水流貯能發(fā)電裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種水流貯能發(fā)電裝置,包括發(fā)電機(jī)、支撐導(dǎo)輪和帶動(dòng)支撐導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的鏈條,所述支撐導(dǎo)輪至少為2個(gè),沿水流方向安裝成一排,每相鄰的兩個(gè)支撐導(dǎo)輪通過(guò)一根鏈條連接,所述鏈條上固定有多個(gè)水斗,所述支撐導(dǎo)輪中心穿設(shè)有主軸,所述發(fā)電機(jī)的輸入端與位于兩端的支撐導(dǎo)輪中任意一個(gè)的主軸相連。本發(fā)明裝設(shè)于主河道或渠道,其利用水流本身具有的動(dòng)能發(fā)電,不需修建攔水壩、引流管道、壓力管道、運(yùn)送設(shè)備的專(zhuān)用通道等,對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞性影響極小、發(fā)電功率穩(wěn)定、受天氣等因素的影響??;本發(fā)明可根據(jù)流水所具有動(dòng)能和發(fā)電機(jī)功率確定水斗的總數(shù)量和鏈條的總長(zhǎng)度或設(shè)置多組水能收集裝置,克服了現(xiàn)有水輪發(fā)電機(jī)的水能不足以支撐發(fā)電等缺點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】水流貯能發(fā)電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置,尤其涉及一種水流貯能發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]水能是很好的清潔能源,應(yīng)用其發(fā)電對(duì)低碳發(fā)展有著舉足輕重的作用。然而,筑壩蓄水發(fā)電對(duì)地區(qū)板塊應(yīng)力有著嚴(yán)重影響,極易造成地質(zhì)災(zāi)害;此外,對(duì)生態(tài)環(huán)境也有著巨大影響,特別是需要回游的魚(yú)類(lèi)無(wú)法返回最初出生地,難以實(shí)現(xiàn)物種的延續(xù)。因此,如何充分利用清潔能源的同時(shí)還盡可能小地影響大自然是值得需要考慮的問(wèn)題。
[0003]目前,在一些河道、溝渠中,水流流動(dòng)時(shí)也具有一定的慣性和動(dòng)能,水流這部分能量也可以加以利用,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本發(fā)明提供一種水流貯能發(fā)電裝置,該水流貯能裝置能夠在無(wú)需筑壩蓄水的情況下收集水流本身具有的能量進(jìn)行發(fā)電。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的水流貯能發(fā)電裝置,包括發(fā)電機(jī),還包括支撐導(dǎo)輪和帶動(dòng)支撐導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的鏈條,上述支撐導(dǎo)輪至少為2個(gè),沿水流方向安裝成一排,每相鄰的兩個(gè)支撐導(dǎo)輪通過(guò)一根鏈條連接,上述鏈條上固定有多個(gè)水斗,上述支撐導(dǎo)輪中心穿設(shè)有主軸,其中,上述發(fā)電機(jī)的輸入端與位于兩端的支撐導(dǎo)輪中任意一個(gè)的主軸相連,即發(fā)電機(jī)的輸入端與位于水流最上游或最下游的支撐導(dǎo)輪的主軸相連(僅與其中一個(gè)支撐導(dǎo)輪相連),該支撐導(dǎo)輪的主軸一端連接在支撐導(dǎo)輪中心,一端與發(fā)電機(jī)的輸入端相連?,F(xiàn)有技術(shù)中,多采用水輪發(fā)電,一般通過(guò)在水輪的外緣上設(shè)置水斗利用水流動(dòng)能或勢(shì)能沖刷水斗、利用水的重力及水輪的慣性,使水輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,雖然該方案也實(shí)現(xiàn)了無(wú)需筑壩利用水能發(fā)電,但發(fā)明人經(jīng)過(guò)仔細(xì)研究發(fā)現(xiàn)其局限也非常大:由于該水輪的大小是固定的,其可以設(shè)置的水斗個(gè)數(shù)也非常有限,應(yīng)用在水流較小、較緩的地方,其水斗收集的能量較小,無(wú)法支撐水輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。