本發(fā)明涉及發(fā)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及的是一種水力發(fā)電機(jī)。

背景技術(shù)：

發(fā)電機(jī)是將其他形式的能源轉(zhuǎn)換成電能的機(jī)械設(shè)備，它可以由水輪機(jī)、汽輪機(jī)、柴油機(jī)或其他動(dòng)力機(jī)械驅(qū)動(dòng)，將水流，氣流，燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能傳給發(fā)電機(jī)，再由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能。

然而，現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)，特別是應(yīng)用于小型設(shè)備上的發(fā)電機(jī)，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且需要外部機(jī)械設(shè)備驅(qū)動(dòng)(也就是輸出機(jī)械能)，因而較為耗能，且制造成本較高，不太符合國(guó)家推行的節(jié)能減排政策。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種水力發(fā)電機(jī)，主要解決現(xiàn)有技術(shù)存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、能耗及成本高的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種水力發(fā)電機(jī)，包括發(fā)電機(jī)外殼、左固定塊、右固定塊、鏈條、第一空心槽、第二空心槽、第三空心槽、發(fā)電機(jī)輸出齒輪、動(dòng)力循環(huán)機(jī)構(gòu)和水泵；

所述左固定塊和右固定塊設(shè)置在發(fā)電機(jī)外殼內(nèi)部?jī)蓚?cè)；

所述第一空心槽、第二空心槽和第三空心槽均設(shè)置在左固定塊和右固定塊之間，并且由左固定塊往右固定塊的方向依次排列，且第一空心槽、第二空心槽和第三空心槽的體積比為0.5∶1∶0.5；同時(shí)，所述第一空心槽、第二空心槽和第三空心槽內(nèi)均設(shè)有內(nèi)部填充有水的水膜；

所述鏈條套在左固定塊和右固定塊上；

所述發(fā)電機(jī)輸出齒輪與鏈條內(nèi)側(cè)嚙合；

所述動(dòng)力循環(huán)機(jī)構(gòu)設(shè)置在發(fā)電機(jī)外殼與鏈條外側(cè)之間，用于在水膜的作用下帶動(dòng)鏈條循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，以使發(fā)電機(jī)輸出齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述水泵通過(guò)管道與水膜連接、用于向水膜內(nèi)充水并使水循環(huán)。

具體地說(shuō)，所述動(dòng)力循環(huán)機(jī)構(gòu)包括呈倒“V”型的伸縮支架、直線(xiàn)型伸縮擋板、第一滾輪、彈簧和第二滾輪；

所述伸縮支架至少有三個(gè)，并且并排設(shè)置在發(fā)電機(jī)外殼與鏈條外側(cè)之間，其中，伸縮支架倒“V”型底部的兩個(gè)端點(diǎn)均與鏈條外側(cè)嚙合，而倒“V”型頂部的端點(diǎn)則與彈簧的一端連接；并且所述第一空心槽、第二空心槽和第三空心槽內(nèi)的水膜均自由延伸到所有伸縮支架的內(nèi)部，從而給予伸縮支架內(nèi)部一個(gè)阻力；

所述彈簧的另一端與第二滾輪連接，且該第二滾輪與發(fā)電機(jī)外殼內(nèi)壁滑動(dòng)接觸，并且二者之間的夾角為1～89°；彈簧用于在水膜的作用力下發(fā)生壓縮，使第二滾輪與發(fā)電機(jī)外殼內(nèi)壁發(fā)生滑動(dòng)摩擦，產(chǎn)生一個(gè)與阻力大小相同、且方向相反的動(dòng)力；

所述直線(xiàn)型伸縮擋板一端固定在左固定塊上，并始終位于最左側(cè)的伸縮支架內(nèi)，與該伸縮支架倒“V”型的中心線(xiàn)重合，用于阻擋水膜延伸至該伸縮支架的左側(cè)，以使最左側(cè)的伸縮支架內(nèi)的阻力減小，令動(dòng)力和阻力產(chǎn)生力差而帶動(dòng)所有伸縮支架移動(dòng)；

所述第一滾輪設(shè)置在直線(xiàn)型伸縮擋板的另一端，在伸縮支架移動(dòng)時(shí)與最左側(cè)的伸縮支架接觸，并由該伸縮支架將直線(xiàn)型伸縮擋板完全壓縮至左固定塊內(nèi)。

