一種水流能量轉(zhuǎn)換裝置制造方法
【專利摘要】一種水流能量轉(zhuǎn)換裝置，包括上端蓋、下端蓋和將上端蓋和下端蓋連接起來的弧狀蝸殼和蝸殼前擋板，所述上端蓋和下端蓋上設(shè)有軸孔，所述軸孔中安裝有水輪軸，所述水輪軸中部固定連接有葉片圓盤，所述葉片圓盤的上部和下部連接有葉片桿，所述葉片桿上活動連接有可繞葉片桿轉(zhuǎn)動的葉片，所述蝸殼設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述進(jìn)水口與出水口之間設(shè)置有阻止水流通過的阻水板，所述阻水板設(shè)置在蝸殼前擋板、上端蓋或下端蓋上，所述阻水板之間或阻水板與上端蓋和下端蓋之間設(shè)置有供葉片、葉片桿及葉片圓盤通過的間隔，水流從進(jìn)水口到出水口推動水輪軸轉(zhuǎn)動。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、制作成本低，能充分利用自然水流能量，達(dá)到高效利用水流發(fā)電的目的。
【專利說明】一種水流能量轉(zhuǎn)換裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水流能量轉(zhuǎn)換裝置，具體涉及一種可大規(guī)模并高效利用江河、海洋的水流能量的水流能量轉(zhuǎn)換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今世界的水力發(fā)電技術(shù)都要依賴修筑攔水壩才能利用江河的水能資源，而一條河流適易修水壩的地方并不多，因此，我們只能放任大部份江河的水能資源白白流走，極豐富的海洋水能資源更因無法修水壩，讓我們只能望洋興嘆。主要的原因是目前的水輪機(jī)要依靠水壩控制水流來推動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)以達(dá)到水能轉(zhuǎn)換的目的，而對于自然條件下的江河，海洋，則束手無策。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種能在自然條件下高效利用江河和海洋水流能量的水流能量轉(zhuǎn)換裝置，它結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)換效率高，成本低。
[0004]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0005]本發(fā)明提供了一種水流能量轉(zhuǎn)換裝置，包括上端蓋、下端蓋、將上端蓋和下端蓋連接起來的弧狀蝸殼和蝸殼前擋板、與蝸殼末端連接的控水板；所述上端蓋和下端蓋上設(shè)有軸孔，所述軸孔中安裝有水輪軸，所述水輪軸中部連接有一葉片圓盤，所述葉片圓盤的上表面固定連接有至少二根上葉片桿，所述上葉片桿在葉片圓盤上部沿圓周和半徑方向排列安裝，所述葉片圓盤下表面固定連接有至少二根下葉片桿，所述下葉片桿在所述葉片圓盤下部沿圓周和半徑方向排列安裝，所述上葉片桿與上葉片活動連接，所述下葉片桿與下葉片活動連接；所述蝸殼設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述進(jìn)水口與出水口之間設(shè)置有阻止水流通過的阻水板，所述阻水板包括設(shè)置在上端蓋上的上阻水板和設(shè)置在下端蓋上的下阻水板，所述阻水板之間和阻水板與蝸殼前擋板之間設(shè)置有供葉片、葉片桿以及葉片圓盤通過的間隔；所述出水口處設(shè)置有排水管，所述蝸殼、控水板、阻水板和排水管形成控制水流沿水輪軸轉(zhuǎn)動方向流動的S形水流通道。水輪軸位于S形水流通道中，S形水流通道控制水流沿水輪軸轉(zhuǎn)動方向流動，并且S形通道為密封的，可以使水流更為集中，使進(jìn)入進(jìn)水口的水流全部作用在葉片上，提高了本裝置的效率。
