水流能发电装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种水流能发电装置及方法，其中发电装置包括具有内腔的壳体，所述壳体上设有：注水口，其位于壳体顶部，且各注水口处设有注水阀和注水结构；流水口，所述流水口位于壳体两侧，且各流水口处设有开关结构；进水口，所述进水口位于所述流水口边侧的上方，各进水口处设有进水阀和进水管；各进水管的开口朝下，且进水管的内腔中设有发电组件；当各注水阀、各开关结构和各进水阀处于闭合状态时，所述壳体的内腔为密封内腔。本发明专利技术所提出的水流能发电装置在工作时，利用伯努利原理，令流水通道中水流运动时产生的低压带走流水通道上方的水，壳体内腔中产生真空层，从而使进水管内的水在外部大气压的作用下快速流动从而使发电组件发电。组件发电。组件发电。

【技术实现步骤摘要】
水流能发电装置及方法


[0001]本专利技术涉及发电
，尤其涉及一种水流能发电技术。

技术介绍

[0002]现今往往通过修坝蓄水的方式实现水力发电，此方案工程量大，且会对河道和航道造成影响，对交通运输带来极大不便。
[0003]且现有水流能发电技术往往直接将水流发电机直接置入水流中获得能量，水流发电机只能收集流经其叶轮的点能量，受到水流速度的制约较大，当水流速度小于1.5米每秒时将无法实现发电，无法充分利用水流能。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术中的无法充分利用水流能缺点，提供了一种能够进一步利用低流速水流的水流能发电装置及方法。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案得以解决：
[0006]一种水流能发电装置，包括具有内腔的壳体，所述壳体上设有：
[0007]至少一个注水口，其位于壳体顶部，且各注水口处设有注水阀和注水结构；
[0008]流水口，所述流水口位于壳体两侧，且各流水口处设有开关结构，当开关结构开启后，流水口之间于壳体的内腔中形成流水通道；
[0009]至少一个进水口，所述进水口位于所述流水口的上方，各进水口处设有进水阀和进水管，且流水口位于进水口的边侧，进水管不阻挡水流进入流水通道；
[0010]各进水管的开口朝下，且进水管的内腔中设有发电组件，开口朝下的设计一方面能够发电过程中避免空气通过进水管进入壳体内腔，另一方面可根据实际需要增大发电机组的面积，提高发电效率；
[0011]当各注水阀、各开关结构和各进水阀处于闭合状态时，所述壳体的内腔为密封内腔。
[0012]作为一种可实施方式：
[0013]还包括控制器；
[0014]所述控制器分别与开关结构、注水阀和进水阀信号相连，所述控制器用于控制开关结构、注水阀和进水阀的开合；
[0015]所述控制器还与注水结构信号相连，所述控制器还用于控制注水结构通过注水阀和注水口向壳体的内腔中注水。
[0016]作为一种可实施方式：
[0017]还包括流速检测器，各流速检测器均与控制器信号相连；
[0018]所述流速检测器用于检测外部水流的流速，控制器可基于流速检测器所检测获得的流速控制开合结构的开闭，以基于气压提高发电效率。
[0019]作为一种可实施方式：
[0020]开关结构包括翻板和至少一组牵引组件；
[0021]所述翻板与壳体活动连接；
[0022]所述牵引组件固定在壳体上并与所述翻板相连，用于牵引所述翻板开合。
[0023]在开关结构为开启状态时，所述翻板可作为导流板，提高流水通道中水流速度，从而提高进水管中水流速度，提高发电效率。
[0024]作为一种可实施方式：
[0025]所述牵引组件包括牵引绞盘和链条，所述牵引绞盘固定在壳体上，所述链条的一端安装在所述牵引绞盘上，另一端与所述翻板相连，所述牵引绞盘通过收放链条牵引翻板开合。
[0026]作为一种可实施方式：
[0027]发电组件包括发电机、叶轮和叶轮轴；
[0028]所述叶轮水平放置于进水管的内腔中，且叶轮位于进水口下方，叶轮水平放置于进水管的内腔中能够使叶轮受水平均，提高其使用寿命；
[0029]所述发电机固定在所述进水管上，且所述叶轮轴的一端与叶轮相连，另一端穿过进水管与发电机相连。
[0030]作为一种可实施方式：
[0031]进水口位于流水口上方40cm～60cm。
[0032]作为一种可实施方式：
[0033]壳体为船形壳体，且所述壳体的内腔的形状为长方体。
[0034]本专利技术还提出一种水流能发电方法，采用上述任一所述水流能发电装置实现，包括以下步骤：
[0035]令各开关结构和各进水阀处于闭合状态、至少一个注水阀处于开启状态、并令注水结构通过所述注水阀和相应的注水口向壳体的内腔中注水；