發(fā)明人經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究和試驗(yàn)提出了本方案,本方案中創(chuàng)新性地采用鏈條傳遞水能:將水斗固定在鏈條上,水斗收集的能量由鏈條傳遞給支撐導(dǎo)輪,支撐導(dǎo)輪再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。支撐導(dǎo)輪的位置可以任意選擇,再選用合適長(zhǎng)度的鏈條與之配合,鏈條越長(zhǎng),其上可以安裝越多的水斗,收集更多的水流能量。在水流較小、較緩的地方,根據(jù)水流所具有的動(dòng)能和發(fā)電機(jī)功率,可采用較長(zhǎng)的鏈條和設(shè)置較多的水斗,滿足發(fā)電要求,此外,還可以設(shè)置多個(gè)支撐導(dǎo)輪進(jìn)行串接,每相鄰的兩個(gè)支撐導(dǎo)輪形成一級(jí)水能收集裝置,多個(gè)支撐導(dǎo)輪串接后形成多級(jí)水能收集裝置,這些水能收集裝置收集的水流動(dòng)能均用于帶動(dòng)與發(fā)電機(jī)相連的支撐導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電;而在水勢(shì)較大、水流較急的地方則可以根據(jù)流水所具有動(dòng)能和發(fā)電機(jī)功率將水能收集裝置的級(jí)數(shù)減少、或每級(jí)使用的水斗數(shù)量減少等。作為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,其在考慮增加水流能量的收集時(shí),一般僅會(huì)考慮到增大水輪半徑、增設(shè)水斗等手段,由于水輪為圓形,其增大的程度畢竟有限,且其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)在水中的水斗不足四分之一,其水流動(dòng)能收集的效果并不會(huì)隨著水輪半徑的增大而明顯增加,而本發(fā)明的發(fā)明人創(chuàng)新性地采用鏈條,鏈條理論上可以無(wú)限增長(zhǎng),而且無(wú)論任何時(shí)候,鏈條上的水斗基本一半位于水中,增加鏈條長(zhǎng)度和水斗個(gè)數(shù),其收集水能的能力將會(huì)明顯增加,而且采用多個(gè)支撐導(dǎo)輪和鏈條串接還可以進(jìn)行多級(jí)能量收集,而水輪則不具備多級(jí)串接功能?;谏鲜觯痉桨妇哂型怀龅膶?shí)質(zhì)性特點(diǎn)和非常明顯的效果。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),上述水斗下方還設(shè)置有底板和連桿,其中,底板固定在鏈條上,水斗通過(guò)連桿固定在底板上,本方案中采用底板可以更加方便地將水斗固定在鏈條上。
[0007]進(jìn)一步,上述水斗呈板狀或槳狀或開(kāi)口容器狀,其中,開(kāi)口容器是指便于水進(jìn)入和倒出的容器,其開(kāi)口 一般較大,例如但不限于桶。
[0008]進(jìn)一步,上述水流貯能發(fā)電裝置還包括底座,上述支撐導(dǎo)輪安裝在底座上。
[0009]進(jìn)一步,上述水流貯能發(fā)電裝置還包括安裝支撐導(dǎo)輪的支架,上述支撐導(dǎo)輪固定在支架上,上述支架固定在底座上。
[0010]進(jìn)一步,上述支撐導(dǎo)輪包括與鏈條咬合的傳動(dòng)鏈輪和控制傳動(dòng)鏈輪單向轉(zhuǎn)動(dòng)的棘輪,上述棘輪安裝在傳動(dòng)鏈輪內(nèi)部,且與傳動(dòng)鏈輪內(nèi)嚙合,使傳動(dòng)鏈輪在主軸上只能作單向轉(zhuǎn)動(dòng),保證安裝過(guò)程中的可靠性和安全性。
[0011]進(jìn)一步,上述支架上還設(shè)置有用于調(diào)整支撐導(dǎo)輪高度的螺帽,上述支架包括凹字形板和螺桿,凹字形板的兩個(gè)側(cè)面板向上設(shè)置,且兩個(gè)側(cè)面板上都開(kāi)設(shè)安裝主軸的通孔;螺桿連接在凹字形板的水平板下端,上述螺帽螺紋連接在螺桿上。本方案中,底座上設(shè)置有螺桿安裝孔,螺桿下端固定在該安裝孔內(nèi),上端連接在凹字形板的水平板下端,螺帽的半徑大于安裝孔的半徑,螺帽連接在螺桿外面且位于安裝孔上方,改變螺帽在螺桿上的固定位置,就可以調(diào)整支架固定在底座上的位置,螺帽離凹字形板越遠(yuǎn),則支架安裝得越高,反之越近,因此螺帽可以調(diào)整支架、及其上的支撐導(dǎo)輪、鏈條的整體高度,從而改變水斗與水的接觸面積,確保發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。