[0006]所述上阻水板上裝有引導(dǎo)葉片轉(zhuǎn)動以通過所述間隔的上葉片導(dǎo)軌，所述下阻水板上裝有引導(dǎo)葉片轉(zhuǎn)動以通過所述間隔的下葉片導(dǎo)軌，所述的阻水板設(shè)置有調(diào)節(jié)通過阻水板水流流量的水流調(diào)節(jié)門。水流調(diào)節(jié)門通過調(diào)節(jié)水流通過阻水板的多少達(dá)到控制水輪軸獲得水力的多少。關(guān)閉水流調(diào)節(jié)門，水流無法從阻水板處通過，水輪軸獲得水力最大。打開水流調(diào)節(jié)門，水輪軸獲得水力最少。
[0007]所述葉片和葉片桿活動連接，其形狀均為弧形，并具有與葉片桿所在圓周相同的弧度。所述葉片全部打開時和葉片桿排列在一起形成一個整圓，所述葉片桿呈網(wǎng)格狀分布，可讓水流從葉片桿網(wǎng)格中通過，葉片桿網(wǎng)格與阻水板間隔之間互相配合，采用此結(jié)構(gòu)，使得葉片桿和葉片可在阻水板間隔內(nèi)轉(zhuǎn)動，并可以將間隔擋住，阻止水流從阻水板間隔處通過，提高阻水板的阻水性能。
[0008]所述葉片、水輪軸及葉片圓盤內(nèi)部設(shè)置為密封中空或內(nèi)部填充輕質(zhì)材料制成。這樣使葉片及水輪軸的比重接近水的比重。葉片及水輪軸在水中的重力減小，可以減小合頁和軸承的摩擦力。提高本裝置的效率。
[0009]所述進(jìn)水口連接有進(jìn)水管，所述進(jìn)水管設(shè)有第一進(jìn)水門和第二進(jìn)水門，所述第一進(jìn)水門和第二進(jìn)水門均為單向水流門，所述第一進(jìn)水門設(shè)置在進(jìn)水管的末端，其進(jìn)水方向與進(jìn)水口的進(jìn)水方向相反，第二進(jìn)水門設(shè)置在進(jìn)水管與進(jìn)水口相對的一側(cè)，進(jìn)水方向與進(jìn)水口進(jìn)水方向相同。采用此種結(jié)構(gòu)，當(dāng)水流的力量打開第二進(jìn)水門時關(guān)閉第一進(jìn)水門、水流從第二進(jìn)水門進(jìn)入，或者水流的力量打開第一進(jìn)水門時關(guān)閉第二進(jìn)水門，水流從第一進(jìn)水門進(jìn)入。這樣本裝置不僅可以應(yīng)用于江河等單向水流中，而且可以利用海洋潮汐的雙向水流，應(yīng)用范圍更廣。
[0010]所述出水口連接有排水管，所述排水管兩端設(shè)有第一排水門和第二排水門，所述第一排水門和第二排水門為單向門，所述第一排水門水流方向與進(jìn)水口水流方向相同，所述第二排水門進(jìn)水方向與進(jìn)水口水流方向相反。采用此種結(jié)構(gòu)，當(dāng)裝置外水流的力量使得第二排水門關(guān)閉時打開第一排水門，水流從第一排水門排出，或者水流的力量使得第二排水門打開時關(guān)閉第一排水門，水流從第二排水門排出。
[0011]所述控水板為與葉片桿弧度相配合的圓弧形，所述控水板為二分之一圓周以上的弧長。使控水板能阻止或減少水流從控水板與葉片桿之間的間隔中通過，控水板的作用在于改變水流的方向和以及集中封鎖住水流，使進(jìn)入蝸殼的水流全部作用在葉片上，使本裝置的轉(zhuǎn)換效率更高。
[0012]本發(fā)明的另一種技術(shù)方案的水流能量轉(zhuǎn)換裝置，包括上端蓋、下端蓋、將上端蓋和下端蓋連接起來的弧狀蝸殼和蝸殼前擋板、與蝸殼末端連接的控水板，所述上端蓋和下端蓋上設(shè)有軸孔，所述軸孔中安裝有水輪軸，所述水輪軸上部連接有一個葉片桿圓盤，所述葉片桿圓盤設(shè)置有至少兩根葉片桿，所述葉片桿上活動連接有可繞葉片桿轉(zhuǎn)動的葉片，所述水輪軸下部連接一個葉片擋桿圓盤，所述葉片擋桿圓盤對應(yīng)上部葉片桿設(shè)置有可擋住葉片下端的二根葉片擋桿，所述蝸殼設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述進(jìn)水口與出水口之間設(shè)置有阻止水流通過的阻水板，所述阻水板固定在蝸殼前擋板上，所述阻水板與上端蓋之間留有供葉片和葉片桿圓盤通過的上間隔，所述阻水板與下端蓋之間留有供葉片檔桿圓盤通過的下間隔，所述出水口處設(shè)置有排水管，所述蝸殼、控水板、阻水板和排水管形成控制水流沿水輪軸轉(zhuǎn)動方向流動的S形水流通道。
