CN113982811B - 水力发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水力发电装置，属于风力发电技术领域。其中，该水力发电装置包括：外壳，与所述外壳相连通的进水管，所述进水管靠近所述外壳的一侧设置有滤板，以对水中杂质进行拦截过滤；以及，所述滤板的中部穿设有转动组件，所述转动组件的第一端固定在所述外壳内部，所述转动组件的第二端套接有清洁杆，所述清洁杆与所述滤板相贴合，所述转动组件通过进入至所述外壳中水的冲击力进行转动，并带动所述清洁杆转动以对拦截的杂质进行清理。本发明利用水流的冲击力可实现对水中杂质的过滤，提升进入水力发电装置外壳内水的纯度，避免堵塞管道，保证水力发电装置的正常使用。

Description

水力发电装置

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，具体涉及一种水力发电装置。

背景技术

水力发电利用的水能主要是蕴藏于水体中的位能，并将水能转换为电能，是目前为止人类找到最好的清洁可再生绿色能源之一。然而，如何节约能源、充分有效地利用能源、开发利用更多的清洁能源已经成为当前世界发展必须解决的一个重要问题，因此，世界各国都把开发水能发电放在能源开发的优先位置，水力发电为利用水力对水力发电装置做功进行发电，我国幅员辽阔，工业化和生活管道铺设也很多，如生活用水管道，污水排放管道，工业用水管道，河流的水泥输水管道等等，当水流过这些管道时都具有很大的动能，可以利用小型的发电装置进行水力发电。

现有的生活用水管道在排水时，水中会含有一些小的杂质与废弃物，易对管道进行堵塞，为保证水力发电装置的正常使用，需要对水中的杂质进行过滤去除，且去除后的杂质需要集中收集处理，避免堆积后影响水的流通。

因此，需要开发一种新的水力发电装置，以去除水中杂质。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种水力发电装置。

本发明提供一种水力发电装置，包括：外壳，与所述外壳相连通的进水管，所述进水管靠近所述外壳的一侧设置有滤板，以对水中杂质进行拦截过滤；以及，

所述滤板的中部穿设有转动组件，所述转动组件的第一端固定在所述外壳内部，所述转动组件的第二端套接有清洁杆，所述清洁杆与所述滤板相贴合，所述转动组件通过进入至所述外壳中水的冲击力进行转动，并带动所述清洁杆转动以对拦截的杂质进行清理。

可选的，所述装置还包括驱动件以及自所述驱动件向所述滤板延伸的敲击件；其中，

所述驱动件的一端套接在所述转动组件的第二端，所述驱动件的另一端且背离所述滤板的一侧设置有第一挤压件，以及，

所述进水管内壁上设置有相对应的第二挤压件，所述驱动件通过所述转动组件转动使得所述第二挤压件挤压所述第一挤压件，以驱动所述敲击件靠近所述滤板并对所述滤板敲击。

可选的，所述转动组件的第二端还套接有第一弹性件，所述第一弹性件夹设在所述驱动件与所述清洁杆之间，通过所述第一弹性件伸缩使所述驱动件与所述敲击件沿所述进水管方向往复运动。

可选的，所述进水管壁上穿设有安装槽，所述安装槽内设置有杂质盛料框，所述杂质盛料框与所述滤板相对应。

可选的，所述杂质盛料框的两侧分别设置有固定槽，所述固定槽内设置有弹性卡接件，以及，

所述进水管壁设置有与所述弹性卡接件对应的卡接槽，所述弹性卡接件卡接在所述卡接槽内。

可选的，所述进水管外壁与所述安装槽相对应位置处套接有密封件。

可选的，所述装置还包括与所述进水管依次连通的输水软管和延伸管，所述进水管外壁上设置有拉动组件，所述拉动组件通过连接件与所述延伸管连接，通过所述连接件拉动所述延伸管并带动所述输水软管进行转动，以调整所述延伸管与所述进水管的对接角度。

可选的，所述拉动组件包括固定框、转杆以及第二弹性件；其中，

所述固定框设置在所述进水管外壁上，所述转杆插置在所述固定框内，所述第二弹性件绕设在所述转杆上，以及，所述连接件与所述第二弹性件连接，通过转动所述转杆带动所述第二弹性件收紧与放松，进而拉动所述连接件。

可选的，所述装置还包括设置在所述外壳外顶壁上的电机与降温组件；其中，

所述降温组件包括与所述转动组件连接的驱动组件，与所述驱动组件连接的控制阀，以及与所述控制阀、所述电机以及所述外壳连接的输水管，所述驱动组件通过所述转动组件转动，以驱动所述控制阀将所述外壳内的水通过所述输水管输送至所述电机。

