本發(fā)明涉及一種發(fā)電設(shè)備，具體的為一種逐級水流勢能發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，位于高處的蓄水池的水往往需要引流至低處再作為生活用水或工業(yè)用水等進行應用。而水流在引流至低處的過程中，存在大量的勢能損失，即水流從高處至低處的過程中的勢能損失并沒有得到有效應用。特別的，對于引流水管而言，由于其存在內(nèi)徑小、流量小和落差較小等原因，目前市面上并沒有能夠利用這些水流勢能的設(shè)備。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種逐級水流勢能發(fā)電裝置，能夠在水管內(nèi)徑較小、水流流量較小和落差較小的情況下實現(xiàn)發(fā)電的技術(shù)目的。

為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種逐級水流勢能發(fā)電裝置，包括殼體，所述殼體的上下兩端分別與水管相連，所述殼體內(nèi)設(shè)有動力增強單元；

所述動力增強單元包括沿水流方向間隔設(shè)置的至少兩級動力增強機構(gòu)，所述動力增強機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)配合安裝在所述殼體內(nèi)的水平轉(zhuǎn)軸，所述水平轉(zhuǎn)軸上設(shè)有與其同步轉(zhuǎn)動的葉輪，位于最下端的一級所述動力增強機構(gòu)的所述水平轉(zhuǎn)軸的兩端分別連接設(shè)有發(fā)電機，其他的所述動力增強機構(gòu)的所述水平轉(zhuǎn)軸的兩端分別安裝設(shè)有用于壓縮空氣的空氣泵；

相鄰兩級所述動力增強機構(gòu)之間設(shè)有動力傳遞機構(gòu)，所述動力傳遞機構(gòu)包括引水管，所述引水管的進水口位于上一級所述動力增強機構(gòu)的葉輪下方、出水口位于該兩級所述動力增強機構(gòu)的葉輪之間的水面上方，且所述引水管的出水口上設(shè)有噴嘴，所述噴嘴的噴射方向指向下一級所述動力增強機構(gòu)的葉輪，所述空氣泵的空氣出口上連接設(shè)有壓縮空氣管，該壓縮空氣管與位于其所在動力增強機構(gòu)下游側(cè)并距離其所在動力增強機構(gòu)最近的所述引水管相連；

相鄰兩級所述動力增強機構(gòu)中，位于上一級的所述動力增強機構(gòu)的所述空氣泵的功率小于位于下一級的所述動力增強機構(gòu)的所述空氣泵的功率。

進一步，所述葉輪包括環(huán)形均布的葉片，位于最上游側(cè)的所述葉輪的所述葉片的中部設(shè)有加強結(jié)構(gòu)，其他的所述葉輪的所述葉片中部設(shè)有蓄力結(jié)構(gòu)。

進一步，所述加強結(jié)構(gòu)包括位于所述葉片中部的加強筋，所述加強筋的兩側(cè)分別形成導流斜面，兩側(cè)導流斜面之間形成脊骨，所述脊骨相對于所述葉片的葉面呈傾斜設(shè)置。

進一步，所述蓄力結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在葉片上的接水槽，所述接水槽的寬度沿著徑向向內(nèi)的方向逐漸減小。

進一步，位于最上端的一級所述動力增強機構(gòu)的上游側(cè)設(shè)有初始動力增強機構(gòu)。

進一步，所述初始動力增強機構(gòu)包括噴射管，所述噴射管的進水口位于與所述殼體上端相連的水管內(nèi)，所述噴射管的噴射口與位于最上端的一級所述動力增強機構(gòu)的葉輪對應設(shè)置，且所述噴射管上還外接設(shè)有壓縮空氣管。

進一步，位于上游側(cè)的所述水管上連接設(shè)有用于將水流引導進入到該水管內(nèi)的漏斗,漏斗內(nèi)設(shè)有過濾網(wǎng)。

進一步，所述漏斗的上方設(shè)有采用鋼條制成的初級過濾罩。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明的逐級水流勢能發(fā)電裝置，通過在殼體內(nèi)間隔設(shè)置動力增強機構(gòu)，利用水流首先驅(qū)動功率較小功率的空氣泵運轉(zhuǎn)，其產(chǎn)生的壓縮空氣作為驅(qū)動下一級葉輪轉(zhuǎn)動的增強動力；通過在相鄰兩級動力增強機構(gòu)之間設(shè)置動力傳遞機構(gòu)，引流管與壓縮空氣管相連，利用虹吸效應可實現(xiàn)從上一級葉輪下方吸水的技術(shù)目的，并對上一級葉輪產(chǎn)生負壓吸引效果，驅(qū)動上一級葉輪轉(zhuǎn)動；有引流管噴射的高壓水流沖擊下一級葉輪驅(qū)動下一級葉輪轉(zhuǎn)動；如此逐級增強，即可實現(xiàn)最終驅(qū)動發(fā)電機轉(zhuǎn)動進而實現(xiàn)發(fā)電的技術(shù)目的。

附圖說明

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進行說明：

圖1為本發(fā)明逐級水流勢能發(fā)電裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實施例逐級水流勢能發(fā)電裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為將本實施例逐級水流勢能發(fā)電裝置用在水流量較大的環(huán)境中時的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。

如圖1所示，為本發(fā)明逐級水流勢能發(fā)電裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例的逐級水流勢能發(fā)電裝置，包括殼體1，殼體1的上下兩端分別與水管2相連，殼體1內(nèi)設(shè)有動力增強單元。