[0013]所述葉片包括至少I片以上的葉片單體，所述葉片單體為長方體葉片或帶止口的長方體葉片。采用此結(jié)構(gòu)，當(dāng)多片葉片單體通過間隔落下時會有一定的時間差，這樣每片葉片落下時對水輪軸的沖力就會減少，而不會影響水輪軸的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0014]所述上端蓋與下端蓋之間設(shè)有可使葉片下端向上翻起成水平以通過上間隔的導(dǎo)條。導(dǎo)條對葉片的翻轉(zhuǎn)起到引導(dǎo)作用，能使葉片順利地翻轉(zhuǎn)。
[0015]所述進(jìn)水口連接有進(jìn)水管，所述進(jìn)水管設(shè)有第一進(jìn)水門和第二進(jìn)水門，所述第一進(jìn)水門設(shè)置在進(jìn)水管的末端，其進(jìn)水方向與進(jìn)水口的進(jìn)水方向相反，第二進(jìn)水門設(shè)置在進(jìn)水管與進(jìn)水口相對的一側(cè)，進(jìn)水方向與進(jìn)水口進(jìn)水方向相同。采用此種結(jié)構(gòu)，當(dāng)水流的力量打開第二進(jìn)水門時關(guān)閉第一進(jìn)水門、水流從第二進(jìn)水門進(jìn)入，或者水流的力量打開第一進(jìn)水門時關(guān)閉第二進(jìn)水門，水流從第一進(jìn)水門進(jìn)入。
[0016]所述排水管兩端設(shè)有第一排水門和第二排水門，所述第一排水門和第二排水門為單向門，所述第一排水門水流方向與進(jìn)水口水流方向相同，所述第二排水門進(jìn)水方向與進(jìn)水口水流方向相反。采用此種結(jié)構(gòu)，當(dāng)裝置外水流的力量使得第二排水門關(guān)閉時打開第一排水門，水流從第一排水門排出，或者水流的力量使得第二排水門打開時關(guān)閉第一排水門，水流從第二排水門排出。
[0017]進(jìn)水管和排水管的設(shè)置是使本裝置可以利用海洋潮汐的雙向水流，應(yīng)用范圍更廣。在單向水流的河流中使用時，不需要設(shè)置進(jìn)水管，排水管也可以不設(shè)置。
[0018]所述葉片為密封中空或由內(nèi)部填充輕質(zhì)材料制成。這樣葉片的比重接近水的比重。葉片在水中的重力減少，可以減小合頁的摩擦力。
[0019]所述蝸殼末端連接有控水板，所述控水板為圓弧形，并與葉片桿的弧度互相配合，使控水板能阻止或減少水流從控水板與葉片桿之間的間隔中通過。所述控水板為二分之一圓周以上的弧長。控水板的作用在于改變水流的方向和集中以及封鎖住水流，使進(jìn)入蝸殼的水流全部作用在葉片上，使本裝置的轉(zhuǎn)換效率更高。
[0020]本發(fā)明的兩種技術(shù)方案均采用了 S形水流通道。水輪機(jī)在直線運(yùn)動的自然水流環(huán)境如河流中運(yùn)動時，水流推動處在迎水面的葉片使水輪軸轉(zhuǎn)動的同時必須要克服處在背水面的葉片所受到的水流阻力，因背水面的葉片與迎水面的葉片的運(yùn)動方向相反，兩種力的強(qiáng)弱便決定水輪軸獲得水力的多少。本發(fā)明的S形通道將水流的直線運(yùn)動改變?yōu)樗鞯男D(zhuǎn)運(yùn)動，充分利用水流的能量，從而獲得更大的轉(zhuǎn)換效率。
[0021]采用以上技術(shù)，本發(fā)明所產(chǎn)生的技術(shù)效果是:
[0022]1、將本發(fā)明投放在水中通過鏈錨方式或棚架、柱等固定方式固定，水流通過本裝置時由于阻水板的阻隔，水流只能順著S形水流通道流動，由于控水板的鎖水作用，使進(jìn)入S形通道的水流全部作用在水輪軸的葉片上，并且由于S形水流通道將水流的方向改變?yōu)榕c水輪軸旋轉(zhuǎn)的方向相同，使本發(fā)明的水能轉(zhuǎn)換的效率更高。
