專利名稱:河流漂浮發(fā)電設備的制作方法
本發(fā)明涉及一種以江河的流水為動力，漂浮在河面上的一種發(fā)電設備。
這是一種利用一般江河的自然流水，不需要建造堤壩就可以實現發(fā)電的裝置?，F有的水利發(fā)電，是筑起攔江大壩，提高水位，利用水的勢能實施發(fā)電，這樣能夠獲得很大的電力，但是它的造價高、週期長、難度大。
本發(fā)明的目的是，以全國各種大小不同江河的流水為動力，推動漂浮在水面上的發(fā)電設備運轉，從而獲得電能，使靠近江河流域的人民群眾(特別是鄉(xiāng)村、山區(qū)的人民群眾)，能較容易地獲得電力能源。
本發(fā)明是以如下的方式實現的將兩只類似船形的漂浮物，(或是利用舊船改裝，或是特制的船)以一定的距離并聯起來，中間安裝一個水流能夠推動運轉的水斗輪，水斗輪轉動就可帶動發(fā)電機發(fā)電。兩只并聯的浮船順水放置，并固定于河床、岸邊或已有的柱、石之上。
本發(fā)明是一種小型江河發(fā)電裝置，適合在我國南方河流較多的地方使用，特別是缺少能源的農村、山區(qū)尤其能發(fā)揮作用。其特點是制造簡單，造價低，人民群眾易掌握，一戶或幾戶聯合起來就可制造使用，從而滿足自身對能源的需求。另一方面又廣泛地利用了一般江河的自然流水能量。
以下結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細地描述。
圖一是河流漂浮發(fā)電設備的俯視圖。
圖二是漂浮發(fā)電設備水斗輪的側視圖。
圖三是水斗輪中一個水斗的正視、側視圖和葉形水斗輪的部分視圖。
圖四是葉形水斗輪中一個水斗的正視、側視圖和漂浮發(fā)電設備的端視圖。
首先參照圖一說明如下。浮船(1)有兩只，由連接架(7)將兩只浮船(1)并聯在一起，在浮船(1)上設有支架(2)，用以支承水斗輪(5)的軸承(3)、水斗輪被水流沖動旋轉時，帶動驅動輪(8)旋轉，由于皮帶(9)的帶動，使發(fā)電機輪(11)亦旋轉，發(fā)電機(10)就開始發(fā)電。(12)是流水方向，(13)是固定浮船的纜繩。(4)是水斗的進水孔。
圖二是水斗輪的側視圖。它如同一個挖掘機的鏟斗，故得名。水斗(一)迎著流水(12)來的方向這一面是敞開的，其他三面是封閉的，底部有一組進水孔(4)。在進水孔(4)的上面，有像皮墊(22)(或其他半活動薄片等)構成單向活門。當水斗輪的第(四)水斗進入水面(21)時，引水板(24)首先入水，流水(21)沿著引水板(24)，沖開單向活門(22)而大量涌進水斗(四)中，開始對此水斗產生推力，隨著水斗底部全部入水，河流的大量流水在水斗敞開的一面沖進水斗之中，對水斗產生的推力也越大，這樣單向活門(22)也就關閉，使進入水斗的水不會由此而外流，保持了較多質量的流水做功。為了減輕重量，水斗靠近軸的一端設有窗口(32)。引水板(24)還具有接受水量流力、增加水斗輪的轉動力的作用。
圖三的上圖是一個水斗的正視、側視圖。水斗(5)的長度與兩浮船(1)并聯的距離相一致。(31)是增強水斗(5)承受較大壓力的加強筋，(6)是水斗的兩個側面。
圖三的下圖是葉形水斗輪圖，結合圖四的上圖一起說明。(35)是葉形水斗，因為從側面看上去很像一片樹葉。(36)是葉形水斗的加強筋，(37)是葉形水斗的兩個擋水板的側面。河水(21)沿著箭頭(12)的流向推動葉形水斗輪旋轉。
