CN210370998U - 一种垂直水轮发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种垂直水轮发电机，包括螺旋导流管、主轴和水轮机机身，所述螺旋导流管呈螺旋状且固定连接在水轮机机身的顶部，所述螺旋导流管与水轮机机身连接部分的内壁设有开口，所述水轮机机身呈圆柱状且顶部四周设有导叶，所述主轴设置在水轮机机身的中轴线处且外部设有主轴罩，所述主轴罩固定在螺旋导流管的上表面且底部设有轴流式转轮，所述轴流式转轮包括锥形转头和旋转扇叶，所述螺旋导流管的端口处设有进水口，所述主轴的顶部设有发电机，所述水轮机机身的底部设有出水口。该垂直水轮发电机结构简单，造价低，占地面积小，发电效率大大提高。

Description

一种垂直水轮发电机

技术领域

本实用新型属于水轮发电机技术领域，具体涉及一种垂直水轮发电机。

背景技术

传统的水力发电是利用水的落差冲击水轮机叶片驱动发电机发电，将势能转换成电能。在实践中，为了实现水量大、落差大，通常是修建水利大坝将水拦截，在此基础上修建水力发电设施，利用高势能水压及水源通过封闭管道驱动水轮机组进行发电。但是这种方式存在造价高、建设周期长、占用大面积土地、影响周边环境的生态平衡等缺点。很多江河地区及沿海地区，虽然地势相对平缓，水的落差不大，但在地球引力的作用下，水流量极大，流速湍急，具有丰富的水体位能。由于环境、地质、航道、防汛、成本、技术 等因素，这些地区不能修筑水坝蓄水用常规发电设备发电，因而这些水能尚未得到充分利 用。无坝水电站能够利用水的动能来发电，这些地区充分利用资源的首选。传统的垂直转轴式转轮发电机中，转轮的转轴与地面垂直，水或风进入转轮的方向垂直于转轴，水或风流出的方向同样垂直于转轴。转轮的叶片旋转受到水或风冲击的助力时，也受到与转轮运动方向相反的阻力，降低了垂直转轴式转轮发电机的发电效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种垂直水轮发电机，以解决占地面积大、造价高以及发电效率低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种垂直水轮发电机，包括螺旋导流管、主轴和水轮机机身，所述螺旋导流管呈螺旋状且固定连接在水轮机机身的顶部，所述螺旋导流管与水轮机机身连接部分的内壁设有开口，所述水轮机机身呈圆柱状且顶部四周设有导叶，所述主轴设置在水轮机机身的中轴线处且外部设有主轴罩，所述主轴罩固定在螺旋导流管的上表面且底部设有轴流式转轮，所述轴流式转轮包括锥形转头和旋转扇叶，所述螺旋导流管的端口处设有进水口，所述主轴的顶部设有发电机，所述水轮机机身的底部设有出水口。

