[發明專利]水力設備

有效

• 申請號: 200980134498.8
• 申請日: 2009-08-24
• 公開（公告）號: CN102144089A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 羅爾夫·羅登
• 申請（專利權）人: 艾勞埃斯·烏本
• 主分類號: F03B3/04
• 分類號: F03B3/04;F03B11/02;F03B13/08
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 張文;劉繼富

本發明涉及一種水力設備。

已公開了不同的水力設備。

在圖1中示出了具有S型管幾何結構的一種已知的水力設備的例子。在此，流體通道40可以S型地設置有第一區段100、第二區段200和第三區段300。在此，第一區段100和第三區段300可以筆直地構建，并且第一區段和第二區段彼此間隔地設置。第二區段200用于將第一區段100與第三區段300連接。在第一區段的區域中可以設置帶有渦輪葉片10的葉輪。通過軸20可以將渦輪葉片10與發電機30耦合。通過流經流體通道40的水流驅動渦輪葉片10，并且該旋轉運動在發電機30中轉換為電能。發電機30通常設置在混凝土構成的基座50上。

作為現有技術，參考FR?2?550?826、US?4,319,142、US?1,859,215和JP?60-008474?A。

本發明的任務是，設計一種具有改進的效率的水力設備。

該任務通過根據權利要求1所述的水力設備來解決。

由此，設計了一種水力設備，其帶有構建為S型管的流體通道，該流體通道帶有第一區段、第二區段和第三區段。流體通道在第一區段中具有第一直徑和第一中線，并且在第三區段中具有第二直徑和第二中線。在第一中線和第二中線之間設計有距離。水力設備此外具有在第一區段中的渦輪葉片以及在第三區段中的通過軸與渦輪葉片耦合的發電機。流體通道在發電機的區域中主要具有鋼。

根據本發明的一個方面，第二區段的長度與在第一中線和第二中線之間的距離的比為2至4，并且優選為3。

根據本發明的另一方面，在第三區段中在流體通道的頂部的區域中設置用于發電機的基座。所述頂部例如可以構建為鋼結構。

根據本發明的另一方面，基座構建為使得其能夠去除第三區段中在流體通道中的動水荷載(hydro-dynamischen?Lasten)。

根據本發明的另一方面，在第一區段或者第三區段上設置有第一擴寬部和第二擴寬部。

本發明所基于的認識是，通常僅僅考慮在葉輪葉片之前和之后的情況。在此會出現的是，在流體通道以及在抽吸管中形成的損耗可以被忽略。尤其是第三區段的構型應當實現為使得在抽吸管中出現的動水荷載被去除。為此，在第三區段中的流體通道的覆蓋部應當相應地構建。然而，在第三區段中的流體通道的覆蓋部的構型也影響在流體通道的第二區段中或者抽吸管中的傾斜。通過在第三區段中的流體通道的覆蓋部的改進構型，可以降低在第二區段中的所需傾斜。這尤其是可以通過使用鋼來去除動水荷載來實現。由此，在流體通道40中可以實現更小的傾斜、更大的曲率半徑以及更有利的流體特性。

本發明的其他擴展方案是從屬權利要求的主題。

本發明的實施例和優點在下面參照附圖來進一步闡述。

圖1示出了根據現有技術的水力設備的示意圖，

圖2示出了根據第一實施例的水力設備的示意圖，

圖3示出了根據第二實施例的水力設備的示意性俯視圖，并且

圖4示出了根據第二實施例的水力設備的示意圖。

圖2示出了根據第一實施例的水力設備的示意圖。水力設備具有第一區段100、第二區段200和第三區段300。流體通道40基本上構建為S型管并且通過第一區段100、第二區段200和第三區段300延伸。在第一區段100中，流體通道40基本上筆直地構建并且具有第一直徑400和第一中線410。在第三區段300中，流體通道同樣基本上筆直地構建并且具有第二直徑500和第二中線510。第二區段200將第一區段100與第三區段300連接。第一中線410和第二中線510彼此相距第一距離600地設置。

在第一區段100的區域中，葉輪設置有渦輪葉片10。發電機30在第三區段300的范圍中設置在基座50上。葉輪10通過軸20與發電機30連接。

任選地，在第一區段100和/或第三區段300上可以設計流體通道的第一擴寬部800或者第二擴寬部900。第二區段200可以具有中線220。中線220可以具有為α的傾斜。α可以在10°到30°之間，尤其是在18°到22°之間。α優選可以為21°。

在第一區段100中設置壓力區域，并且在葉輪10之后的區段中設置流體通道的抽吸區域。

第一區域100、第二區域200和第三區域300在此尤其是構建為使得流體并不脫離通道壁。通過根據第一實施例的流體通道40的構型，可以將第二區段200構建得比現有技術中更長。