一种外螺旋叶片水力发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术专利公布了一种新型外螺旋叶片水力发电装置，该装置主体是一个中空、防水、可拆装的梭形体，在所述梭形体的表面，设有连续的螺旋状叶片，而所述梭形体的内部置有发电机，发电机的主轴为中空主轴，主轴穿出梭形体的防水外壳后，外露于梭形主体前端，而外露的主轴顶端则设有挂件，用钢绳连接挂件后，固定在河两岸的构筑物或者树木上，再将整个装置抛入流动的水中，流水冲击叶片带动梭形主体旋转，旋转的外壳带动壳内发电机转子转动发电。

【技术实现步骤摘要】
一种外螺旋叶片水力发电装置
本专利技术属于水力发电
，具体涉及到一种外螺旋叶片水力发电装置。
技术介绍
近年来，由于温室气体的排放，气候的持续变暖，以水力能源为代表的再生能源愈来愈受到人们的普遍重视，由于再生能源开发成本较高，分布广泛而能量较小的小河水能资源未能得到充分开发。目前，国内外水力发电装置大多需要建设拦水大坝，建设成本高，生态成本高，推广难度大；而小型水力发电系统往往必须使用浮筒，拦渣网，导流筒，固定立柱，传动齿轮等多个附属装置，需要注意的环节较多，维护成本较高，部分方案要求水头较高，这增加了技术推广难度、广度，致使分布广泛的水力资源未能得到充分开发。
技术实现思路
针对现有小型水力发电技术存在的各类局限，本“外螺旋叶片水力发电装置”专利技术暨技术专利，创造性地提出了一种设计巧妙，方便高效，简单利索，维护简单的发电技术，解决了现有小型水力发电装置技术环节多，维护成本高，推广难度大的问题，为充分利用水力能源提供了全新方案。本专利技术装置组件可以采用模块化设计，具体为一个符合流体力学外形的梭形主体，梭形主体为中空结构，梭形主体拥有防水外壳，梭形主体由可拆装的数段组成，段与段之间有橡胶垫，用于防漏水，以保证梭形主体内部干燥。梭形主体表面设有螺旋状叶片，以收集流水冲力，流水冲力使螺旋状叶片产生扭力，带动梭形主体旋转。螺旋状叶片的直径可以根据流水速度大小而调节，当流水速度较慢，冲击力较小时，可以通过增装叶片延伸叶片直径，扩大流水收集面，确保螺旋状叶片产生足够大的扭力。螺旋状叶片纵向角度小于90度为宜，避免水中漂浮物缠挂在叶片上。梭形主体内部装有发电机，通常为市售“外转子发电机”，“外转子发电机”的定子与主轴在发电机中心，且固定不动，而转子在外部，外转子通过螺母或卡槽与梭形主体的内壁固定在一起，当梭形主体旋转时，带动外转子转动而发电，可优选市售多极永磁发电机，确保发电机在慢速转动情况下正常发电。梭形主体内部的发电机也可采用最常见的发电机(即内转子发电机)，但需要在梭形主体防水外壳的内壁设置内齿齿轮，梭形主体旋转，带动内齿齿轮也随之转动并带动壳内换向齿轮转动，进而带动发电机转子主轴齿轮转动，实现转子转动发电，而常用发电机的定子(即发电机外壳)与梭形主体防水外壳并不接触，其通过金属固定件与外主轴固定在一起(具体参见附图)。由于常用的内转子发电机在本装置中使用时，需要进行换向后才能实现转子转动，增加了制作成本和装置重量；相对而言，外转子发电机重量较轻，效率较高，环节较少，因此具体实施时优选外转子发电机，本说明书下述的发电机也均指“外转子发电机”。所述外转子发电机主轴为长主轴，长主轴穿过梭形主体防水外壳的顶部，而防水外壳的顶部末段设有“油封”防水装置，所述长主轴从油封装置中穿过后再穿出梭形主体壳外，油封装置可避免壳外河水进入壳内，确保壳内发电机正常工作。所述外转子发电机主轴从梭形主体外壳顶端穿出后，露在梭形主体之外，发电机主轴为中空结构，所发电源随导线从中空的主轴中穿出。所述发电机主轴穿至壳外后，在外露主轴的顶端设有可转向拉环，可转向拉环与岸上的钢绳等连接，钢绳固定在岸边树木或构筑物上，防水电缆线沿钢绳上岸，所发电源经后期调制后使用。本水力发电装置的梭形封闭主体自身即为浮筒，可避免发电装置沉入水底：制作时提前测出发电装置的总重量，再根据装置的总重量，设计梭形主体外形尺寸，旨在使本装置密度总体上略小于水的密度，确保本装置抛入水中后既不全部沉入水中，避免与河床碰撞摩擦，而浮在水面的部分也不至于太多，最大限度地增加叶片与流水的接触面。