优选的，所述螺旋导流管的材质为不锈钢。

优选的，所述导叶共设有若干个，所述导叶与水轮机机身固定连接且导叶的高度与开口的高度相匹配。

优选的，所述锥形转头的材质为不锈钢，且与主轴罩的底部轴承连接。

优选的，所述旋转扇叶呈波浪状且共设有若干个，若干个所述旋转扇叶焊接固定在锥形转头外表面的四周。

优选的，所述发电机包括转子和定子，所述转子设置在发电机的中轴线出且与主轴轴承连接，所述定子设置在发电机内表面的四周。

本实用新型的技术效果和优点：1、该垂直水轮发电机通过将螺旋导流管与水轮机机身相固定的一体化结构，缩短了水流从进水口到水轮机的距离，降低了能量损耗，提高发电效率；

2、该垂直水轮发电机的水轮机机身为垂直结构、螺旋导流管设置在水轮机机身的顶部、发电机设置在螺旋导流管的顶部，整体垂直分布，大大减少了占地面积；

3、该垂直水轮发电机的结构简单，用料较少且廉价易得，大大降低了造价。

附图说明

图1为本实用新型的结构剖视图。

图中：1-螺旋导流管，101-进水口，102-开口，2-导叶，3-主轴，31-主轴罩，4-轴流式转轮，41-锥形转头，42-旋转扇叶，5-水轮机机身，6-出水口，7-发电机，8-转子，9-定子。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了如图中所示的一种垂直水轮发电机，包括螺旋导流管1、主轴3和水轮机机身5，所述螺旋导流管1呈螺旋状且固定连接在水轮机机身5的顶部，所述螺旋导流管1与水轮机机身5连接部分的内壁设有开口102，所述水轮机机身5呈圆柱状且顶部四周设有导叶2，所述主轴3设置在水轮机机身5的中轴线处且外部设有主轴罩31，所述主轴罩31固定在螺旋导流管1的上表面且底部设有轴流式转轮4，所述轴流式转轮4包括锥形转头41和旋转扇叶42，所述螺旋导流管1的端口处设有进水口101，所述主轴3的顶部设有发电机7，所述水轮机机身5的底部设有出水口6。此外，所述螺旋导流管1的材质为不锈钢，既能经得住水流冲击又具有一定的防腐蚀性，使用寿命较长。所述导叶2共设有若干个，所述导叶2与水轮机机身5固定连接且导叶2的高度与开口102的高度相匹配，连接稳固的同时能够螺旋导流管1内的水分流导入水轮机机身5内。所述锥形转头41的材质为不锈钢，且与主轴罩31的底部轴承连接，具有一定的防腐蚀性，防止主轴罩31内进水的同时使得锥形转头41可以带动主轴3转动。所述旋转扇叶42呈波浪状且共设有若干个，若干个所述旋转扇叶42焊接固定在锥形转头41外表面的四周，连接稳固，且在水流冲击作用下带动锥形转头41转动。所述发电机7包括转子8和定子9，所述转子8设置在发电机7的中轴线出且与主轴3轴承连接，所述定子9设置在发电机7内表面的四周，主轴3带动转子8转动，使转子8能在定子9中旋转，做切割磁力线的运动。

工作原理：该垂直水轮发电机工作时，水流通过进水口（101）进入螺旋导流管（1）内，然后通过螺旋导流管（1）内表面的开口（102）以及导叶（2）分流进入水轮机机身（5），水流下落撞击在旋转扇叶（42）上带动锥形转头（41）转动，进而带动主轴（3）转动，主轴（3）带动发电机（7）内的转子（8）转动，使转子8能在定子9中旋转，做切割磁力线的运动，进而实现发电，最后水流从出水口（6）流出。该垂直水轮发电机通过将螺旋导流管1与水轮机机身5相固定的一体化结构，缩短了水流从进水口101到水轮机的距离，降低了能量损耗，提高发电效率；水轮机机身5为垂直结构、螺旋导流管1设置在水轮机机身5的顶部、发电机7设置在螺旋导流管1的顶部，整体垂直分布，大大减少了占地面积；结构简单，用料较少且廉价易得，大大降低了造价。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种垂直水轮发电机，包括螺旋导流管（1）、主轴（3）和水轮机机身（5），其特征在于：所述螺旋导流管（1）呈螺旋状且固定连接在水轮机机身（5）的顶部，所述螺旋导流管（1）与水轮机机身（5）连接部分的内壁设有开口（102），所述水轮机机身（5）呈圆柱状且顶部四周设有导叶（2），所述主轴（3）设置在水轮机机身（5）的中轴线处且外部设有主轴罩（31），所述主轴罩（31）固定在螺旋导流管（1）的上表面且底部设有轴流式转轮（4），所述轴流式转轮（4）包括锥形转头（41）和旋转扇叶（42），所述螺旋导流管（1）的端口处设有进水口（101），所述主轴（3）的顶部设有发电机（7），所述水轮机机身（5）的底部设有出水口（6）。

2.根据权利要求1所述的一种垂直水轮发电机，其特征在于：所述螺旋导流管（1）的材质为不锈钢。

3.根据权利要求1所述的一种垂直水轮发电机，其特征在于：所述导叶（2）共设有若干个，所述导叶（2）与水轮机机身（5）固定连接且导叶（2）的高度与开口（102）的高度相匹配。

4.根据权利要求1所述的一种垂直水轮发电机，其特征在于：所述锥形转头（41）的材质为不锈钢，且与主轴罩（31）的底部轴承连接。

5.根据权利要求1所述的一种垂直水轮发电机，其特征在于：所述旋转扇叶（42）呈波浪状且共设有若干个，若干个所述旋转扇叶（42）焊接固定在锥形转头（41）外表面的四周。

6.根据权利要求1所述的一种垂直水轮发电机，其特征在于：所述发电机（7）包括转子（8）和定子（9），所述转子（8）设置在发电机（7）的中轴线出且与主轴（3）轴承连接，所述定子（9）设置在发电机（7）内表面的四周。

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