定位在腔室5的上段中；(d)提供具有漏斗段37的進(jìn)口 15，漏斗段37使進(jìn)入腔室5的水流最大化；(e)轉(zhuǎn)子21的葉片33的形狀和位置；以及(f)提供具有漏斗段47的出口17，漏斗段47促進(jìn)渦流形成為在腔室5內(nèi)不到處移動的穩(wěn)定渦流。
[0107]組件3的制造、運(yùn)輸和安裝簡單。所述腔室和所述組件的其它部件可以由任何合適的材料制成。該組件是穩(wěn)健可靠、低維護(hù)要求的簡單設(shè)計。組件3是水體內(nèi)的自立單元。
[0108]在使用中，組件3位于水體中，進(jìn)口 15和出口 17被浸沒在水中，側(cè)壁13在水位上方延伸。水從進(jìn)口 15流過腔室5到達(dá)出口 17并形成渦流，優(yōu)選地具有在進(jìn)口 15和出口 17之間順著腔室5的高度的多個水螺旋，其驅(qū)動轉(zhuǎn)子單元和發(fā)電機(jī)25并發(fā)電。在該組件的啟動階段，所述腔室最初是空的，并且用于所述進(jìn)口和所述出口的控制閥選擇性地打開，使得流入所述腔室中的水流累積達(dá)到使渦流形成于所述腔室中的點(diǎn)。所述渦流由所述腔室內(nèi)向下延伸到所述出口的錐形空氣空間表示，所述腔室中的水以在所述進(jìn)口與所述出口之間順著所述腔室的高度的一個或多個水螺旋流動。一旦在所述腔室中存在穩(wěn)定的渦流，所述控制閥就進(jìn)行調(diào)整，使得出入所述腔室的水流速率是相同的。
[0109]可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對上述本發(fā)明的實(shí)施方式做出許多修改。
[0110]以舉例的方式，雖然本實(shí)施方式被示為具有腔室5的高度和寬度的特定相對尺寸、轉(zhuǎn)子21的特定構(gòu)造、以及進(jìn)口 15和出口 17及組件的其它部件的特定構(gòu)造，但是本發(fā)明并不局限于此，并延伸至任何合適的布置。
[0111]以舉例的方式，雖然側(cè)壁13具有筒形內(nèi)表面，用以促進(jìn)腔室5中的渦流的形成，但是本發(fā)明并不局限于這種布置，并且腔室5可包括諸如葉片和/或擋板的構(gòu)造，用以促進(jìn)所述腔室中的渦流的形成。所述構(gòu)造可由所述側(cè)壁和/或所述基部支撐或者成為所述側(cè)壁和/或所述基部的一部分。
[0112]以舉例的方式，雖然本實(shí)施方式包括支撐所述組件的部件并適于將所述組件定位在水體中的特定結(jié)構(gòu)，但是本發(fā)明并不局限于這種布置。以特定示例的方式，從柱27向內(nèi)延伸并為腔室5的基部7限定一系列支撐件的一系列支架29是許多合適的選擇之一。另一種選擇是提供在間隔開的柱27之間延伸的一系列橫構(gòu)件。
[0113]以舉例的方式，雖然本實(shí)施方式僅包括一個轉(zhuǎn)子單元，但是本發(fā)明并不局限于這種布置，并且可包括位于一個腔室中的多個轉(zhuǎn)子單元或位于一個腔室內(nèi)的多個發(fā)電機(jī)單元，所述組件被形成為促進(jìn)與每個轉(zhuǎn)子單元關(guān)聯(lián)的獨(dú)立渦流構(gòu)造的形成。
[0114]以舉例的方式，雖然本實(shí)施方式被描述為適于位于水體的河床上，但是本發(fā)明并不局限于此，并延伸至適于位于地面上或水體旁的地面中的實(shí)施方式。這些實(shí)施方式包括將水體連接到組件3的進(jìn)口 15和出口 17的管件。
[0115]以舉例的方式，雖然本實(shí)施方式被描述為獨(dú)立單元，但是本發(fā)明并不局限于此，并延伸至在其中與其它水電發(fā)電系統(tǒng)一起使用組件3的布置。
【主權(quán)項】
1.一種用于發(fā)電的組件，該組件適于被定位在水體中或水體旁，并且包括:腔室，所述腔室具有基部、從所述基部延伸的側(cè)壁、水進(jìn)口和水出口；轉(zhuǎn)子單元，所述轉(zhuǎn)子單元具有軸和安裝到所述軸的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子設(shè)在所述腔室中并能響應(yīng)于穿過所述腔室的水流而在所述腔室中旋轉(zhuǎn)；以及一個或多于一個的發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)聯(lián)接到所述轉(zhuǎn)子單元，用于響應(yīng)于所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)來發(fā)電，選擇所述進(jìn)口、所述出口和所述腔室的尺寸以及所述進(jìn)口和所述出口的位置，以在使用時所述組件位于水體中或水體旁且有水從所述進(jìn)口到所述出口流過所述腔室的情況下促進(jìn)所述腔室內(nèi)的渦流的形成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中，所述側(cè)壁包括筒形內(nèi)表面，用以促進(jìn)所述腔室中的渦流的形成。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組件，其中，所述腔室包括諸如葉片和/或擋板的構(gòu)造，用以促進(jìn)所述腔室中的渦流的形成。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的組件，所述組件包括適于將所述組件支撐并定位在水體中、或地面上、或水體旁的地面中的結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組件，其中，所述支撐結(jié)構(gòu)包括采用腿的形式的多個支撐構(gòu)件，在使用所述組件時，所述多個支撐構(gòu)件從所述基部向下延伸并適于將所述組件定位在水體的河床上、或地面上、或水體旁的地面中。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的組件，其中，所述支撐結(jié)構(gòu)包括適于支撐所述組件的其它部件的框架。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組件，其中，所述框架被形成為支架所述腔室的所述基部和所述側(cè)壁。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的組件，其中，所述轉(zhuǎn)子單元被定位成使得所述軸居中地位于所述腔室中。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組件，其中，所述轉(zhuǎn)子包括從所述軸朝向所述側(cè)壁沿徑向向外延伸的多個葉片。