專利名稱：浮管式水力發電機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及能源領域的一種水力發電裝置，特別涉及一種浮管式水力發電機。
背景技術：
在采用新能源的技術中風力發電要受到地理條件的限制，缺乏風力資源的地方無法修建風力發電站，并且風力發電穩定性比較差，隨風力的強弱而發生大的波動，因而必須要有一系列同步穩壓措施，這樣使得風力發電的成本也就增加了，在能源領域中另一種運用比較廣泛的是水力發電技術，其原理是通過流動的水對水輪做功來發電機，一般包括水輪發電機、抽水泵機、高位水塔、充灌水口和電能管理等組成，結構比較復雜，成本非常高， 修建水電站還必須根據具體的地理條件進行，水力發電必需建壩及具備水流落差，水力發電必需依賴、大量水資源，必需改變、影響大量水資源生態環境，因此修建水電站受到非常大的限制，然而我國的水力資源十分豐富，特別是在一些城市中建立在江河邊的公路、橋梁、企業和居民要消耗大量的電能，如果其所消耗的電能能夠利用其流動的水能來發電，不但可以節約電能，而且還保護了環境。因此急需一種結構簡單緊湊，體積小巧，易于安裝布置，使用靈活方便利用流動的水來發電機的裝置。
實用新型內容有鑒于此，為了解決上述問題，本實用新型提出一種結構簡單緊湊，體積小巧，易于安裝布置，使用靈活方便利用流動的水力發電機的裝置。本實用新型的目的是這樣實現的本實用新型提供的浮管式水力發電機，包括發電機組件和承載發電機組件的管道，所述管道的一端為進水口，管道的另一端為出水口，在管道內設置有發電機組件，所述發電機組件通過水流的推動使發電機組件轉動而產生電能，所述發電機組件包括水輪與發電機，所述水輪轉軸與所述發電機轉軸相連，所述水輪轉軸與管道的軸線一致。進一步，所述管道為管壁中設置至少一個空腔結構的中空壁管道，所述中空壁管道浸入水中受到的浮力大于或等于中空壁管道及發電機組件的自身重力。進一步，所述中空壁管道為PE、PP材質制作的中空壁塑料管。進一步，所述中空壁塑料管管壁外部設置有用于連接多個中空壁塑料管的連接組件，所述連接組件包括橫向連接件和縱向連接件，所述橫向連接件包括連接管I和連接管 II，所述連接管I設置于中空壁塑料管管壁外部進水口端，所述連接管II設置于中空壁塑料管管壁外部出水口端，所述縱向連接件包括用于錨定或纜繩栓定中空壁塑料管的固定耳 I和固定耳II，所述固定耳I為設置于中空壁塑料管進水口端的外部管壁上的帶孔的耳座， 所述固定耳II為設置于中空壁塑料管出水口端的外部管壁上的帶孔的耳座。進一步，所述中空壁塑料管外壁中部還設置有用于連接多個中空壁塑料管的附加連接管和附加固定耳。進一步，還包括設置于中空壁塑料管管壁外部用于固定調控設備和蓄電池的固定連接座。進一步，所述中空壁塑料管內部設置有用于固定發電機的發電機支架，所述中空壁塑料管內部設置有用于固定水輪的水輪固定座。進一步，還包括設置于管道進水口端的呈漏斗形的防沖導流裝置，所述防沖導流裝置窄口端與管道進水口連接。進一步，所述中空壁塑料管的進水口設置有用于過濾水面浮游垃圾的篩網，所述中空壁塑料管管道進水口端設置有用于固定篩網的篩網支架。進一步，所述中空壁塑料管管壁外部還設置有與躉船固定連接的躉船連接座。本實用新型的優點在于1.