[0012]進(jìn)一步,上述水流貯能發(fā)電裝置還包括防止鏈條擺動(dòng)的長(zhǎng)條板,該長(zhǎng)條板的安裝方向與鏈條方向相同,且沿鏈條運(yùn)動(dòng)方向開(kāi)設(shè)有凹槽,上述鏈條位于凹槽內(nèi)。該長(zhǎng)條板兩端可以安裝在兩個(gè)支撐導(dǎo)輪上或底座上,也可以從岸邊安裝另外設(shè)置支撐裝置安裝。
[0013]進(jìn)一步,每根鏈條上固定6個(gè)水斗,6個(gè)水斗均勻分布在鏈條上。
[0014]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
1、本發(fā)明不需修建攔水壩,引流管道、壓力管道、運(yùn)送設(shè)備的專(zhuān)用通道等,對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞性影響極??;
2、本發(fā)明可根據(jù)流水所具有動(dòng)能和發(fā)電機(jī)功率,確定水斗的總數(shù)量和鏈條的總長(zhǎng)度或設(shè)置多組水能收集裝置,克服了現(xiàn)有水輪發(fā)電機(jī)的水能不足以支撐發(fā)電等缺點(diǎn),充分收集與利用水體具有的能量發(fā)電;
3、本發(fā)明可在雨水季節(jié)充分利用水流具有的能量,收集發(fā)電送入大電網(wǎng),可在一定程度上減少熱力發(fā)電廠的發(fā)電量,減少碳排放;
4、本發(fā)明裝設(shè)于主河道或渠道,發(fā)電功率穩(wěn)定,受天氣等因素的影響小。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2 Ca)為實(shí)施例2中水斗的連接示意圖;
圖2 (b)為圖2 Ca)的左視圖;
圖2 (C)為實(shí)施例2中底板的結(jié)構(gòu)7]^意圖;
圖2 (d)為實(shí)施例2中底板的俯視圖;
圖3 Ca)是支架的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3 (b)是支架的安裝示意圖;
圖4為實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5 Ca)為實(shí)施例5中鏈條與凹槽的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5 (b)為實(shí)施例5中鏈條與凹槽的連接示意圖。
[0016]圖例說(shuō)明:1、發(fā)電機(jī);2、底座;3、支撐導(dǎo)輪;31、主軸;4、鏈條;5、水斗;51、底板;52、連桿;6、支架;7、螺帽;8、長(zhǎng)條板。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明,但本發(fā)明的實(shí)施方式不僅限于此。
[0018]【實(shí)施例1】
如圖1所示,本實(shí)施例的水流貯能發(fā)電裝置,包括發(fā)電機(jī)1、底座2、安裝在底座2上的支撐導(dǎo)輪3和帶動(dòng)支撐導(dǎo)輪3轉(zhuǎn)動(dòng)的鏈條4:支撐導(dǎo)輪3至少為2個(gè),沿水流方向安裝成一排,每相鄰的兩個(gè)支撐導(dǎo)輪3通過(guò)一根鏈條4連接,支撐導(dǎo)輪3設(shè)置有鏈條4配合的齒,且中心穿設(shè)有主軸31,上述發(fā)電機(jī)I的輸入端與位于水流最上游或最下游的支撐導(dǎo)輪3的主軸31相連;鏈條4上固定有多個(gè)水斗5。鏈條4由不易磨損的鋼質(zhì)材料制成,能安裝水斗5,鏈條4與支撐導(dǎo)輪3上的齒配合將水斗5獲取的水能傳遞給支撐導(dǎo)輪3,與發(fā)電機(jī)I相連的支撐導(dǎo)輪3再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)I發(fā)電。本實(shí)施例中,支撐導(dǎo)輪3的位置可以任意選擇,再選用合適長(zhǎng)度的鏈條4與之配合,鏈條4越長(zhǎng),其上可以安裝越多的水斗5,收集更多的水流能量。如果支撐導(dǎo)輪3的數(shù)量大于或等于3個(gè)時(shí),每?jī)蓚€(gè)支撐導(dǎo)輪3構(gòu)成一級(jí)水能收集裝置,多級(jí)水能收集裝置串接后,所有水斗5收集的能量均用于帶動(dòng)與發(fā)電機(jī)I相連的支撐導(dǎo)輪3轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)I發(fā)電。在水流較小、較緩的地方,根據(jù)水流所具有的動(dòng)能和發(fā)電機(jī)功率,可采用較長(zhǎng)的鏈條4和設(shè)置較多的水斗5或設(shè)置多級(jí)水能收集裝置,滿足發(fā)電要求,而在水勢(shì)較大、水流較急的地方則可以根據(jù)流水所具有動(dòng)能和發(fā)電機(jī)功率適當(dāng)將能量收集裝置的級(jí)數(shù)減少、或每級(jí)使用的水斗5數(shù)量減少等。