作為優(yōu)選，所述伸縮支架一端與鏈條之間以及第二滾輪與發(fā)電機(jī)外殼內(nèi)壁之間的夾角均為45°。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理、設(shè)計(jì)巧妙、體積小巧、制造成本低廉，其通過(guò)設(shè)置水泵、鏈條、空心槽、水膜、伸縮支架、伸縮擋板、滾輪和彈簧，并嚴(yán)格設(shè)計(jì)了三個(gè)空心槽的體積比例(0.5∶1∶0.5)，然后以水為動(dòng)力，依靠各個(gè)部件之間的相互聯(lián)動(dòng)所產(chǎn)生的作用力差，實(shí)現(xiàn)了伸縮支架和鏈條的循環(huán)移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)了發(fā)電機(jī)輸出齒輪持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)外發(fā)電的目的。本發(fā)明是一個(gè)純力學(xué)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其無(wú)需任何驅(qū)動(dòng)設(shè)備(例如發(fā)動(dòng)機(jī))提供驅(qū)動(dòng)力，而是只需要充入水，即可自行使發(fā)電機(jī)輸出齒輪連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械能-電能的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的發(fā)電。相比現(xiàn)有發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō)，本發(fā)明不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于批量制造生產(chǎn)，最重要的是綠色、環(huán)保、節(jié)能，很好地響應(yīng)了國(guó)家關(guān)于節(jié)能減排政策。因此，本發(fā)明具有廣泛的應(yīng)用前景，非常適合大規(guī)模推廣應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中A處的放大示意圖。

其中，附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)的零部件名稱(chēng)為：

1-發(fā)電機(jī)外殼，2-左固定塊，3-右固定塊，4-鏈條，5-第一空心槽，6-第二空心槽，7-第三空心槽，8-水膜，9-發(fā)電機(jī)輸出齒輪，10-伸縮支架，11-直線(xiàn)型伸縮擋板，12-第一滾輪，13-彈簧，14-第二滾輪。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖說(shuō)明和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，本發(fā)明的方式包括但不僅限于以下實(shí)施例。

如圖1、2所示，本發(fā)明提供了一種新型的水力發(fā)電機(jī)，可用于小型設(shè)備方面的供電，其包括發(fā)電機(jī)外殼1、左固定塊2、右固定塊3、鏈條4、第一空心槽5、第二空心槽6、第三空心槽7、發(fā)電機(jī)輸出齒輪9、動(dòng)力循環(huán)機(jī)構(gòu)和水泵。

所述左固定塊2和右固定塊3設(shè)置在發(fā)電機(jī)外殼1內(nèi)部?jī)蓚?cè)；所述的第一空心槽5、第二空心槽6和第三空心槽7均設(shè)置在左固定塊2和右固定塊3之間，并且由左固定塊往右固定塊的方向依次排列，且第一空心槽5、第二空心槽6和第三空心槽7的體積比為0.5∶1∶0.5；同時(shí)，所述第一空心槽5、第二空心槽6和第三空心槽7內(nèi)均設(shè)有內(nèi)部填充有水的水膜8。所述鏈條4套在左固定塊2和右固定塊3上，而所述的發(fā)電機(jī)輸出齒輪9則與鏈條內(nèi)側(cè)嚙合。

所述的動(dòng)力循環(huán)機(jī)構(gòu)用于在水膜的作用下帶動(dòng)鏈條循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，以使發(fā)電機(jī)輸出齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，其包括呈倒“V”型的伸縮支架10、直線(xiàn)型伸縮擋板11、第一滾輪12、彈簧13和第二滾輪14。

所述伸縮支架10至少有三個(gè)，并且并排設(shè)置在發(fā)電機(jī)外殼1與鏈條4外側(cè)之間，其中，伸縮支架10倒“V”型底部的兩個(gè)端點(diǎn)均與鏈條4外側(cè)嚙合(最佳夾角為45°)，而倒“V”型頂部的端點(diǎn)則與彈簧13的一端連接；并且所述第一空心槽5、第二空心槽6和第三空心槽7內(nèi)的水膜均自由延伸到所有伸縮支架的內(nèi)部，從而給予伸縮支架內(nèi)部一個(gè)阻力。

所述彈簧13的另一端與第二滾輪14連接，且該第二滾輪14與發(fā)電機(jī)外殼1內(nèi)壁滑動(dòng)接觸，并且二者之間的夾角為1～89°(最佳角度為45°)；彈簧用于在水膜的作用力下發(fā)生壓縮，使第二滾輪與發(fā)電機(jī)外殼內(nèi)壁發(fā)生滑動(dòng)摩擦，產(chǎn)生一個(gè)與阻力大小相同、且方向相反的動(dòng)力。

