[發(fā)明專(zhuān)利]內(nèi)聯(lián)閉式水力發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210271261.8
• 申請(qǐng)日: 2012-08-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102913366A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊洪興;陳建
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 香港理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F03B13/00
• 分類(lèi)號(hào): F03B13/00;H02J7/14
• 代理公司: 深圳市順天達(dá)專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

1.?一種內(nèi)聯(lián)閉式水力發(fā)電系統(tǒng)(100)，裝設(shè)于具有開(kāi)孔的管道(200)，其特征在于，所述內(nèi)聯(lián)閉式水力發(fā)電系統(tǒng)(100)包括：

聯(lián)接裝置(1)，包括固定于所述開(kāi)孔處并與所述管道(200)連通的喉管(11)；

?動(dòng)力輸入裝置(2)，包括垂直渦輪(22)，所述垂直渦輪(22)具有柱形的柵欄式框架(223)以及自所述柵欄式框架(223)的多個(gè)柵柱(224)向外延伸出的多個(gè)彎曲葉片(222)，所述多個(gè)彎曲葉片(222)的彎曲方向一致且與所述垂直渦輪(22)的旋轉(zhuǎn)方向相反；所述垂直渦輪(22)還具有自該柵欄式框架一端延伸出的傳動(dòng)軸(221)，所述動(dòng)力輸入裝置(2)穿過(guò)所述喉管(11)置于所述管道(200)中，水流推動(dòng)所述垂直渦輪(22)旋轉(zhuǎn)，并將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力通過(guò)所述傳動(dòng)軸(221)輸出；?

發(fā)電裝置(3)，傳動(dòng)連接于所述傳動(dòng)軸(221)，用于將所述傳動(dòng)軸(221)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)聯(lián)閉式水力發(fā)電系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述動(dòng)力輸入裝置(2)還包括安裝在所述垂直渦輪(22)上游的入口集流器(21)，所述入口集流器(21)將水流導(dǎo)向所述垂直渦輪(22)，所述入口集流器(21)出水口的水流流速大于入水口水流的流速。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)聯(lián)閉式水力發(fā)電系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述入口集流器(21)包括集流部(211)?和配合部(212)，所述集流部(211)具有沿所述管道(200)方向的集流孔(2111)，所述集流孔(2111)的截面積沿管道(200)中水流方向漸縮，所述配合部(212)從所述集流部(211)的一端垂直延伸出且呈與喉管(11)內(nèi)側(cè)壁配合的弧形片狀。

4.?根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)聯(lián)閉式水力發(fā)電系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述集流部(211)的外圍設(shè)有用于密封所述入口集流器(21)與所述管道(200)之間間隙的密封材料(213)。

5.?根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)聯(lián)閉式水力發(fā)電系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述集流孔(2111)中設(shè)有用于引導(dǎo)水流的引導(dǎo)塊(2112)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)聯(lián)閉式水力發(fā)電系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述引導(dǎo)塊(2112)為與所述集流孔(2111)內(nèi)壁面配合的月牙形，且豎直安裝在所述集流孔(2111)中。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的內(nèi)聯(lián)閉式水力發(fā)電系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述垂直渦輪(22)?為球形中空多葉結(jié)構(gòu)。

8.?根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)聯(lián)閉式水力發(fā)電系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述葉片(222)的外緣為球面上的曲線，且該曲線相對(duì)于該柵柱的垂直平分線對(duì)稱(chēng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)聯(lián)閉式水力發(fā)電系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述的內(nèi)聯(lián)閉式水力發(fā)電系統(tǒng)(100)還包括保護(hù)殼體(14),?所述保護(hù)殼體(14)設(shè)置于所述喉管(11)中,?所述保護(hù)殼體(14)的一端具有與所述垂直渦輪(22)配合的弧面(141)，所述弧面(141)上具有開(kāi)口(142)供所述傳動(dòng)軸(221)穿過(guò)。

10.?根據(jù)權(quán)利要求9所述的內(nèi)聯(lián)閉式水力發(fā)電系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述內(nèi)聯(lián)閉式水力發(fā)電系統(tǒng)(100)還包括連接于所述發(fā)電裝置(3)的充電裝置(5)，所述充電裝置(5)包括蓄電池(52)、整流器(58)以及充電控制單元(51)，所述充電裝置(5)用于將所述發(fā)電裝置(3)產(chǎn)生的電能存儲(chǔ)于所述蓄電池(52)，所述充電控制單元(51)在所述蓄電池(52)充電已滿時(shí)將所述整流器(58)的輸出端電連接至一分流負(fù)載(53)。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的內(nèi)聯(lián)閉式水力發(fā)電系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述內(nèi)聯(lián)閉式水力發(fā)電系統(tǒng)(100)還包括固定防水裝置(4)，所述固定防水裝置(4)包括多個(gè)支撐柱(42)和固定盤(pán)體(48),?用于支撐和固定所述發(fā)電裝置(3)。

12.?根據(jù)權(quán)利要求11所述的內(nèi)聯(lián)閉式水力發(fā)電系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述固定防水裝置(4)還包括防水外殼(43)和防水電纜固定頭(44),所述防水外殼(43)包覆在所述多個(gè)支承柱(42)和所述固定盤(pán)體(48)的外圍，所述防水電纜固定頭(44)設(shè)置于所述防水外殼(43)的頂部，用于固定輸出所述發(fā)電裝置(3)產(chǎn)生的電能的電纜。

13.?根據(jù)權(quán)利要求10所述的內(nèi)聯(lián)閉式水力發(fā)電系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述充電裝置(5)還包括第一電壓監(jiān)測(cè)器(54)和電流監(jiān)測(cè)器(55)，所述第一電壓監(jiān)測(cè)器(54)電連接于所述蓄電池(52)并能夠在所述蓄電池(52)的電壓低于一電壓預(yù)設(shè)值時(shí)發(fā)出電壓警報(bào)信號(hào)；所述電流監(jiān)測(cè)器(55)電連接于所述整流器(58)并能夠在所述整流器(58)的輸出電流低于一電流預(yù)設(shè)值時(shí)發(fā)出電流警報(bào)信號(hào)，所述充電裝置(5)還包括電連接于所述發(fā)電裝置(3)的第二電壓監(jiān)測(cè)器(56)，所述第二電壓監(jiān)測(cè)器(56)在所述整流器(58)的輸出電壓高于一電壓預(yù)設(shè)值發(fā)出電壓警報(bào)信號(hào)，并將所述整流器(58)的輸出端連接到一減速負(fù)載(57)以降低所述垂直渦輪(22)的轉(zhuǎn)速。