水斗輪所以采取兩種不同的形狀，是根據江河流水的速度不同而設計的。如果流速小于0.5～0.7米/秒，則采用水斗(5)的設計方案;如果流速大于0.6～0.8米/秒，則采用葉形水斗(35)的設計方案。采取這兩種設計的不同點是水斗(5)有底面(25)，而葉形水斗(35)則沒有底面。水斗(5)有底面的優(yōu)點是因為它像一個四面封閉、只有一面是敞開的大容器，能夠接受、容納更多質量的流水，從中獲得較大的動力，盡量彌補水的流速低，動能小的不足。采用葉形水斗(35)的優(yōu)點是因為它沒有底面，只有一個背面(35)和兩個側面(37)，這樣當葉形水斗(35)的“葉尖”接觸水面時，流水會馬上沿著“葉尖”進入簸箕形水斗中，同時對其產生推動旋轉的力，這是因為葉形水斗(35)沒有水斗(5)那種進水過程，所以葉形水斗轉速快，容納的流水量少，適合用在流速高的江河之上。另外，對水斗(5)則要求盡量縮短進水過程，在圖一中設進水孔(4)就有9個，以提高進水速度，使流速、轉速和進水速度相協調一致。另外進水孔的數量是不限的，進水方式也不能一成不變。為了防止河流中的雜物進入水斗(含葉形)，在漂浮發(fā)電設備的前面，要采取措施。
圖四的下圖是一個漂浮發(fā)電設備的端視圖。此圖采用葉形水斗(35)，(1)是浮船，左右各有一只，兩只浮船以連接架(7)相并聯，此時葉形水斗呈一個大的長方形(正視)，它的大小依照河面情況而定。(37)是葉形斗兩個側面，(36)是加強筋，(8)是輸出皮帶輪，要大一些，以保證發(fā)電機的轉數。(40)是導流板，安在船底下部或安在船的側面，如果從工藝、裝配角度看，安在船的側面是較容易實現的。其作用是把流水梳導到兩浮船之間，使流水最大限度地作用在水斗上。(32)是減輕重量的容器，(2)是軸承支架。在水能足夠大的情況下，右邊的浮船也可安裝發(fā)電機，兩邊都輸出動力。
對于實施本發(fā)明暫作如下估算。設計形水斗的長是3米，寬是1米，水斗輪的半徑是1.2米〔考慮窗口(32)的寬度約為0.2米左右〕，水的流速是每秒0.8米，作用在3米2面平上水的質量可達1920千克/秒〔在此僅把水斗看做是面平，尚沒考慮水斗兩面的擋板(37)和弧形的背面等容水因素〕，由于流水平均作用在半徑為1.2米的水斗輪上，所以取其70%做受力點，則其具有的力矩是1344千克/米。取水斗輪的轉數為30轉/分，則此江河漂浮發(fā)電設備具有56馬力的功率，可發(fā)電41千瓦。
權利要求
1.由浮船(1)，水斗輪(5)，葉形水斗輪(35)和發(fā)電機(10)等組成的河流漂浮發(fā)電設備，其特征是漂浮在江河的水面上，利用江河水的流動力推動水斗輪(5)[含葉形水斗輪(35)]轉動，帶動發(fā)電機(10)發(fā)電。
2.根據權利要求
1所述的漂浮發(fā)電設備，其特征是，由兩只浮船(1)，經連接架(7)并聯組成。
3.根據權利要求
1所述的漂浮發(fā)電設備，其特征是，有水斗輪(5)和葉形水斗輪(35)兩種，前一種(5)用于水流速度較低的江河中，后一種(35)用于水流速度較高的江河中。
4.根據權利要求
1和3所述的漂浮發(fā)電設備，其特征是，水斗(5)的底部設有若干個單向活門式進水孔(4)，進水孔(4)的邊緣設有引水板(24)。
5.根據權利要求
1所述的漂浮發(fā)電設備，其特征是，兩只并聯浮船(1)的底部設有導流板(40)。
專利摘要
本發(fā)明提供了一種漂浮在江河的水面上，利用流水的動力進行發(fā)電的裝置。該裝置的特點是，在凡是具有水流流動的江河上，不需要建堤筑壩等措施，就可以實施“原貌”發(fā)電，這是一種經濟易行的方法。在我國南方水量充沛、河流眾多的廣大地區(qū)，是適合采用的，特別是農村、山區(qū)，一戶或幾戶群眾聯合起來，就可安設此裝置，自行實現電氣化。
文檔編號F03B13/06GK86104088SQ86104088
公開日1987年12月30日 申請日期1986年6月16日
發(fā)明者姜鳳閣 申請人:姜鳳閣導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan