[發明專利]漩渦式動力發電裝置及具有該漩渦式動力發電裝置的發電系統

有效

• 申請號: 201210175235.5
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN103452737A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 潘怡安
• 申請（專利權）人: 潘怡安
• 主分類號: F03B13/00
• 分類號: F03B13/00;F03B3/12;F03B11/00
• 代理公司: 北京泰吉知識產權代理有限公司 11355
• 代理人: 張雅軍

技術領域

本發明涉及一種漩渦式動力發電裝置，特別是涉及一種利用水流的重力位能轉換為縱向動能，并且緩沖水流使其形成漩渦進而產生橫向動能以驅動發電機發電的漩渦式動力發電裝置及具有該漩渦式動力發電裝置的發電系統。

背景技術

現有水力發電系統主要是利用水由高處流至低處所產生的重力位能變化轉換為縱向動能，以驅動發電機運轉發電。

現有水力發電系統大都是通過水流直接沖擊水輪機的葉片以使其旋轉，進而帶動發電機運轉，因此，水必需從具有一定高度的高處往下流，才能使水流具有足夠的沖擊力量驅使葉片旋轉。若水由高處往低處流的高低落差不足時，有可能會造成水流的沖擊力量過小而無法順利地驅使葉片旋轉，所以現有水力發電系統在設計上往往會受到地形或空間上的限制。

因此，如何構思一種利用水流的重力位能轉換為縱向動能，并且緩沖水流使其形成漩渦進而產生橫向動能以驅動發電機發電的發電裝置，以克服現有水力發電系統所存在的缺陷，是本發明要進一步改進的主題。

發明內容

本發明的一目的，在于提供一種漩渦式動力發電裝置，利用水流的重力位能轉換為縱向動能，并且緩沖水流使其形成漩渦進而產生橫向動能以驅動發電機運轉發電，借此，使得漩渦式動力發電裝置可應用的場合非常有彈性而不會受到地形或空間上的限制。

本發明的目的及解決背景技術問題是采用以下技術方案來實現的，依據本發明提出的漩渦式動力發電裝置，包含一水箱、一發電機，及一水輪機。

水箱形成一儲水空間、一與儲水空間相連通的入水孔，及一與儲水空間相連通的下排水孔，下排水孔高度低于入水孔高度，發電機設置于水箱，水輪機設置于儲水空間內并包括一與發電機連接的轉軸，及一連接于轉軸上且間隔位于下排水孔上方的葉輪，轉軸沿一直立方向延伸，下排水孔的孔徑小于葉輪的外徑，通過入水孔流入儲水空間內的水經過水箱緩沖，使得儲水空間內的水經由下排水孔排出時所形成的漩渦產生橫向動能帶動葉輪旋轉，葉輪帶動轉軸旋轉以驅使發電機運轉而產生電力。

本發明的目的及解決背景技術問題還可以采用以下技術手段進一步實現。

本發明的漩渦式動力發電裝置，下排水孔中心是位于轉軸的延伸方向上。

本發明的漩渦式動力發電裝置，水箱包括一底壁，及一由底壁外周緣朝上延伸的圍繞壁，底壁與圍繞壁共同界定儲水空間，底壁形成下排水孔，圍繞壁形成入水孔。

本發明的漩渦式動力發電裝置，葉輪包含一與轉軸相連接的輪體、多片環設于輪體且與圍繞壁相間隔的第一葉片，及多片環設于輪體且間隔位于下排水孔上方的第二葉片，通過入水孔流入儲水空間內的水流會沖擊葉輪的第一葉片并帶動其旋轉，儲水空間內的水經由下排水孔排出時所形成的漩渦會帶動葉輪的第二葉片旋轉。

本發明的漩渦式動力發電裝置，輪體包括一與轉軸相連接的接合壁，及一連接于接合壁外周緣的周壁，接合壁具有一面向下排水孔的底面，所述第二葉片一體地凸設于底面，周壁由接合壁外周緣朝上并朝外傾斜延伸，周壁具有一面向圍繞壁的外周面，所述第一葉片一體地凸設于外周面。

本發明的漩渦式動力發電裝置，周壁還具有一相反于外周面且圍繞于發電機外周圍的內周面，葉輪還包含多片環設于內周面的第三葉片。

本發明的漩渦式動力發電裝置，圍繞壁形成一使儲水空間與外部相連通的側排水孔。

本發明的另一目的，在于提供一種具有漩渦式動力發電裝置的發電系統，通過漩渦式動力發電裝置利用水流的重力位能轉換為縱向動能，并且緩沖水流使其形成漩渦進而產生橫向動能以驅動發電機運轉發電，借此，使得發電系統可應用的場合非常有彈性而不會受到地形或空間上的限制。

依據本發明提出的具有漩渦式動力發電裝置的發電系統，包括一供水裝置及至少一個漩渦式動力發電裝置。

供水裝置包括一具有一定高度的載體、一設置于載體頂端的蓄水區，及一與蓄水區相連通的主出水管，漩渦式動力發電裝置包含一水箱、一發電機，及一水輪機，水箱形成一儲水空間、一與儲水空間相連通的入水孔，及一與儲水空間相連通的下排水孔，下排水孔高度低于入水孔高度，主出水管連接于入水孔，發電機設置于水箱，水輪機設置于儲水空間內并包括一與發電機連接的轉軸，及一連接于轉軸上且間隔位于下排水孔上方的葉輪，轉軸沿一直立方向延伸，下排水孔的孔徑小于葉輪的外徑，通過入水孔流入儲水空間內的水經過水箱緩沖，使得儲水空間內的水經由下排水孔排出時所形成的漩渦產生橫向動能帶動葉輪旋轉，葉輪帶動轉軸旋轉以驅使發電機運轉而產生電力。