[0019]【實(shí)施例2】
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上,本實(shí)施例中的水流貯能發(fā)電裝置包括2個(gè)支撐導(dǎo)輪3,兩個(gè)支撐導(dǎo)輪3之間連接一根鏈條4,鏈條4上均勻設(shè)置6個(gè)水斗5,處于水流下游的支撐導(dǎo)輪3與電機(jī)I的輸入端相連。
[0020]如圖2 (a)、圖2 (b)、圖2 (C)、圖2 (d)所示,本實(shí)施例中的水斗5下方還設(shè)置有底板51和連桿52,其中,底板51固定在鏈條4上,水斗5通過(guò)連桿52固定在底板51上,上述水斗5為桶,實(shí)際應(yīng)用中,水斗5也可以根據(jù)設(shè)置成呈板狀或槳狀或其他的開(kāi)口容器狀。圖2 (a)為水斗5、底板51、連桿52的連接示意圖,圖2 (b)為圖2 (a)的左視圖;圖2 (c)為底板51的結(jié)構(gòu)示意圖,圖2 (d)為底板51的俯視圖,底板51上設(shè)置有四個(gè)螺孔,其通過(guò)這四個(gè)螺孔安裝在鏈條4上,水流的動(dòng)能和慣性帶動(dòng)水斗5移動(dòng)時(shí),水斗5帶動(dòng)鏈條傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)水流的能量收集。
[0021]【實(shí)施例3】
在實(shí)施例1或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上,本實(shí)施例中的水流貯能發(fā)電裝置還包括安裝支撐導(dǎo)輪3的支架6,上述支撐導(dǎo)輪3通過(guò)支架6固定在底座2上。圖3 (a)是支架6的結(jié)構(gòu)示意圖,支架6包括凹字形板61和螺桿62,支架6上設(shè)置有用于調(diào)整支撐導(dǎo)輪3高度的螺帽
7。其中,凹字形板61的兩個(gè)側(cè)面板向上設(shè)置,且兩個(gè)側(cè)面板上都開(kāi)設(shè)安裝主軸31的通孔,支撐導(dǎo)輪3則通過(guò)這兩個(gè)通孔安裝在兩個(gè)側(cè)面板之間;底座2上設(shè)置有安裝螺桿62的安裝孔,螺桿62上端連接在凹字形板61的水平板下端,下端連接在安裝孔內(nèi),上述螺帽7的直徑大于安裝孔直徑,且螺帽7螺紋連接在螺桿62上。圖3 (b)是支架6的安裝示意圖,改變螺帽7在螺桿62上的固定位置,就可以調(diào)整支架6固定在底座2上的位置,螺帽7下旋則離凹字形板越遠(yuǎn),支架6安裝得越高,反之越近,因此螺帽7可以調(diào)整支架6、及支架6上的支撐導(dǎo)輪3、鏈條4的整體高度,從而改變水斗5與水的接觸面積,確保發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。
[0022]【實(shí)施例4】
如圖4所示,在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,本實(shí)施例中的水流貯能發(fā)電裝置,包括4個(gè)支撐導(dǎo)輪3,采用3根鏈條4相連,構(gòu)成三級(jí)水能收集裝置,每根鏈條4上連接6個(gè)水斗5,6個(gè)水斗5均勻分布在鏈條4上,處于水流下游的支撐導(dǎo)輪3與電機(jī)I的輸入端相連。
[0023]此外,支撐導(dǎo)輪3包括與鏈條4咬合的傳動(dòng)鏈輪和控制傳動(dòng)鏈輪單向轉(zhuǎn)動(dòng)的棘輪,上述棘輪安裝在傳動(dòng)鏈輪內(nèi)部,且與傳動(dòng)鏈輪內(nèi)嚙合,使傳動(dòng)鏈輪在主軸上只能作單向轉(zhuǎn)動(dòng),保證安裝過(guò)程中的可靠性和安全性。
[0024]【實(shí)施例5】