可选的，所述电机外侧设置有通风板。

本发明提供一种水力发电装置，包括：外壳，与所述外壳相连通的进水管，进水管靠近外壳的一侧设置有滤板，以对水中杂质进行拦截过滤；以及，滤板的中部穿设有转动组件，转动组件的第一端固定在外壳内部，转动组件的第二端套接有清洁杆，清洁杆与滤板相贴合，转动组件通过进入至外壳中水的冲击力进行转动，并带动清洁杆转动以对拦截的杂质进行清理。本发明利用水流的冲击力实现对水中杂质的过滤，提升进入水力发电装置外壳内水的纯度，避免堵塞管道，保证水力发电装置的正常使用。

附图说明

图1为本发明一实施例的水力发电装置的结构示意图；

图2为本发明另一实施例的T形敲杆的结构示意图；

图3为本发明图1中A处的局部放大图；

图4为本发明另一实施例进水管的剖面图；

图5为本发明另一实施例杂质盛料框取出状态的结构示意图；

图6为本发明图1中B处的局部放大图；

图7为本发明图1中C处的局部放大图；

图8为本发明另一实施例电机的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

除非另外具体说明，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“包括”或者“包含”等既不限定所提及的形状、数字、步骤、动作、操作、构件、原件和/或它们的组，也不排除出现或加入一个或多个其他不同的形状、数字、步骤、动作、操作、构件、原件和/或它们的组。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示技术特征的数量与顺序。

在发明的一些描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”或者“固定”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是通过中间媒体间接连接，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的互相作用关系。以及，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如图1至图5所示，本发明提供一种水力发电装置，包括：外壳1，与外壳1相连通的进水管2，进水管2靠近外壳1的一侧设置有滤板6，即该滤板6安装于进水管2的内部左侧，以对水中杂质进行拦截过滤。以及，滤板6的中部穿设有转动组件，转动组件的第一端固定在外壳1内部，转动组件的第二端套接有清洁杆17，该清洁杆17与滤板6相贴合，转动组件通过进入至外壳1中水的冲击力进行转动，并带动清洁杆17转动以对拦截的杂质进行清理。

本实施例基于水流动力将水中的杂质去除，以提升进入水力发电装置外壳内水的纯度，避免堵塞管道，保证水力发电装置的正常使用。

示例性的，如图1所示，外壳1构成水力发电装置的主要框架，且在外壳1的右侧端部贯通安装有进水管2，以及，该进水管2的右侧端部还固定连接有输水软管3，且该输水软管3的后端(右侧)一体式连接有延伸管4，同时外壳1的左侧端部贯穿连接有出水管5，水就会从延伸管4、输水软管3、进水管2进入至外壳1内部，再由出水管5流出，以形成水流通道。

需要说明的是，本示例对于转动组件不作具体限定，只要能基于水流冲击力可以进行转动即可。

具体的，如图1所示，转动组件包括横杆7和叶轮8，横杆7的左侧固定吊架于外壳1的内侧中部，且该横杆7的中部安装有叶轮8，水进入到外壳1内部后就会对叶轮8产生冲击力，叶轮8就会发生转动，叶轮8转动后就会带动横杆7进行转动，横杆7转动后就会带动清洁杆17进行转动，滤板6可以对水中杂质进行过滤，而清洁杆17转动后就会将拦截在滤板6上的杂质清理下来。

进一步，为了将滤板清理下来的杂质集中收集处理，避免堆积后影响水的流通，该水力发电装置还包括驱动件以及自驱动件向滤板延伸的敲击件，其中，驱动件的一端套接在转动组件的第二端，驱动件的另一端且背离滤板的一侧设置有第一挤压件，以及，进水管内壁上设置有相对应的第二挤压件，驱动件通过转动组件转动使得第二挤压件挤压第一挤压件，以驱动敲击件靠近滤板并对滤板敲击，使得杂质清理的效率更高，清洁下来的杂质由于重力作用堆积在底部。