所述直線(xiàn)型伸縮擋板11一端固定在左固定塊2上，并始終位于最左側(cè)的伸縮支架10內(nèi)，與該伸縮支架倒“V”型的中心線(xiàn)重合，用于阻擋水膜延伸至該伸縮支架的左側(cè)，以使最左側(cè)的伸縮支架內(nèi)的阻力減小，令動(dòng)力和阻力產(chǎn)生力差(動(dòng)力是阻力的兩倍)而帶動(dòng)所有伸縮支架移動(dòng)。

所述第一滾輪12設(shè)置在直線(xiàn)型伸縮擋板11的另一端，在伸縮支架移動(dòng)時(shí)與最左側(cè)的伸縮支架接觸，并由該伸縮支架將直線(xiàn)型伸縮擋板完全壓縮至左固定塊內(nèi)。

所述水泵則用于向水膜內(nèi)充水并使水循環(huán)，水泵可相當(dāng)于發(fā)電機(jī)的控制開(kāi)關(guān)，當(dāng)啟動(dòng)水泵時(shí)，水泵向水膜充入水，使得伸縮支架移動(dòng)并帶動(dòng)鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)關(guān)閉水泵、并使水膜中的水回到水泵內(nèi)時(shí)，此時(shí)的發(fā)電機(jī)輸出齒輪便不再轉(zhuǎn)動(dòng)。

下面介紹本發(fā)明的工作流程：

開(kāi)啟水泵，當(dāng)水膜8內(nèi)充滿(mǎn)水后，關(guān)閉水泵，此時(shí)，三個(gè)空心槽內(nèi)的水膜均延伸到相應(yīng)的伸縮支架中。水膜延伸到伸縮支架中以后，便會(huì)給予伸縮支架一個(gè)作用力(阻力，計(jì)算公式為豎直方向上的力÷2)，使伸縮支架壓縮彈簧13，繼而使第二滾輪14與發(fā)電機(jī)外殼1內(nèi)壁之間產(chǎn)生一個(gè)摩擦力(動(dòng)力，計(jì)算公式為水平方向上的力×伸縮支架倒“V”型底部?jī)啥酥g的長(zhǎng)度×tan(伸縮支架與鏈條之間的夾角)×1)，除了最左側(cè)的伸縮支架外，其余的伸縮支架所受到的兩個(gè)作用力均是大小相等、方向相反的，而最左側(cè)的伸縮支架，由于直線(xiàn)型伸縮擋板11的作用，再加上第一空心槽5的體積是第二空心槽6體積的一半(也就是第一空心槽5的水膜體積是第二空心槽6內(nèi)水膜體積的一半)，導(dǎo)致水膜給予該最左側(cè)的伸縮支架的阻力是動(dòng)力的一半，從而使伸縮支架開(kāi)始移動(dòng)(移動(dòng)方向如圖1中的箭頭所示)，并帶動(dòng)鏈條4轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)最左側(cè)的伸縮支架移動(dòng)到第三空心槽7處時(shí)，再次按照上述方式受到不相等的兩個(gè)作用力，然后繼續(xù)移動(dòng)，直至重新返回到第一空心槽5處，如此循環(huán)，即可帶動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出齒輪9連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)便可實(shí)現(xiàn)與發(fā)電機(jī)輸出齒輪9連接的外部設(shè)備的發(fā)電。

而當(dāng)開(kāi)啟水泵，并將水循環(huán)回收至水泵內(nèi)時(shí)，由于水膜不再提供作用力，因而伸縮支架和彈簧會(huì)復(fù)位，便可使鏈條及與其嚙合的發(fā)電機(jī)輸出齒輪9不再轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)便停止了供電。

本發(fā)明通過(guò)設(shè)計(jì)一種全新的水力發(fā)電機(jī)，不僅可以實(shí)現(xiàn)小型設(shè)備的供電，而且無(wú)需任何動(dòng)力設(shè)備來(lái)使水帶動(dòng)輸出齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，只需向水膜內(nèi)充入水，并依靠水膜、伸縮支架、彈簧、滾輪、鏈條和伸縮擋板之間力與力的相互作用即可實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)輸出齒輪的持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電。因此，本發(fā)明不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低廉、節(jié)能環(huán)保，而且使用效果非常好，可以說(shuō)是突破了現(xiàn)有技術(shù)的限制，實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新，符合科技發(fā)展的潮流。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，技術(shù)進(jìn)步十分明顯，其具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步。

上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式之一，不應(yīng)當(dāng)用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的主體設(shè)計(jì)思想和精神上作出的毫無(wú)實(shí)質(zhì)意義的改動(dòng)或潤(rùn)色，其所解決的技術(shù)問(wèn)題仍然與本發(fā)明一致的，均應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。