[0023]2、并且由于在進(jìn)水口連接了一條進(jìn)水方向與進(jìn)水口進(jìn)水方向相反的進(jìn)水管，通過在進(jìn)水管的兩端設(shè)置單向進(jìn)水門和在排水管的兩端設(shè)置單向排水門，本發(fā)明所述的水流能量轉(zhuǎn)換裝置還能利用雙向水流，例如:海洋的潮汐能量，應(yīng)用更加廣泛。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為實(shí)施例1的俯視圖；
[0025]圖2為實(shí)施例1的水輪軸結(jié)構(gòu)示意圖(葉片桿沿一個圓周分布);
[0026]圖3為實(shí)施例1水輪軸示意圖(葉片桿沿兩個圓周分布);
[0027]圖4為實(shí)施例2的水輪軸結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5為圖2所示對應(yīng)的阻水板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖6為圖3所示對應(yīng)的阻水板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖7為圖4所示對應(yīng)的阻水板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖8為實(shí)施例2的葉片結(jié)構(gòu)示意圖。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0032]下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不僅限于以下的實(shí)施例。
[0033]實(shí)施例1
[0034]如圖1所示，本發(fā)明所述的水流能量轉(zhuǎn)換裝置包括上端蓋1、下端蓋2和將上端蓋I和下端蓋2連接起來的蝸殼3、位于蝸殼前方的蝸殼前擋板4和控水板9。
[0035]蝸殼3為圓弧狀，設(shè)有進(jìn)水口 7和出水口 8，進(jìn)水口 7和出水口 8均位于蝸殼3前方，進(jìn)水口 7和出水口 8之間還設(shè)有阻水板，出水口 8與蝸殼3之間設(shè)有控水板9，控水板9設(shè)在出水口 8上方，與蝸殼3連接，控水板9為弧形板，控水板9的弧長為二分之一圓周以上的弧長。控水板9的作用在于改變水流的方向并集中封鎖住水流，使進(jìn)入蝸殼的水流全部作用在葉片上，使本裝置的轉(zhuǎn)換效率更高。蝸殼3外還設(shè)有進(jìn)水方向與進(jìn)水口 7進(jìn)水方向相反的進(jìn)水管10，進(jìn)水管10與進(jìn)水口 7相通，進(jìn)水管10上設(shè)有第一進(jìn)水門101和第二進(jìn)水門102，第一進(jìn)水門101設(shè)置在進(jìn)水管10的末端，第二進(jìn)水門102設(shè)置在進(jìn)水管10上與進(jìn)水口 7正對的一側(cè),采用進(jìn)水管10可以實(shí)現(xiàn)雙向進(jìn)水,第一進(jìn)水門101和第二進(jìn)水門102均為單向門，只能使水流進(jìn)入,而不能使水流流出。
[0036]蝸殼靠近出水口 8的一端還設(shè)置有排水管11，排水管11位于蝸殼一側(cè)，排水管11上設(shè)置有第一排水門111和第二排水門112，第一排水門111和第二排水門112設(shè)置在排水管的兩端，第一排水門111和第二排水門112均為單向門，只能使水流排出，而不能使水流進(jìn)入，第一排水門111的出水方向與進(jìn)水口 7水流方向一致，第二排水門112的出水方向與進(jìn)水口 7進(jìn)水方向相反，第二排水門112位于出水口同一側(cè)，當(dāng)裝置外水流的力量使得第二排水門112關(guān)閉時打開第一排水門111，水流從第一排水門111排出，或者水流的力量使得第二排水門112打開時關(guān)閉第一排水門，水流從第二排水門112排出。采用進(jìn)水管和排水管之間互相聯(lián)動，可以使本裝置在往復(fù)水流如海洋潮汐中工作。