另外，转动组件的第二端还套接有第一弹性件，第一弹性件夹设在驱动件与清洁杆之间，通过第一弹性件伸缩使驱动件与敲击件沿进水管方向往复运动。

需要说明的是，上述驱动件与敲击件可以一体成型，也可以单独设置，例如，图1至图4所示，设置呈T形敲杆19，该T形敲杆19的一端套接在横杆7上，另一端部设置有第一挤压件(例如，第一凸球20)，对应的，进水管2内壁上设置有第二挤压件(例如，第二凸球21)。这样，横杆7转动时同步带动T形敲杆19进行转动，T形敲杆19转动后，其端部安装的第一凸球20就会间歇性与进水管2内壁上的第二凸球21发生挤压。另外，在横杆7的另一端上套接有弹簧18，进而带动T形敲杆19压缩弹簧18而进行水平往复移动，从而对滤板6进行敲击，使得杂质清理的效率更高。

进一步需要说明的是，由于T形敲杆随着横杆不断转动，为了连续不断的敲击滤板，因此，如图4所示，进水管2内壁上设置多个第二凸球21，且多个第二凸球21等间隔设置，以使得第一凸球间歇性与第二凸球发生挤压，实现T形敲杆不断敲击滤板。

更进一步的，为了去除堆积在底部的杂质，还设置有容置杂质的杂质盛料框，如图1至图5所示，进水管2的管壁上穿设有安装槽22，安装槽22内设置有杂质盛料框23，杂质盛料框23与滤板6相对应，以容置从滤板上敲击下来的杂质。

在一些实施例中，如图3至图5所示，杂质盛料框23的两侧分别设置有固定槽24，该固定槽24内设置有弹性卡接件，以及，进水管2的管壁设置有与弹性卡接件对应的卡接槽27，弹性卡接件卡接在卡接槽27内。

需要说明的是，本示例对于弹性卡接件不做具体限定，例如，弹簧，当然，还可以设置呈弹簧与其他结合的卡接件。示例性的，如图3至图5所示，弹性卡接件包括弹簧25和活动块26，其中，弹簧25的一侧固定在固定槽24中，弹簧25另一侧与活动块26连接。

在另一些实施例中，请继续参考图3至图5，在卡接槽27内还设置有软气囊28，当活动块26卡接在卡接槽27时，通过该软气囊28填满卡接槽27，以增加密封性。

应当理解的是，由于在进水管上贯穿其管壁设置有安装槽，因此，需要增加一个密封件，以固定在该安装槽内容置的杂质盛料框，并且对进水管进行密封。具体的，如图3至图5所示，进水管2外壁与安装槽22相对应位置处套接有密封件29，该密封件相当于密封套环，且可以螺纹套接于进水管2的外侧，用于对安装槽22进行密封处理。

如图1至图5所示，基于上述具体结构，本示例去除水中杂质的具体过程如下，通过设置的滤板6、横杆7、清洁杆17、弹簧18、T形敲杆19、第一凸球20和第二凸球21，使得滤板6可以将水中的杂质进行拦截，水冲击叶轮8而调动横杆7转动后，横杆7就会带动清洁杆17进行转动，清洁杆17转动后就会对滤板6进行刷洗，进而将堆积在滤板6上的杂质清理下来，并且横杆7还会同步带动T形敲杆19进行转动，T形敲杆19转动后，其端部安装的第一凸球20会与进水管2内壁上的第二凸球21发生间歇性的挤压接触，进而使得T形敲杆19压缩弹簧18而发生水平活动，从而对滤板6进行敲击，进而加快杂质清理的效率。

另外，清洁下来的杂质由于重力作用堆积在进水管底部，并落在杂质盛料框内，为了便于处理杂质盛料框中的杂质，本示例的杂质盛料框可以取出。结合图1至图5所示，杂质盛料框使用一段时间后取出的具体过程如下：转动套接在进水管2外壁的密封件29，使密封件29移动至安装槽22的一侧，即该密封件移动至进水管外壁的另一位置，使安装槽暴露出来，之后，手动将杂质盛料框23从安装槽22下移拉出，杂质盛料框23在下移时，其固定槽24中的活动块26就会挤压连接弹簧25而缩回到固定槽24中，进而与卡接槽27进行分离，并随着杂质盛料框23从安装槽22中取出清洁，清洁好以后，再次按照同样的方式将杂质盛料框23再次安装到安装槽22中，活动块26就会与卡接槽27进行对接，且与卡接槽27卡合后会对软气囊28产生挤压，软气囊28会填满卡接槽27与活动块26的间隙，进而具有较好的密封性，然后，再次转动密封件29，该密封件29就会移动至安装槽22的外侧，进行二次密封。

进一步的，由于现有的小型水力发电装置与管道进行安装时，连接的输水管形态不同，进而需要对小型水力发电装置的对接进水管进行角度调节。因此，本示例的装置还包括与进水管依次连通的输水软管和延伸管，进水管外壁上设置有拉动组件，拉动组件通过连接件与延伸管连接，通过连接件拉动延伸管并带动输水软管进行转动，以调整延伸管与进水管的对接角度。