[0036]当壳体的内腔中被水充满后，令各注水阀处于闭合状态，并令各开关结构和处于开启状态，此时流水口和进水管的开口均位于水面下，壳体的内腔顶部形成真空层，且流水口之间于壳体的内腔中形成流水通道；
[0037]令各进水阀处于开启状态，外部的水通过进水管、进水阀和进水口进入壳体内腔，带动所述进水管中的发电组件发电。
[0038]作为一种可实施方式，令各进水阀处于开启状态，外部的水通过进水管、进水阀和进水口进入壳体内腔，带动所述进水管中的发电组件发电后，还包括流速控制步骤，具体步骤为：
[0039]流速检测器检测外部水流的流速，并生成相应的流速信号发送至控制器；
[0040]当所述流速信号小于预设的第一流速阈值时，所述控制器控制各开关结构闭合，直至所述流速信号大于等于预设的第二流速阈值后，由所述控制器控制各开关结构开启，其中第一流速阈值小于等于第二流速阈值。
[0041]本专利技术由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
[0042]本专利技术所提出的水流能发电装置在工作时，其流水口和进水口的开口位于水面以下，流水口之间形成流水通道，利用伯努利原理，流水通道中水流运动时产生的低压带走流水通道上方的水，于壳体内腔中产生真空层，从而使进水管内的水在外部大气压的作用下
快速流动从而使发电组件发电，在水流速度大于0.5m每秒时亦可发电，充分利用水流能，有效提高发电效率。
[0043]本专利技术取消隔板，且对进水口位置的设计，能够有效提高发电效率。
[0044]本专利技术通过对翻板和牵引结构的设计，不仅能于进水口处提供控制水进出的闸门，还能在开关结构开启时，提供导流板的作用，增加流水通道内水流流速。
[0045]本专利技术通过流速检测器的设计，能够基于水流速度自动控制开关结构的开闭，当水流变得平缓时(如小于0.5m/s)时能够利用壳体内腔中的真空层继续发电，进一步利用水流能。
附图说明
[0046]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0047]图1是本专利技术一种水流能发电装置的结构示意图；
[0048]图2是图1的A
‑
A剖视图；
[0049]图3是图1的B
‑
B剖视图。
[0050]图中：100为壳体、110为注水口、120为流水口、130为进水口、131为进水阀、200为注水结构、300为开关结构、310为翻板、320为链条、400为进水管、500为发电组件、510为发电机、520为叶轮轴、530为叶轮、1000为进水通道。
具体实施方式
[0051]下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以下实施例是对本专利技术的解释而本专利技术并不局限于以下实施例。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水流能发电装置，包括具有内腔的壳体，其特征在于，所述壳体上设有：注水口，其位于壳体顶部，且各注水口处设有注水阀和注水结构；流水口，所述流水口位于壳体两侧，且各流水口处设有开关结构；进水口，所述进水口位于所述流水口的上方，各进水口处设有进水阀和进水管；各进水管的开口朝下，且进水管的内腔中设有发电组件；当各注水阀、各开关结构和各进水阀处于闭合状态时，所述壳体的内腔为密封内腔。2.根据权利要求1所述的水流能发电装置，其特征在于：还包括控制器；所述控制器分别与开关结构、注水阀和进水阀信号相连，所述控制器用于控制开关结构、注水阀和进水阀的开合；所述控制器还与注水结构信号相连，所述控制器还用于控制注水结构通过注水阀和注水口向壳体的内腔中注水。3.根据权利要求2所述的水流能发电装置，其特征在于：还包括流速检测器，各流速检测器均与控制器信号相连；所述流速检测器用于检测外部水流的流速。4.根据权利要求1至3任一所述的水流能发电装置，其特征在于：开关结构包括翻板和至少一组牵引组件；所述翻板与壳体活动连接；所述牵引组件固定在壳体上并与所述翻板相连，用于牵引所述翻板开合。5.根据权利要求4所述的水流能发电装置，其特征在于：所述牵引组件包括牵引绞盘和链条，所述牵引绞盘固定在壳体上，所述链条的一端安装在所述牵引绞盘上，另一端与所述翻板相连，所述牵引绞盘通过收放链条牵引翻板开合。6.根据权利要求1至3任一所述的水流能发电装置，其特征在于：发电组件包括发电机、叶轮和叶轮轴；所述叶轮水平放置于进水管的内腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晖，
申请(专利权)人：王晖，
类型：发明
国别省市：