本實用新型采用一種比重輕的PE、PP等類材質制作的中空壁塑料管，浸入水中受到的浮力大于或等于中空壁管道及發電機組件的自身重力， 通過調節中空體積，滿足加裝水輪發電機、調控設備、蓄電池、其它附屬裝置所需要的浮力而不會沉沒；在管道內的發電機組件通過水流的推動使發電機組件轉動而產生電能，具有體積小，易于安裝布置、使用靈活方便的特點，只要是有水流的地方就可以建設使用，與水力發電站相比，本實用新型提供的發電機具有更為廣闊的應用范圍，資源豐沛，投資性價比高，至少高出風力、太陽能發電性價比一個級數。2.本實用新型采用多層中空纏繞管，改變管道內外壁的厚度，增加管壁抗沖擊耐磨損的能力。3.根據各種水力環境(江、河、溪、澗)的流速流量、水域寬笮、深淺，航道要求選擇浮管直徑大小，管道長短、選裝恰當的水輪機、變速器、發電機，平或立的安裝方式，縱橫集成成各種規模的水力發電站。4.采用防沖導流裝置將浮管周圍的水流導入管內提高和穩定管內流速并減小流水對管道端的沖擊作用。5、設置篩網主要用于對水面浮游垃圾的阻攔，避免其對水輪、發電機的沖擊損壞和纏繞淤積降低效率。本實用新型的其它優點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本實用新型的實踐中得到教導。本實用新型的目標和其它優點可以通過下面的說明書，權利要求書，以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
為了使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述，其中圖1為浮管式水力發電機結構示意圖；圖2為浮管式水力發電機結構A_A橫截面示意圖；圖3為浮管式水力發電機的防沖導流裝置實施方式一；圖4為浮管式水力發電機的防沖導流裝置實施方式二。
具體實施方式
以下將結合附圖，對本實用新型的優選實施例進行詳細的描述；應當理解，優選實施例僅為了說明本實用新型，而不是為了限制本實用新型的保護范圍。圖1為浮管式水力發電機結構示意圖；圖2為浮管式水力發電機結構A_A橫截面示意圖；圖3為浮管式水力發電機的防沖導流裝置實施方式一；圖4為浮管式水力發電機的防沖導流裝置實施方式二；如圖所示，本實用新型提供的浮管式水力發電機，包括發電機組件和承載發電機組件的管道，所述管道的一端為進水口，管道的另一端為出水口，在管道內設置有發電機組件，所述發電機組件通過水流的推動，使發電機組件轉動而產生電能，所述發電機組件包括水輪8與發電機9，所述水輪8轉軸與所述發電機9轉軸相連，所述水輪 8轉軸與管道的軸線一致。作為上述實施例的進一步改進，所述管道為管壁中設置至少一個空腔結構的中空壁管道5，所述中空壁管道5浸入水中受到的浮力大于或等于中空壁管道及發電機組件的自身重力，調節中空空腔的體積，使得加裝水輪發電機、調控設備、蓄電池、其它附屬裝置所需要的最大浮力不小于整個裝置的自身重力；保證整個裝置漂浮于水中不會沉沒；同時管道調整內外管壁的厚度，滿足抗沖擊耐磨損的基本需要；另外包括水輪、發電機以及整個管內的裝置的外形采用流線型，使流水的沖擊力盡量作用在水輪上。作為上述實施例的進一步改進，所述中空壁管道5為PE、PP等類材質制作的中空壁塑料管；選用比重輕且可焊接性高的PE、PP等類材質制作成中空壁管道結構，能夠保證管道的強度、韌性、抗沖擊、耐磨損、耐腐蝕；以擠出纏繞成形、擠出循環模成形、擠出定型模成形的雙平壁中空管，多層中空纏繞管，雙壁波紋管內平壁外波紋，擠出中空管，使中空壁塑料管、多層中空纏繞管等管道始終如圖1所示。