具体的，如图1和图6所示，拉动组件包括转杆31和第二弹性件35，以及，该转杆31与第二弹性件35收容于固定框30中。其中，上述固定框30等角度设置在进水管2的外顶壁上，转杆31插置在固定框30内，第二弹性件35绕设在转杆31上，以及，连接件36与第二弹性件35连接，通过转动转杆31带动第二弹性件35收紧与放松，进而拉动连接件36。

进一步的，继续参考图1和图6，在固定框30的顶部设置有定位槽34，以及，转杆31包括转动部与固定部，转动部穿设在固定框30中，固定部固定在固定框30顶部上，且在该固定部上穿设有插杆32，另外，在插杆的一端设置有复位弹簧33，该插杆32的另一端可活动地插置在定位槽34中，通过拉动插杆32以对复位弹簧33进行挤压，将插杆32离开定位槽34，通过松开插杆32，在复位弹簧33的作用下使插杆32插置在定位槽34中，对转杆31进行固定，使其不再进行转动，进一步固定延伸管与进水管的对接角度。

需要说明的是，本示例的第二弹性件可采用扭力弹簧，连接件可采用拉绳，当然，对于本领域技术人员来说，还可以采用其他的第二弹性件以及其他的连接件，对此不作具体限定。

示例性的，基于本示例的上述具体结构，如图1和图6所示，在延伸管与进水管进行对接时，根据实际情况对延伸管的对接角度调节过程如下：首先，拉动插杆32，通过插杆32挤压复位弹簧33并与固定框30顶部的初始位置的定位槽34进行分离，而后转动相应位置的转杆31，转杆31转动后就会带动第二弹性件35进行转动，同时对连接件36进行收紧与放松，从而通过连接件36使得延伸管4带动输水软管3进行转动，进而调节至合适的对接角度，从而便于与不同角度的进水管进行便捷对接。调节好之后，松开插杆32，插杆32在复位弹簧33的作用下与相应的定位槽34卡合，进而对调节后延伸管与输水软管的状态进行固定。

更进一步的，现有的小型水力发电装置利用水流动力机械发电时，电机运行后温度较高，为延长电机的使用寿命，需要对其进行降温处理。由此，本示例的置还包括设置在外壳外顶壁上的电机与降温组件；其中，降温组件包括与转动组件连接的驱动组件，与驱动组件连接的控制阀，以及分别与控制阀、电机、外壳连接的输水管，驱动组件通过转动组件转动，以驱动控制阀将外壳内的水通过输水管输送至电机。

具体的，如图1和图7、图8所示，在外壳1的外顶壁的中部安装有电机11，外顶壁右侧安装有中转箱40，外顶壁的左侧安装有变电装置16。以及，驱动组件包括有锥齿连接件9、轴杆10、偏心圆盘37、导向槽38以及活塞39等部件。具体的，轴杆10通过锥齿连接件9与横杆7连接，轴杆10的另一端与电机11中的转子12连接，轴杆10的另一端还与偏心圆盘37连接，偏心圆盘37上设置有导向槽38，活塞39的一端插置在导向槽38中，活塞的另一端穿设在中转箱40中，并与中转箱40端部的控制阀41抵接。也就是说，本示例的中转箱40端部安装的两个流向相反的控制阀41就会分别通过输水管42与电机11中的螺旋冷却管43和外壳1的内部进行连接，进而利用外壳1内部的水来对电机11进行降温冷却。

需要说明的是，本示例的控制阀可采用单向阀，输水管可采用连接软管。

示例性的，如图1和图7、图8所示，基于本示例的上述具体结构，利用降温组件对电机的降温过程如下：横杆7转动后就会通过锥齿连接件9带动轴杆10进行转动，轴杆10转动后带动转子12在电机11内部安装的定子13的内部进行转动发电，并通过电源线15与变电装置16相连接，从而将机械能转化为电能。同时，轴杆10转动时还会同步带动偏心圆盘37进行转动，偏心圆盘37转动后通过导向槽38带动活塞39进行水平转动，活塞39水平移动后在中转箱40中进行水平移动，进而使中转箱40端部的控制阀41通过输水管42将外壳1中的水输送至电机11中的螺旋冷却管43中，进而对电机11进行降温，防止温度过高而造成损坏的现象，螺旋冷却管43中的水又会重新流到外壳1中，经过出水管5输送出去，从而实现对电机11的自动循环冷却。

