小型通用水力发电机

技术领域

本发明涉及水力发电机领域技术，尤其是指一种小型通用水力发电机。

背景技术

现有技术中，可参见中国专利ZL 201821650705 .8所公开之新型螺旋水利发电系统，其为土木工程设计，且具有角度调节装置，但其整个发电系统是固定设置于相应的水流中的，使得其通用性不佳，不能适应任何大小不同的水流区域（例如：河流、瀑布、水沟等）。

因此，有必要对现有的发电装置进行改进。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种小型通用水力发电机，其通过设置有一个以上并排布置的水力发电模块，利用升降机构作固定，整体模块化设计，安装方便，通用性好。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种小型通用水力发电机，包括有一个以上并排布置的水力发电模块；其中：

所述水力发电模块包括有安装座、发电系统和升降机构，所述发电系统包括有筒状轨道、螺旋叶片、主轴和发电机；所述筒状轨道倾斜设置，所述升降机构设置于安装座的后侧，所述筒状轨道的输出端连接于安装座，所述筒状轨道的输入端连接于升降机构的顶部，所述筒状轨道的输入端高于筒状轨道的输出端；所述螺旋叶片套设于主轴上，所述主轴和螺旋叶片一同设置于筒状轨道中，所述主轴的上端伸出筒状轨道的输出端外，所述主轴的上端通过传动机构连接发电机的输入端。

作为一种优选方案，所述升降机构的顶部设置有支撑板，所述支撑板的侧旁设置有导滑槽，所述支撑板上设置有发电机安装架，所述发电机安装架通过导滑槽可滑动式设置于支撑板的顶部，所述筒状轨道的输入端连接于发电机安装架上。

作为一种优选方案，所述发电机安装架上具有发电机安装位，所述发电机安装位在筒状轨道的输入端的上方，所述发电机装设于发电机安装位上。

作为一种优选方案，还包括有发电机安装座，所述发电机装设于发电机安装座上，所述发电机安装位具有多个不同位置的安装孔，所述发电机安装座可选择式安装于相应的安装孔上。

作为一种优选方案，所述发电机安装架的顶部设置有太阳能发电装置或风能发电装置。

作为一种优选方案，所述筒状轨道包括有下盖和可开合式设置于下盖上的上盖，所述下盖上具有主轴安装位，所述主轴的两端通过轴承座安装于主轴安装位。

作为一种优选方案，所述传动机构包括有大皮带轮、小皮带轮和套设于大皮带轮和小皮带轮的皮带，所述大皮带轮设置于主轴的上端，所述小皮带轮设置于发电机的输入端。

作为一种优选方案，所述发电机安装架上还设置有导流管道，所述导流管道为渐小设置，所述导流管道的小端朝向筒状轨道的输入端。

作为一种优选方案，所述发电机安装架的后侧还设置有进水通道，所述进水通道的输出端连通导流管道的大端。

作为一种优选方案，所述发电机安装架的后侧向后延伸有阻挡装置安装架，所述阻挡装置安装架上设置有用于防止大物体进入筒状轨道的阻挡装置，所述阻挡装置位于进水通道的输出端。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：

其主要是，通过设置有一个以上并排布置的水力发电模块，水力发电模块包括有安装座、发电系统和升降机构，利用升降机构作固定，整体模块化设计，可依据不同的水流面积，并联装设多个水力发电模块，适应任何大小不同的水流区域，安装方便，通用性好；以及，筒状轨道的设计，提高了进入筒状轨道的水流的利用率，进一步提高发电量；

其次是，发电机安装架通过导滑槽可滑动式设置于支撑板的顶部，所述筒状轨道的输入端连接于发电机安装架上，增加了发电系统角度和高度摆动的灵活性；

再者是，安装座的设置便于水力发电机整体的安装，上盖、下盖的设置便于螺旋叶片的清洗、维护。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明之较佳实施例的立体示意图(升降机构处于高位)；

图2是本发明之较佳实施例的立体示意图(升降机构处于低位)；

图3是本发明之较佳实施例的另一视角的立体示意图（升降机构处于高位）；

图4是本发明之较佳实施例的立体示意图（三个并排布置状态）；

图5是本发明之较佳实施例的筒状轨道连接示意图；

图6是本发明之较佳实施例的筒状轨道打开示意图；

图7是本发明之较佳实施例的传动机构示意图；

图8是本发明之较佳实施例的阻挡装置示意图；

图9是本发明之较佳实施例的拦水坝使用示意图；

图10是本发明之较佳实施例的拦水坝使用示意图（满水状态）；

图11是本发明之较佳实施例的水力发电模块与电力系统共用示意图。

附图标识说明：

10、安装座 20、发电系统

21、筒状轨道 211、下盖

212、上盖 213、主轴安装位

22、螺旋叶片 23、主轴

24、发电机 30、升降机构

31、支撑板 311、导滑槽

40、传动机构 41、大皮带轮

42、小皮带轮 43、皮带

50、发电机安装架 51、发电机安装位

511、安装孔 52、阻挡装置安装架

521、阻挡装置 60、发电机安装座

61、发电机保护盖

70、导流管道 80、进水通道

90、太阳能发电装置 100、充电控制器

101、储电装置 102、逆变器

103、接线盒 110、侧支撑架

111、接地螺丝 120、拦水坝。

具体实施方式

请参照图1至图11所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，包括有一个以上并排布置的水力发电模块；其中：