实际使用中，因为加工精度等原因，本发电装置可能无法与水流方向完全平行，需要在外露的主轴上加装平衡调节砝码：当发电装置的前端埋入水中太多时，将轴上的平衡调节砝码往后移动，直到发电装置平衡为止，反之则往前移动砝码。调节平衡后拧紧砝码上的螺母，使之与外露的主轴固定即可。为更高效收集水能，螺旋叶片外表可以加装圆柱状外罩整体罩住叶片，在圆柱状外罩的前端制作直径更大的喇叭型集水装置，圆柱状外罩与螺旋叶片固定在一起，圆柱状外罩随叶片转动而转动。但加装圆柱状外罩适合漂浮物较少的河流中，否则水中漂浮物容易堵住喇叭状集水口；如果在漂浮物较多的河流使用，且执意加装圆柱状外罩时，可以同时在外露主轴顶端加装锥型拦渣网，锥型拦渣网的开口罩住喇叭状集水口的入口即可。只要有流水的地方均可以使用本专利技术及技术专利，如图13所示，本专利技术装置可以多个同时投放在一条河流中，最大限度地利用水力资源。附图说明图1是本专利技术所述水力发电装置的外观示意图。图2是本专利技术所述水力发电装置的工作状态示意图。图3是本专利技术所述水力发电装置的主体剖面图。图4是市售外转子发电机外观示意图。图5是采用外转子发电机时发电原理示意图图6是本专利技术装置的前端结构示意图图7为梭形主体防水外壳分段示意图图8为采用普通发电机发电原理示意图图9为采用普通发电机时齿轮传动截面示意图，图10为本专利技术装置螺旋叶片安装柱状外罩示意图图11为平衡调节砝码使用示意图图12是发电装置加装叶片示意图。图13是本专利技术所述水力发电装置的群使用示意图。附图标记说明：1、符合流体力学外形的梭形主体；2、螺旋状叶片；3、中空的发电机主轴外露部分；4、平衡调节砝码；5、用于连接钢绳的可转向挂件；6、防水电缆；7、梭形主体防水外壳；8、外转子发电机的外转子；9、外转子发电机的定子；10、油封防水装置；11、与防水外壳相连的内齿齿轮；12、固定在发电机定子上的换向齿轮；13、普通发电机转子主轴齿轮；14、普通发电机定子固定结构；15、普通发电机的主轴；16、定轴与转轴之间的金属连接件；17、中空的外主轴；18、柱状外罩；19、喇叭形集水口；20、固定在外露主轴顶端的锥型拦渣网。具体实施方式结合附图来详细说明本专利技术装置的发电原理，但本说明仅仅用来解释本专利技术装置的基本原理，并不作为对本专利技术装置的限定。一种可以不需要浮筒、立柱、大坝、拦渣网、导流筒、传动轮等，只需扔进河里即可发电的水力发电装置，如图1本专利技术装置外观示意图所示，该装置拥有一个符合流体力学外形的梭形主体1，梭形主体的外表有螺旋状叶片2，梭形主体前端有一个外露的发电机主轴3，所述外露的发电机主轴中段设有可前后移动的平衡调节砝码4，所述外露的发电机主轴顶端设有用于连接钢绳的挂件5，挂件与钢绳连接后与岸上树木或构筑物固定，防水电缆6从中空的主轴中穿出，沿钢绳或拉线上岸，电源经调制后使用。图2为本专利技术装置工作状况示意图。本专利技术装置之所以能够发电，关键在于梭形主体内部的特殊结构，如图3主体剖面示意图所示，螺旋状叶片2固定在梭形主体防水外壳7表面，梭形主体防水外壳7的内部有外转子发电机(见图4：市售外转子发电机外观示意图)，外转子发电机的外转子8与防水外壳的内壁固定，并随着防水外壳的转动而转动；外转子发电机定子9拥有中空的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外螺旋叶片水力发电装置，包括置于梭形主体表面的螺旋状叶片，以收集水能，流水持续冲击螺旋状叶片带动梭形主体整体转动，而所述梭形主体的特征在于可拆装、防水、中空，发电机则置于中空的梭形主体防水壳内。/n

【技术特征摘要】
1.一种外螺旋叶片水力发电装置，包括置于梭形主体表面的螺旋状叶片，以收集水能，流水持续冲击螺旋状叶片带动梭形主体整体转动，而所述梭形主体的特征在于可拆装、防水、中空，发电机则置于中空的梭形主体防水壳内。


2.如权利要求书1所述，梭形主体整体转动，直接带动与梭形主体外壳内壁相连的“外转子发电机”转子转动发电，也可以通过换向齿轮，间接带动常见发电机(即内转子发电...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾韵陶，
申请(专利权)人：曾韵陶，
类型：发明
国别省市：四川;51