[0037]所述蝸殼3、阻水板、控水板9和排水管11形成S形水流通道，使水流方向與水輪軸5轉(zhuǎn)動方向一致，并且使進(jìn)入S形水流通道的水流全部作用在葉片上，提高了本裝置的轉(zhuǎn)換效率。
[0038]上端蓋I和下端蓋2使蝸殼3內(nèi)部密封，使水流更集中，更有效地推動水輪軸5轉(zhuǎn)動，上端蓋I和下端蓋2上設(shè)有軸孔，所述軸孔中安裝有水輪軸5，水輪軸5與所述軸孔之間安裝有軸承6，所述葉片131、141及水輪軸5設(shè)置為密封中空或由內(nèi)部填充輕質(zhì)材料制成。這樣使葉片及水輪軸的比重接近水的比重。可以減小合頁和軸承的摩擦力，提高本裝置的效率。水輪軸5的一端可通過增速箱與發(fā)電機(jī)或水泵連接。
[0039]如圖2和圖3所示，圖2為葉片桿沿一個圓周分布的水輪軸結(jié)構(gòu)示意圖，此時相應(yīng)的阻水板結(jié)構(gòu)如圖5所示；圖3為葉片桿沿兩個圓周分布的水輪軸示意圖，此時相應(yīng)的阻水板結(jié)構(gòu)如圖6所示。
[0040]如圖2所示，所述水輪軸5中部固定連接有葉片圓盤12，葉片圓盤12與水輪軸5垂直連接，葉片圓盤12上設(shè)置有葉片桿，所述葉片桿包括上葉片桿13和下葉片桿14，上葉片桿13與上葉片131通過合頁連接，下葉片桿14與下葉片141通過合頁連接，上葉片131和下葉片141形狀均為弧形，所述葉片桿呈網(wǎng)格狀分布，形狀為弧形，可讓水流從葉片桿網(wǎng)格中通過，葉片桿網(wǎng)格的尺寸與阻水板間隔的尺寸互相配合，使阻水板間隔可讓葉片桿及葉片通過，并能阻止或減少水流從阻水板間隔處通過。本實(shí)施例的上葉片桿13在葉片圓盤12的上表面沿圓周方向和徑向方向排列，沿徑向設(shè)置兩層上葉片桿，位于兩個圓周上，每個圓周設(shè)置2根葉片桿13 ;下葉片桿14在葉片圓盤12的下表面沿圓周方向和徑向方向排列，沿徑向設(shè)置兩層下葉片桿14，位于兩個圓周上，每個圓周設(shè)置2根下葉片桿14，上葉片桿13和下葉片桿14所在的圓周分別重合,上葉片桿13和下葉片桿14可以在圓周方向上間錯設(shè)置，這樣可以使葉片從阻水板間隔通過后能先后壓在葉片桿上，防止葉片對水輪軸產(chǎn)生太大的沖力而影響水輪軸的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0041]進(jìn)一步的，可以沿葉片圓盤的圓周方向上設(shè)置大于兩個上葉片桿或設(shè)置大于兩個下葉片桿，并且可以將葉片桿設(shè)置在大于兩個圓周上，這樣使得葉片的面積相應(yīng)減少，可以提聞葉片的強(qiáng)度。
[0042]如圖6所示，所述阻水板設(shè)置在水輪軸5與蝸殼前擋板4之間，包括上阻水板15和下阻水板16，上阻水板15固定安裝在上端蓋I上，下阻水板16固定安裝在下端蓋2上，所述的阻水板設(shè)置有調(diào)節(jié)通過阻水板水流流量的水流調(diào)節(jié)門152。所述水流調(diào)節(jié)門152可以安裝在任意一塊阻水板上。水流調(diào)節(jié)門的作用，通過調(diào)節(jié)水流通過阻水板的多少達(dá)到控制水輪軸獲得水力的多少。關(guān)閉水流調(diào)節(jié)門，水流無法從阻水板處通過，水輪軸獲得水力最大。打開水流調(diào)節(jié)門，水輪軸獲得水力最少。
