于出水口上方,所述水力驅(qū)動(dòng)輪與電機(jī)相連，所述水力驅(qū)動(dòng)輪包括圓周面和兩個(gè)端面,所述水力驅(qū)動(dòng)輪的圓周面上分布有輪齒，所述出水口偏離所述水力驅(qū)動(dòng)輪的軸心線且與所述水力驅(qū)動(dòng)輪的圓周面相對。本發(fā)明提供了一種工程簡單化，應(yīng)用地域廣泛的水力發(fā)電設(shè)備，合理運(yùn)用處在一定高位的水源，減少水源做功不充分而出現(xiàn)的水力資源浪費(fèi)現(xiàn)象，緩解電力資源的緊張局面。
文檔編號F03B1/00GK101956645SQ20101053819
公開日2011年1月26日 申請日期2010年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月10日
發(fā)明者封海濤 申請人:封海濤