[發明專利]一種風驅動水力發電設備

有效

• 申請號: 201510502617.8
• 申請日: 2015-08-14
• 公開（公告）號: CN105003382B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 李培謙
• 申請（專利權）人: 李培謙
• 主分類號: F03B13/00
• 分類號: F03B13/00;F03D9/28;F03D7/02
• 代理公司: 徐州市淮海專利事務所32205
• 代理人: 華德明

技術領域

本發明涉及一種發電設備，具體是一種風驅動水力發電設備，屬于水力發電技術領域。

背景技術

傳統的發電方式通常采用火力發電，但是由于煤炭資源有限，且燃燒發電過程會產生不可估量的環境污染，因此新型發電技術有了很大的發展，如水力發電、風能發電等。水能和風能都是可再生的清潔能源，蘊藏量巨大，且再利用水能和風能發電時，不會產生輻射和空氣污染，因而受到世界各國的重視。但是這些發電方式的應用多多少少會受到季節或地域的限制，如水力發電設備只適合用在水量充沛、水位落差大的地方，而采用風能發電時如果風力很微弱則很難達到預期的效果，甚至無法正常工作。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明的目的是提供一種結構精巧、成本低廉、綠色環保的風驅動水力發電設備。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種風驅動水力發電設備，包括高立柱和低立柱，高立柱和低立柱之間架設風能收集系統和水電轉換系統，風能收集系統包括由鋼絲繩串接的從高到低設置的多個風能轉換器。

風能轉換器包括固定框和固定在支架上的轉換部件，轉換部件包括主軸、液壓缸和多個風扇，風扇分別通過皮帶與主軸連接，主軸通過套設在主軸上的圓柱齒輪與矩形內齒條框連接，矩形內齒條框下端的水平齒條與液壓缸的活塞Ⅰ相連。

水電轉換系統包括依次連接的儲水槽、多個轉換水桶、自動沖水箱、交流發電機和回流水槽，儲水槽設在低立柱上，轉換水桶通過管路和配流裝置分別與相鄰風能轉換器的液壓缸相連，自動沖水箱、交流發電機和回流水槽從上到下依次設在高立柱上。

風能轉換器的工作過程如下，首先風力驅動多個風扇轉動，風扇分別通過皮帶將運動傳遞到主軸上，主軸的轉動帶動圓柱齒輪轉動，由于圓柱齒輪和矩形內齒條框的一邊嚙合，圓柱齒輪會帶動矩形內齒條框作上下運動。當矩形內齒條框沿著豎直的一邊向上運動到行程結束時，圓柱齒輪會與矩形內齒條框下端的水平齒條嚙合，運動到水平行程結束時，再與豎直的另一邊嚙合，使矩形內齒條框沿著豎直的另一邊向下運動，到行程結束時，圓柱齒輪會與矩形內齒條框上端的水平齒條嚙合，如此循環作上下運動，繼而同時帶動活塞Ⅰ沿著液壓缸作上下運動。

發電過程中，處于最低位置的風能轉換器的活塞Ⅰ沿著液壓缸向上運動，將儲水槽中的水通過配流裝置吸入液壓缸，直到行程結束，活塞Ⅰ向下運動，將水經配流裝置排出至轉換水桶，下一個風能轉換器重復同樣的動作，將位置較低的轉換水桶中的水輸送至位置較高的轉換水桶中，直至將水輸送至高處的自動沖水箱，當自動沖水箱的水位到達定值時，自動將水排出，利用水流帶動交流發電機發電；同時，排出的水流入回流水槽，再流回儲水槽，周而復始實現循環發電。

進一步的，為了能夠使裝置能夠適應風向的變化，提高發電效率，在風能轉換器上設置轉向機構。轉向機構包括微型電機、蝸桿和蝸輪，微型電機安裝在固定框上，蝸桿設在微型電機前端，且與套設在支架的安裝桿上的蝸輪相嚙合。

進一步的，為了能夠按需要改變高立柱與低立柱的高度差，提高發電效率，在高立柱上設有升降機構。升降機構包括注液口、空腔和設在空腔內的活塞Ⅱ。

進一步的，為了使高立柱和低立柱的固定更穩定，高立柱和低立柱分別通過拉繩固定在地面上。

優選的，配流裝置包括設置在上端蓋與下端蓋之間的輸水通道、由進水閥芯控制的進水通道和由出水閥芯控制的出水通道。

優選的，為了更充分地利用風能，進水通道和出水通道設有3個或3個以上。

本發明結構精巧簡易，可以充分利用風能，風能轉換器的設置使得裝置在風力即使很小時也可以發電，充分利用了風力和水能，綠色環保，而且各部件可根據需要調節位置關系，發電效率高。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是圖1中C-C方向的剖視圖；

圖3是本發明的風能轉換器的結構示意圖；

圖4是圖3中B-B方向的剖視圖；

圖5是圖4中D處的放大圖；

圖6是矩形內齒條框和活塞Ⅰ的連接示意圖；

圖7是本發明的配流裝置的俯視圖；

圖8是圖7中A-A方向的剖視圖；

圖中，a、導槽，b、連接導桿，100、高立柱，103、空腔，105、活塞Ⅱ，200、低立柱，