[0043]所述阻水板之間以及阻水板與蝸殼前擋板4之間留有供葉片、葉片桿和葉片圓盤通過的間隔，所述間隔包括上阻水板15之間以及上阻水板15與蝸殼前擋板4之間設(shè)置的供上葉片131和上葉片桿13通過的上葉片通道17、下阻水板16之間以及下阻水板16與蝸殼前擋板4之間設(shè)置的供下葉片141通過的下葉片通道18、上阻水板15與下阻水板16之間設(shè)置的供葉片圓盤通過的葉片圓盤通道19。所述上阻水板15和下阻水板16與水輪軸5之間適度配合,使水輪軸5可靈活轉(zhuǎn)動，并阻止或減少水流從阻水板與水輪軸之間的間隙處通過。所述上阻水板15還裝有引導(dǎo)上葉片131轉(zhuǎn)動以通過上葉片通道17的上葉片導(dǎo)軌151，所述下阻水板16上還裝有引導(dǎo)下葉片141轉(zhuǎn)動以通過下葉片通道18的下葉片導(dǎo)軌161 ;所述上葉片導(dǎo)軌151和下葉片導(dǎo)軌161均為弧形管。
[0044]水流沿著進(jìn)水管10從進(jìn)水口 7進(jìn)入，由于阻水板的阻擋而在蝸殼內(nèi)順時針流動，水流推動上葉片131和下葉片141使水輪軸5順時針轉(zhuǎn)動，當(dāng)葉片到達(dá)阻水板的位置時，所述上葉片131順著上葉片導(dǎo)軌151逐漸打開并通過上葉片通道17，所述下葉片141順著下葉片導(dǎo)軌161逐漸打開并通過下葉片通道18，葉片圓盤12則從葉片圓盤通道19通過，由于上葉片桿13和下葉片桿14間錯安裝在葉片圓盤的圓周上，因此，上葉片131和下葉片141在通過阻水板后會先后壓住葉片桿或水輪軸5，防止葉片桿或水輪軸同時受力而出現(xiàn)跳動。
[0045]實(shí)施例2
[0046]如圖4和圖7所示，為本發(fā)明水流能量轉(zhuǎn)換裝置的實(shí)施例2，實(shí)施例2采用了與實(shí)施例I相同的S形水流通道和進(jìn)水管，S形水流通道和進(jìn)水管的結(jié)構(gòu)在實(shí)施例1中已經(jīng)闡明。
[0047]在實(shí)施例2中，水輪軸5的上部連接有一葉片桿圓盤27，葉片桿圓盤27設(shè)置有2根葉片桿20，均勻?qū)ΨQ分布在葉片桿圓盤27上，所述葉片桿20連接有葉片21，葉片21通過合頁與葉片桿20連接，葉片21可沿水平方向轉(zhuǎn)動，所述水輪軸下部連接一葉片擋桿圓盤28，葉片擋桿圓盤28設(shè)置有2根葉片檔桿22，所述葉片檔桿22與所述葉片21軸向?qū)?yīng)設(shè)置，用于限制葉片21只能向下運(yùn)動到葉片檔桿22處。
[0048]所述阻水板23固定在蝸殼前擋板4上，阻水板23與上端蓋I之間留有供葉片21和葉片桿圓盤27通過的上間隔24，阻水板23與下端蓋2之間設(shè)有供葉片檔桿圓盤28通過的下間隔26。阻水板23上還設(shè)置有水流調(diào)節(jié)門231，水流調(diào)節(jié)門通過調(diào)節(jié)水流通過阻水板的水流量達(dá)到控制水輪軸獲得水力的多少。關(guān)閉水流調(diào)節(jié)門，水流無法從阻水板處通過，水輪軸獲得水力最大。打開水流調(diào)節(jié)門，水輪軸獲得水力最少。
[0049]所述阻水板23與水輪軸5之間適度配合，使水輪軸5能靈活轉(zhuǎn)動，并阻止或減少水流從阻水板與水輪軸之間的間隙處通過。
[0050]圖8是本發(fā)明實(shí)施例2的葉片21的結(jié)構(gòu)圖，所述葉片21包括至少一片葉片單體211，葉片單體211為長方體葉片或帶止口的長方體葉片。所述葉片21與葉片桿20之間通過合頁連接。采用此結(jié)構(gòu)，可調(diào)節(jié)葉片單體211組合成多片葉片同時向上翻起通過上間隔，并可使每片葉片通過上間隔后落下時有一定的時間差。這樣每片葉片落下時對葉片擋桿的沖力就會減小，而不會影響水輪軸的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0051]如圖7所示，上端蓋I和下端蓋2之間設(shè)有可使葉片21下端翻起成水平以通過上間隔24的上升導(dǎo)條25，上升導(dǎo)條25的下端與下端蓋2之間還留有可通過葉片擋桿圓盤28的間隔。當(dāng)水輪軸5轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)動至上升導(dǎo)條25的葉片21下端與上升導(dǎo)條25接觸，在上升導(dǎo)條25的作用下，葉片21下端向上翻起呈水平，即可通過上間隔24。