本實施例的動力增強單元包括沿水流方向間隔設(shè)置的至少兩級動力增強機構(gòu)，動力增強機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)配合安裝在殼體1內(nèi)的水平轉(zhuǎn)軸3，水平轉(zhuǎn)軸3上設(shè)有與其同步轉(zhuǎn)動的葉輪4，位于最下端的一級動力增強機構(gòu)的水平轉(zhuǎn)軸3的兩端分別連接設(shè)有發(fā)電機5，其他的動力增強機構(gòu)的水平轉(zhuǎn)軸3的兩端分別安裝設(shè)有用于壓縮空氣的空氣泵6。本實施例的殼體1的截面呈矩形，且殼體1的截面過流面積大于水管2的過流面積的兩倍。當然，為了便于控制和檢修，還可以在水平轉(zhuǎn)軸3與對應的空氣泵5、以及水平轉(zhuǎn)軸3與對應的發(fā)電機5之間設(shè)置離合器。

相鄰兩級動力增強機構(gòu)之間設(shè)有動力傳遞機構(gòu)，動力傳遞機構(gòu)包括引水管7，引水管7的進水口位于上一級動力增強機構(gòu)的葉輪4下方、出水口位于該兩級動力增強機構(gòu)的葉輪4之間的水面上方，且引水管7的出水口上設(shè)有噴嘴，噴嘴的噴射方向指向下一級動力增強機構(gòu)的葉輪4。空氣泵6的空氣出口上連接設(shè)有壓縮空氣管8，該壓縮空氣管8與位于其所在動力增強機構(gòu)下游側(cè)并距離其所在動力增強機構(gòu)最近的引水管7相連，可實現(xiàn)增強引水管7內(nèi)水流沖擊力的技術(shù)效果。相鄰兩級動力增強機構(gòu)中，位于上一級的動力增強機構(gòu)的空氣泵6的功率小于位于下一級的動力增強機構(gòu)的空氣泵6的功率，實現(xiàn)逐級加大出力的技術(shù)目的。

進一步，葉輪4包括環(huán)形均布的葉片9，位于最上游側(cè)的葉片9的中部設(shè)有加強結(jié)構(gòu)10，其他的所述葉輪的所述葉片9中部設(shè)有蓄力結(jié)構(gòu)16。本實施例的加強結(jié)構(gòu)包括位于葉片中部的加強筋，加強筋的兩側(cè)分別形成導流斜面，兩側(cè)導流斜面之間形成脊骨，脊骨相對于葉片的葉面呈傾斜設(shè)置。如此，將沖擊水流對準脊骨，而后沖擊水流即可被導流斜面分別向兩側(cè)導流，一方面可增強葉片9的結(jié)構(gòu)強度，另一方面可改善沖擊效果。本實施例的蓄力結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在葉片上的接水槽，所述接水槽的寬度沿著徑向向內(nèi)的方向逐漸減小，可蓄積噴頭噴出的高壓水，提高沖擊能量。

進一步，位于最上端的一級動力增強機構(gòu)的上游側(cè)設(shè)有初始動力增強機構(gòu)。本實施例的初始動力增強機構(gòu)包括噴射管11，噴射管11的進水口位于與殼體1上端相連的水管2內(nèi)，噴射管11的噴射口與位于最上端的一級動力增強機構(gòu)的葉輪4對應設(shè)置，且噴射管11上還外接設(shè)有壓縮空氣管12。當水流的初始動能無法驅(qū)動最上端的一級動力增強機構(gòu)的葉輪4轉(zhuǎn)動時，可利用噴射管11噴射高壓水流輔助最上端的一級動力增強機構(gòu)的葉輪4轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)最終發(fā)電的技術(shù)目的。

當將本實施例的逐級水流勢能發(fā)電裝置用在河流等水流量較大的環(huán)境中時，可以在位于上游側(cè)的所述水管2上連接設(shè)有用于將水流引導進入到該水管內(nèi)的漏斗13,漏斗13內(nèi)設(shè)有過濾網(wǎng)14，用于過濾水中的細小雜質(zhì)。為了過濾水流中較大的雜質(zhì)，還可以在漏斗14的上方設(shè)有采用鋼條制成的初級過濾罩15。此時，引水管7和噴射管11的進水口均位于殼體1外側(cè)的水流中。

本實施例的逐級水流勢能發(fā)電裝置，通過在殼體內(nèi)間隔設(shè)置動力增強機構(gòu)，利用水流首先驅(qū)動功率較小功率的空氣泵運轉(zhuǎn)，其產(chǎn)生的壓縮空氣作為驅(qū)動下一級葉輪轉(zhuǎn)動的增強動力；通過在相鄰兩級動力增強機構(gòu)之間設(shè)置動力傳遞機構(gòu)，引流管與壓縮空氣管相連，利用虹吸效應可實現(xiàn)從上一級葉輪下方吸水的技術(shù)目的，并對上一級葉輪產(chǎn)生負壓吸引效果，驅(qū)動上一級葉輪轉(zhuǎn)動；有引流管噴射的高壓水流沖擊下一級葉輪驅(qū)動下一級葉輪轉(zhuǎn)動；如此逐級增強，即可實現(xiàn)最終驅(qū)動發(fā)電機轉(zhuǎn)動進而實現(xiàn)發(fā)電的技術(shù)目的。

以上所述實施例僅是為充分說明本發(fā)明而所舉的較佳的實施例，本發(fā)明的保護范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求書為準。