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的組件，其中，所述葉片是彎曲的葉片，所述葉片從連接到所述軸的內(nèi)緣以及從外緣向后掃略。11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的組件，其中，所述進(jìn)口在所述側(cè)壁的上段中。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的組件，其中，所述進(jìn)口被形成為當(dāng)水經(jīng)由所述進(jìn)口流入所述腔室時，促進(jìn)所述腔室中的渦流的形成。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的組件，其中，所述進(jìn)口被形成為將水供應(yīng)到所述腔室中，使得水在螺旋通路中流動，該螺旋通路在所述腔室內(nèi)圍繞中心軸并且向下直至位于所述腔室的所述基部中的所述出口。14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中的任一項所述的組件，其中，所述進(jìn)口包括進(jìn)口漏斗，以使進(jìn)入所述腔室的水流最大化。15.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的組件，其中，所述出口在所述基部中。16.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的組件，其中，所述出口定位在所述基部的中央部中。17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的組件，其中，所述出口包括定位在所述腔室中的出口漏斗。18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的組件，其中，所述出口漏斗的形狀和尺寸是淺的漏斗，當(dāng)所述組件處于豎直位置時該漏斗相對于水平軸線典型地具有小于20°的角度，用以在已經(jīng)建立所述渦流之后促使所述渦流形成為在所述腔室內(nèi)不到處移動的穩(wěn)定渦流。19.根據(jù)權(quán)利要求15至18中的任一項所述的組件，其中，所述出口包括出口管，所述出口管包括從所述基部向下延伸的第一段和垂直于所述第一段延伸的第二段。20.根據(jù)權(quán)利要求15至19中的任一項所述的組件，其中，所述出口包括螺旋形內(nèi)表面，即在內(nèi)表面中具有一系列螺旋脊的表面，用以提高穿過所述出口的水流。21.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的組件，其中，所述腔室具有30米的最大寬度。22.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的組件，其中，所述腔室具有10米的最大高度。23.—種發(fā)電系統(tǒng)，所述發(fā)電系統(tǒng)包括位于水體中的根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的組件，所述組件被部分地或完全地浸沒在水中，并且水流經(jīng)所述腔室并形成渦流，該渦流驅(qū)動所述轉(zhuǎn)子和所述發(fā)電機(jī)并發(fā)電。24.—種發(fā)電系統(tǒng)，所述發(fā)電系統(tǒng)包括位于地面上或水體旁的地面中的根據(jù)權(quán)利要求1至22中的任一項所述的組件，其中所述進(jìn)口和所述出口與所述水體流體連通，并且水從所述進(jìn)口流經(jīng)所述腔室到達(dá)所述出口并形成渦流，該渦流驅(qū)動所述轉(zhuǎn)子和所述發(fā)電機(jī)并發(fā)電。25.根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的發(fā)電系統(tǒng)，所述發(fā)電系統(tǒng)適于通過所述組件產(chǎn)生0.1-300kw的電力。26.根據(jù)權(quán)利要求23至25中的任一項所述的發(fā)電系統(tǒng)，所述發(fā)電系統(tǒng)包括位于所述水體中的多個所述組件，其中每個組件均發(fā)電。27.—種發(fā)電的方法，所述方法包括:將根據(jù)權(quán)利要求1至22中的任一項所述的組件定位在水體中，所述組件被部分地或完全地浸沒在水中，使得水流過所述腔室并形成渦流，該渦流驅(qū)動所述轉(zhuǎn)子和所述發(fā)電機(jī)并發(fā)電。28.—種發(fā)電的方法，所述方法包括:將根據(jù)權(quán)利要求1至22中的任一項所述的組件定位在地面上或水體旁的地面中，其中所述進(jìn)口和所述出口與所述水體流體連通，使得水從所述進(jìn)口流經(jīng)所述腔室到達(dá)所述出口并形成渦流，該渦流驅(qū)動所述轉(zhuǎn)子和所述發(fā)電機(jī)并發(fā)電。
【專利摘要】一種用于通過流水進(jìn)行發(fā)電的組件，該組件包括：腔室，所述腔室具有基部、從所述基部延伸的側(cè)壁、水進(jìn)口和水出口；轉(zhuǎn)子單元，所述轉(zhuǎn)子單元具有軸和安裝到所述軸的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子設(shè)在所述腔室中并能響應(yīng)于穿過所述腔室的水流而在所述腔室中旋轉(zhuǎn)；以及發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)聯(lián)接到所述轉(zhuǎn)子單元，用于響應(yīng)于所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)來發(fā)電。選擇所述進(jìn)口、所述出口和所述腔室的尺寸以及所述進(jìn)口、所述出口和所述轉(zhuǎn)子的位置，以在使用時所述組件位于水體中或水體旁、水道中或水道旁、封閉的水管道內(nèi)或封閉的水管道旁且有水從所述進(jìn)口到所述出口流過所述腔室的情況下促進(jìn)所述腔室內(nèi)的渦流的形成。
【IPC分類】F03B3/04, F03B13/08, F03B13/10
【公開號】CN105452646
【申請?zhí)枴緾N201480043797
【發(fā)明人】P·S·庫里斯
【申請人】P·S·庫里斯
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2014年8月4日
【公告號】CA2917716A1, EP3036432A1, US20160177911, WO2015017881A1