如圖5 (a)所示,在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,本實(shí)施例中的水流貯能發(fā)電裝置還包括防止鏈條4擺動(dòng)的長(zhǎng)條板8,該長(zhǎng)條板8的安裝方向與鏈條4方向相同,且沿鏈條4運(yùn)動(dòng)方向開(kāi)設(shè)有凹槽,上述鏈條4位于凹槽內(nèi),即凹槽兩邊的槽板位于鏈條4兩側(cè),防止鏈條4擺動(dòng),鏈條4與長(zhǎng)條板8的具體配合方式可采用常規(guī)的固定方式,例如圖5 (b)所示的一種方式,該凹槽的橫截面呈“T”形,其中,鏈條4的銷(xiāo)軸與“T”形凹槽的橫邊平行,且銷(xiāo)軸兩端伸入“T”形凹槽的橫邊兩端。該長(zhǎng)條板8可以固定在底座2或支架6上,也可以在岸邊采用支撐裝置固定。
[0025]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例,凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.水流貯能發(fā)電裝置,包括發(fā)電機(jī)(1),其特征在于,還包括支撐導(dǎo)輪(3)和帶動(dòng)支撐導(dǎo)輪(3)轉(zhuǎn)動(dòng)的鏈條(4),所述支撐導(dǎo)輪(3)至少為2個(gè),沿水流方向安裝成一排,每相鄰的兩個(gè)支撐導(dǎo)輪(3)通過(guò)一根鏈條(4)連接,所述鏈條(4)上固定有多個(gè)水斗(5),所述支撐導(dǎo)輪(3)中心穿設(shè)有主軸(31),所述發(fā)電機(jī)(I)的輸入端與位于兩端的支撐導(dǎo)輪(3)中任意一個(gè)的主軸(31)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水流貯能發(fā)電裝置,其特征在于,所述水斗(5)下方還設(shè)置有底板(51)和連桿(52),其中,底板(51)固定在鏈條(4)上,水斗(5)通過(guò)連桿(52)固定在底板(51)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水流貯能發(fā)電裝置,其特征在于,所述水斗(5)呈板狀或槳狀或開(kāi)口容器狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的水流貯能發(fā)電裝置,其特征在于,還包括底座(2),所述支撐導(dǎo)輪(3)安裝在底座(2)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水流貯能發(fā)電裝置,其特征在于,還包括安裝支撐導(dǎo)輪(3)的支架(6),所述支撐導(dǎo)輪(3)固定在支架(6)上,所述支架(6)固定在底座(2)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水流貯能發(fā)電裝置,其特征在于,所述支撐導(dǎo)輪(3)包括與鏈條(4 )咬合的傳動(dòng)鏈輪和控制傳動(dòng)鏈輪單向轉(zhuǎn)動(dòng)的棘輪,所述棘輪安裝在傳動(dòng)鏈輪內(nèi)部,且與傳動(dòng)鏈輪內(nèi)嚙合。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水流貯能發(fā)電裝置,其特征在于,所述支架(6)上還設(shè)置有用于調(diào)整支撐導(dǎo)輪(3)高度的螺帽(7),所述支架(6)包括凹字形板(61)和螺桿(62),所述凹字形板(61)的兩個(gè)側(cè)面板向上設(shè)置,且兩個(gè)側(cè)面板上都開(kāi)設(shè)安裝主軸(31)的通孔;所述螺桿(62)連接在凹字形板(61)的水平板下端,所述螺帽(7)螺紋連接在螺桿(62)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的水流貯能發(fā)電裝置,其特征在于,還包括防止鏈條(4)擺動(dòng)的長(zhǎng)條板(8),該長(zhǎng)條板(8)的安裝方向與鏈條(4)方向相同,且沿鏈條(4)運(yùn)動(dòng)方向開(kāi)設(shè)有凹槽,所述鏈條(4)位于凹槽內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的水流貯能發(fā)電裝置,其特征在于,每根鏈條(4)上固定6個(gè)水斗(5),6個(gè)水斗(5)均勻分布在鏈條(4)上。
【文檔編號(hào)】F03B13/00GK103527389SQ201310550332
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】付楊超 申請(qǐng)人:西昌市世通配件加工廠