可选的，如图8所示，电机11外侧设置有通风板14，以进一步加快电机11内部热量的散失，加强降温效果。

本发明提供一种水力发电装置，相对于现有技术而言，具有以下有益效果：

第一、本发明的水力发电装置利用水流的冲击实现对杂质进行过滤，以及可实现对杂质进行集中收集处理。

第二、本发明的水力发电装置能够针对进水管的对接延伸管进行角度调节。

第三、本发明的水力发电装置可以实现在发电的过程中对电机进行降温处理。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种水力发电装置，其特征在于，包括：外壳，与所述外壳相连通的进水管，所述进水管靠近所述外壳的一侧设置有滤板，以对水中杂质进行拦截过滤；以及，

所述滤板的中部穿设有转动组件，所述转动组件的第一端固定在所述外壳内部，所述转动组件的第二端套接有清洁杆，所述清洁杆与所述滤板相贴合，所述转动组件通过进入至所述外壳中水的冲击力进行转动，并带动所述清洁杆转动以对拦截的杂质进行清理；

所述装置还包括设置在所述外壳外顶壁上的电机、降温组件以及中转箱；其中，

所述降温组件包括与所述转动组件连接的驱动组件，与所述驱动组件连接的控制阀，以及与所述控制阀、所述电机以及所述外壳连接的输水管；

所述驱动组件包括锥齿连接件、轴杆、偏心圆盘、导向槽以及活塞；所述轴杆通过所述锥齿连接件与所述转动组件连接，所述轴杆的另一端与所述电机连接，所述轴杆的另一端还与所述偏心圆盘连接，所述偏心圆盘上设置有导向槽，所述活塞的一端插置在所述导向槽中，所述活塞的另一端穿设在所述中转箱中，并与所述中转箱端部的所述控制阀抵接；

在所述转动组件转动时，通过所述锥齿连接件带动所述轴杆转动，进而带动所述电机转动发电，以及还带动所述偏心圆盘转动，以通过所述导向槽带动所述活塞转动，使得所述控制阀通过所述输水管将外壳中的水输送至所述电机。

2.根据权利要求1所述的水力发电装置，其特征在于，所述装置还包括驱动件以及自所述驱动件向所述滤板延伸的敲击件；其中，

所述驱动件的一端套接在所述转动组件的第二端，所述驱动件的另一端且背离所述滤板的一侧设置有第一挤压件，以及，

所述进水管内壁上设置有相对应的第二挤压件，所述驱动件通过所述转动组件转动使得所述第二挤压件挤压所述第一挤压件，以驱动所述敲击件靠近所述滤板并对所述滤板敲击。

3.根据权利要求2所述的水力发电装置，其特征在于，所述转动组件的第二端还套接有第一弹性件，所述第一弹性件夹设在所述驱动件与所述清洁杆之间，通过所述第一弹性件伸缩使所述驱动件与所述敲击件沿所述进水管方向往复运动。

4.根据权利要求1至3任一项所述的水力发电装置，其特征在于，所述进水管壁上穿设有安装槽，所述安装槽内设置有杂质盛料框，所述杂质盛料框与所述滤板相对应。

5.根据权利要求4所述的水力发电装置，其特征在于，所述杂质盛料框的两侧分别设置有固定槽，所述固定槽内设置有弹性卡接件，以及，

所述进水管壁设置有与所述弹性卡接件对应的卡接槽，所述弹性卡接件卡接在所述卡接槽内。

6.根据权利要求4所述的水力发电装置，其特征在于，所述进水管外壁与所述安装槽相对应位置处套接有密封件。

7.根据权利要求1至3任一项所述的水力发电装置，其特征在于，所述装置还包括与所述进水管依次连通的输水软管和延伸管，所述进水管外壁上设置有拉动组件，所述拉动组件通过连接件与所述延伸管连接，通过所述连接件拉动所述延伸管并带动所述输水软管进行转动，以调整所述延伸管与所述进水管的对接角度。

8.根据权利要求7所述的水力发电装置，其特征在于，所述拉动组件包括固定框、转杆以及第二弹性件；其中，

所述固定框设置在所述进水管外壁上，所述转杆插置在所述固定框内，所述第二弹性件绕设在所述转杆上，以及，所述连接件与所述第二弹性件连接，通过转动所述转杆带动所述第二弹性件收紧与放松，进而拉动所述连接件。

9.根据权利要求1所述的水力发电装置，其特征在于，所述电机的外侧设置有通风板。

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