[其他]高效流水能轉換裝置

無效

• 申請號: 85200711
• 申請日: 1985-04-04
• 公開（公告）號: CN85200711U
• 公開（公告）日: 1986-07-09
• 發明（設計）人: 周勤
• 申請（專利權）人: 周勤
• 主分類號: F01D23/00
• 分類號: F01D23/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本裝置屬于流水發電設備的改進。

目前的流水能轉換裝置存在兩類問題：一是不能有效的解決不規則沖撞，流水轉換的能量大部份都消耗在自身的不規則沖撞上。甘肅皋蘭地區直徑達二十公尺的筒車，就是屬于這類情況，這種裝置只能安裝在流速很大的流水中，轉換流水表面的能量。二是工藝復雜，成本太高，例如：美國4163905號專利，這類裝置工藝復雜，密封性要求高，配套設備要求也很高。本裝置不存在這些問題，即可以轉換流水表面的能量，也能轉換流水深處的能量，只有微小的不規則沖撞配套裝置簡單，安裝也十分方便，能同時轉換不同深度流水的能量。本裝置可以派生出兩種類型：一種是調整部份在水外；另一種是調整部份在水下，兩種原理一樣，各有特點，下面以第二種來說明。

該裝置的核心是葉輪，流水能轉換主要靠它進行。葉輪由主軸1葉桿盤2，葉桿3，葉片轉軸4，葉片5，限位桿6等組成。葉桿盤固定在主軸上，以葉桿盤和主軸中心為圓心，每60度固定一對葉桿，葉桿在葉桿盤上的橫向距離為2倍于內側葉片寬度。葉桿長度和葉片面積可以根據不同的流速、深度的流水和負載情況而定，葉桿在葉片寬度上的位置內側小于外側，葉片轉軸按此比例固定在葉片上下，葉片通過葉片轉軸套在葉桿上，葉片可以在葉桿上自由轉動，上限位桿和下限位桿固定在葉桿上葉片轉軸上端和下葉片轉軸下端，限制葉片在葉桿上下滑動和控制葉片的工作姿態。見圖1，2。

該裝置的工作原理見圖3，由于葉桿在葉片寬度上的位置內側比外側小，外側葉片重力大于內側。葉片對在葉桿上轉動呈半撐開狀入水，進入a角（a角5度稱為入水角）。由于流水的作用，葉片轉軸外側接受流水沖擊力大于內側，葉片對這時調整到完全撐開狀進入b角（b角90度稱為做功角）這時葉片最大面積接觸流水，轉換的能量由葉片轉軸經葉桿傳給葉桿盤推動主軸轉動，在b角內同時有兩組葉片對轉換不同深度的流水能量。當葉片運行到c角，（c角75度稱為非做功角）葉片處的角度已經接受不到流水的能量，這時葉片對的受力情況發生變化：由原來葉片傳動能給主軸變成主軸把動能經葉桿盤由葉桿傳給葉片轉軸。因葉桿在葉片寬度上的位置內側比外側小。外側所受的水的阻力大于內側，稍受一點阻力就發生偏轉，向外側偏轉90度（由限位桿限定），以最小與水接觸面積出水。這時只有葉桿和葉片厚度與水產生不規則沖撞，而這些能量損耗只占全部能量轉換的3％。

圖4、5是一種高效能流水轉換裝置的示意圖：整個裝置錨定在流水中，葉輪2安裝在船體1的兩側。葉輪轉換流水能后轉動、經變速箱3變為發電機4所需的轉速，發出的電由輸電裝置5輸出，穩定翼6的作用是使葉輪處于轉換流水能的最佳方向。

該裝置結構簡單，運轉平穩，可以不用專人管理可靠工作。由于只有葉片，葉片轉軸和葉桿一部份交替工作在水中，所以故障很少，維修也十分方便。可為江湖兩岸的居民提供生產和生活用電，在內河上行駛的船只停泊后的生活用電，內河航線上的航標燈用電，及在江河面上設置漂浮電站和無壩固定電站。