[0052]進(jìn)一步的，葉片21及水輪軸5的內(nèi)部設(shè)置為密封中空或內(nèi)部填充輕質(zhì)材料制成，這樣葉片及水輪軸在水中的重力會減小，從而減小活頁和軸承的摩擦阻力，提高本裝置的效率。
[0053]本發(fā)明的兩種技術(shù)方案都采用封閉的S形水流通道，S形水流通道將直線運(yùn)動的水流改變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動的水流，并且水輪軸中的葉片都工作在方向相同的水流中，使水輪軸的水能轉(zhuǎn)換的效率達(dá)到最大，做功后的水流經(jīng)出水口、排水管排出。
[0054]本發(fā)明的兩種技術(shù)方案實(shí)施時，根據(jù)江面河道或者海洋的自然環(huán)境條件及水流情況，將單臺或多臺本發(fā)明先串聯(lián)組合成超過河流水深的高度，將本裝置相連接構(gòu)成為三角形或一字型將其投放在水中并固定。水流在阻水板的阻隔下，水流只能沿阻力小的方向流動，在水流推動下，外層的葉片壓住內(nèi)層的葉片桿，內(nèi)層的葉片壓住水輪軸，驅(qū)動水輪軸轉(zhuǎn)動。當(dāng)葉片運(yùn)行至導(dǎo)軌時，葉片打開通過間隔后又能壓住水輪軸的葉片桿及水輪軸，以此循環(huán)旋轉(zhuǎn)從而達(dá)到水能轉(zhuǎn)換的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種水流能量轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于: 包括上端蓋、下端蓋、將上端蓋和下端蓋連接起來的弧狀蝸殼和蝸殼前擋板、與蝸殼末端連接的控水板； 所述上端蓋和下端蓋上設(shè)有軸孔，所述軸孔中安裝有水輪軸，所述水輪軸中部連接有一葉片圓盤，所述葉片圓盤的上表面固定連接有至少二根上葉片桿，所述上葉片桿在葉片圓盤上部沿圓周和半徑方向排列安裝，所述葉片圓盤下表面固定連接有至少二根下葉片桿，所述下葉片桿在所述葉片圓盤下部沿圓周和半徑方向排列安裝，所述上葉片桿與上葉片活動連接，所述下葉片桿與下葉片活動連接； 所述蝸殼設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述進(jìn)水口與出水口之間設(shè)置有阻止水流通過的阻水板，所述阻水板包括設(shè)置在上端蓋上的上阻水板和設(shè)置在下端蓋上的下阻水板，所述阻水板之間和阻水板與蝸殼前擋板之間設(shè)置有供葉片、葉片桿以及葉片圓盤通過的間隔；所述出水口處設(shè)置有排水管，所述蝸殼、控水板、阻水板和排水管形成控制水流沿水輪軸轉(zhuǎn)動方向流動的S形水流通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水流能量轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述上阻水板上裝有引導(dǎo)葉片轉(zhuǎn)動以通過所述間隔的上葉片導(dǎo)軌，所述下阻水板上裝有引導(dǎo)葉片轉(zhuǎn)動以通過所述間隔的下葉片導(dǎo)軌，所述阻水板設(shè)置有調(diào)節(jié)通過阻水板水流流量的水流調(diào)節(jié)門。