所述水力发电模块包括有安装座10、发电系统20和升降机构30，所述发电系统20包括有筒状轨道21、螺旋叶片22、主轴23和发电机24；所述筒状轨道21倾斜设置，所述升降机构30设置于安装座10的后侧，所述筒状轨道21的输出端连接于安装座10，所述筒状轨道21的输入端连接于升降机构30的顶部，所述筒状轨道21的输入端高于筒状轨道21的输出端；所述螺旋叶片22套设于主轴23上，所述主轴23和螺旋叶片22一同设置于筒状轨道21中，所述主轴23的上端伸出筒状轨道21的输出端外，所述主轴23的上端通过传动机构40连接发电机24的输入端。

在实际设计制作时，其螺旋叶片22可采用不同形状构造的螺旋结构形式，不以本文所附图示为限，只需满足能够接受水力驱动而发生转动的叶片即可。当水流进入筒状轨道21后，利用水压差带动螺旋叶片22旋转，从而带动发电机发电，一般来说，水流具有持续性，其不受天气变化、白天黑夜时间段变化等影响，从而使得发电系统20可持续稳定供电。

其升降机构30，可灵活调整筒状轨道的倾斜角度和高度，最大限度地提高水力压差，最大限度地提高发电量，适应不同地理区域应用的不同需求(如河流、瀑布、水沟等的不同断面面积)。

具体而言，所述升降机构30的顶部设置有支撑板31，所述支撑板的侧旁设置有导滑槽311，所述支撑板31上设置有发电机安装架50，所述发电机安装架50通过导滑槽311可滑动式设置于支撑板31的顶部，所述筒状轨道21的输入端连接于发电机安装架50上；

所述传动机构40包括有大皮带轮41、小皮带轮42和套设于大皮带轮41和小皮带轮42的皮带43，所述大皮带轮41设置于主轴23的上端，所述小皮带轮42设置于发电机24的输入端，螺旋叶片22与发电机24之间的传动比降低,可以获得较大的转矩来驱动发电机24旋转发电，传动机构40实现降低传动比，传动机构40还可为齿轮箱或其他传动装置。

进一步的，所述发电机安装架50上具有发电机安装位51，所述发电机24装设于发电机安装位51上，所述发电机安装位51位在筒状轨道21的输入端的上方，发电机24可以远离主轴设置，这样，可以避免水对发电机24或电连接线路等造成不良影响，提高发电机的使用运行安全性及可靠性。

以及，还包括有发电机安装座60，所述发电机24装设于发电机安装座60上，所述发电机安装位51具有多个不同位置的安装孔511，所述发电机安装座60可选择式安装于相应的安装孔511上；所述发电机安装座60上还设置有发电机保护盖61，所述发电机24位于发电机保护盖内，防止水进入发电机24，降低了触电风险；

另外，所述发电机安装架50上还设置有导流管道70，所述导流管道70为渐小设置，所述导流管道70的小端朝向筒状轨道21的输入端，可加快水进入筒状轨道21的流速；所述发电机安装架50的后侧还设置有进水通道80，所述进水通道80的输出端连通导流管道70的大端，所述进水通道80具有平滑斜面，使水流逐渐流入导流管道70；所述筒状轨道21的输出端设置有出水通道。

优选的，水力发电模块整体采用耐腐蚀材料制作（例如铝合金）；所述筒状轨道21包括有下盖211和可开合式设置于下盖211上的上盖212，所述下盖211上具有主轴安装位213，所述主轴23的两端通过轴承座安装于主轴安装位213，上盖212和下盖211可由多个较链和安装锁安装，安装方便，易于清洗、维护，操作简单；所述轴承座优选为滚珠轴承座，减小转动摩擦，提高能效；

以及，所述发电机安装架50的后侧向后延伸有阻挡装置安装架52，所述阻挡装置安装架52上设置有用于防止大物体进入筒状轨道21的阻挡装置521，所述阻挡装置521位于进水通道80的输出端；

另外，所述水力发电模块可配合除水能外的其他户外能源（例如风能、太阳能等）一同使用，在本实施例中，所述发电机安装架50的顶部设置有太阳能发电装置90或风能发电装置（图中未示），水力发电模块与太阳能发电装置90或风能发电装置兼容工作，可与同一电力系统(如充电控制器、逆变器、电池、调节器等)共用，最大限度地提高发电量，如图11为一种水力发电模块与电力系统共用示意图，其包括有充电控制器100、储电装置101、逆变器102、接线盒103；所述水力发电模块产生的电能、太阳能发电装置或风能发电装置产生的电能一同通过充电控制器100输送至储电装置101，储电装置101依次通过逆变器102、接线盒103将电能输出或者供电。

如图4所示为三个水力发电摸块并排设置，根据不同的地理区域或不同的需求(如:不同的河段区域， 瀑布排水等)，依需布置水力发电模块；优选的在三个水力发电摸块的两侧可设置侧支撑架110，侧支撑架110通过接地螺丝111将整个水电发电机工作模块固定在地面上，侧支撑架110可采用较链设计，便于调整不同的高度或角度；亦可，将重物放在安装座10上，以更好地固定。

在使用时，如图9所示，可在水电发电模块的侧旁设置了拦水坝120(例如：使用一些岩石、沙袋等)，帮助拦水，实现水力压差。

本发明的设计重点在于：

其主要是，通过设置有一个以上并排布置的水力发电模块，水力发电模块包括有安装座、发电系统和升降机构，利用升降机构作固定，整体模块化设计，可依据不同的水流面积，并联装设多个水力发电模块，适应任何大小不同的水流区域，安装方便，通用性好；以及，筒状轨道的设计，提高了进入筒状轨道的水流的利用率，进一步提高发电量；

其次是，发电机安装架通过导滑槽可滑动式设置于支撑板的顶部，所述筒状轨道的输入端连接于发电机安装架上，增加了发电系统角度和高度摆动的灵活性；

再者是，安装座的设置便于水力发电机整体的安装，上盖、下盖的设置便于螺旋叶片的清洗、维护。