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水流能量轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述葉片和葉片桿活動連接，其形狀均為弧形，并具有與葉片桿所在圓周相同的弧度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水流能量轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述葉片、水輪軸及葉片圓盤設(shè)置為密封中空或由內(nèi)部填充輕質(zhì)材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水流能量轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述進(jìn)水口連接有進(jìn)水管，所述進(jìn)水管設(shè)有第一進(jìn)水門和第二進(jìn)水門，所述第一進(jìn)水門和第二進(jìn)水門均為單向水流門，所述第一進(jìn)水門設(shè)置在進(jìn)水管的末端，其進(jìn)水方向與進(jìn)水口的進(jìn)水方向相反，第二進(jìn)水門設(shè)置在進(jìn)水管與進(jìn)水口相對的一側(cè)，進(jìn)水方向與進(jìn)水口進(jìn)水方向相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水流能量轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述出水口連接有排水管，所述排水管兩端設(shè)有第一排水門和第二排水門，所述第一排水門和第二排水門為單向門，所述第一排水門水流方向與進(jìn)水口水流方向相同，所述第二排水門進(jìn)水方向與進(jìn)水口水流方向相反。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水流能量轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述控水板為與葉片桿弧度相配合的圓弧形，所述控水板為二分之一圓周以上的弧長。
8.一種水流能量轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于: 包括上端蓋、下端蓋、將上端蓋和下端蓋連接起來的弧狀蝸殼和蝸殼前擋板、與蝸殼末端連接的控水板； 所述上端蓋和下端蓋上設(shè)有軸孔，所述軸孔中安裝有水輪軸，所述水輪軸上部連接有一葉片桿圓盤，所述葉片桿圓盤設(shè)置有至少二根葉片桿，所述葉片桿上活動連接有可繞葉片桿轉(zhuǎn)動的葉片，所述水輪軸下部連接有一葉片擋桿圓盤，所述葉片擋桿圓盤設(shè)置有與葉片桿對應(yīng)的可擋住所述葉 片下端的葉片擋桿； 所述蝸殼設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述進(jìn)水口與出水口之間設(shè)置有阻止水流通過的阻水板，所述阻水板固定在蝸殼前擋板上，所述阻水板與上端蓋之間留有供葉片和葉片桿圓盤通過的上間隔，所述阻水板與下端蓋之間留有供葉片檔桿圓盤通過的下間隔； 所述出水口處設(shè)置有排水管，所述蝸殼、控水板、阻水板和排水管形成控制水流沿水輪軸轉(zhuǎn)動方向流動的S形水流通道。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水流能量轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述葉片包括至少I片以上的葉片單體，所述葉片單體為長方體葉片或帶止口的長方體葉片。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水流能量轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述上端蓋與下端蓋之間設(shè)有可使葉片下端向 上翻起成水平以通過上間隔的導(dǎo)條。
【文檔編號】F03B3/12GK103967685SQ201310332740
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月1日
【發(fā)明者】鄭廣生 申請人:鄭廣生