作為上述實施例的進一步改進，所述中空壁塑料管管壁外部設置有用于連接多個中空壁塑料管的連接組件，所述連接組件包括橫向連接件和縱向連接件，所述橫向連接件包括連接管16和連接管117，所述連接管16設置于中空壁塑料管管壁外部進水口端，所述連接管Π7設置于中空壁塑料管管壁外部出水口端，所述縱向連接件包括固定耳Il和固定耳112，所述固定耳Il為設置于中空壁塑料管進水口端的外部管壁上的帶孔的耳座，所述固定耳112為設置于中空壁塑料管出水口端的外部管壁上的帶孔的耳座，固定耳II、固定耳Π2或其他部位的固定耳通過錨或纜繩將浮管式發電機組固定在理想恰當的水域。作為上述實施例的進一步改進，所述中空壁塑料管外壁中部還設置有用于連接多個中空壁塑料管的附加連接管61、71和附加固定耳31，附加連接管或附加固定耳可以根據水流的速、流量或地理環境來決定固定的方式，為了保證管件連接需要的強度還可以設置多個附加連接管或附加固定耳。作為上述實施例的進一步改進，還包括設置于中空壁塑料管管壁外部用于固定調控設備和蓄電池的固定連接座3、4，在使用時可以根據各種水力環境(江、河、溪、澗)的流速流量、水域寬笮、深淺，航道要求選擇浮管直徑大小、管道長短，然后選裝恰當的水輪機、變速器、發電機平放或立放于固定連接座上，通過橫向連接件可以加寬連接管道，通過縱向連接件可以加長連接管道，縱橫集成各種規模的水力發電機組，通過套在固定耳Il和固定耳 112上的繩索可以將整個管道固定漂浮在所選定流水區域的恰當位置。作為上述實施例的進一步改進，所述中空壁塑料管內部設置有用于固定發電機9的發電機支架10，所述中空壁塑料管內部設置有用于固定水輪的水輪固定座11。作為上述實施例的進一步改進，還包括設置于管道進水口端的呈漏斗形的防沖導流裝置12，所述防沖導流裝置12窄口端與管道進水口連接；防沖導流裝置盡可能將浮管周圍的水流導入管內，提高了水輪、發電機的水力利用率。作為上述實施例的進一步改進，所述中空壁塑料管的進水口設置有用于過濾水面浮游垃圾的篩網13，所述中空壁塑料管管道進水口端設置有用于固定篩網的篩網支架14 ； 篩網主要用于對水面浮游垃圾的阻攔，避免其對水輪、發電機的沖擊損壞和纏繞淤積降低效率；如果采用單層中空壁塑料管，為降低所形成的阻力和抵御各種沖擊和引導周邊的水流入管內而設置如圖3所示的防沖導流裝置，這種防沖導流裝置外徑比中空壁塑料管的直徑略大；如果采用多層中空壁塑料管，由于多層中空纏繞管壁厚較厚，浮管斷面積較大，容易產生各種沖擊，為降低所形成的阻力和抵御各種沖擊和引導周邊的水流入管內而設置如圖4所示的防沖導流裝置，這種防沖導流裝置外徑與中空壁塑料管的直徑相等。作為上述實施例的進一步改進，所述中空壁塑料管管壁外部還設置有與躉船固定連接的躉船連接座，躉船連接座可以是通過纜索或螺栓來連接，該裝置通過躉船連接座可以與躉船連接形成類似房屋或者游船固定在需要固定的水域中，并且通過該浮管式水力發電機為躉船及其游船提供電力，所述中空壁塑料管管壁外部還設置有用于岸邊固定和錨定整個浮管式水力發電機的連接座。以上所述僅為本實用新型的優選實施例，并不用于限制本實用新型，顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求1.浮管式水力發電機，其特征在于包括發電機組件和承載發電機組件的管道，所述管道的一端為進水口，管道的另一端為出水口，在管道內設置有發電機組件，所述發電機組件通過水流的推動使發電機組件轉動而產生電能，所述發電機組件包括水輪(8)與發電機 (9)，所述水輪⑶轉軸與所述發電機(9)轉軸相連，所述水輪⑶轉軸與管道的軸線一致。
2.根據權利要求1所述的浮管式水力發電機，其特征在于所述管道為管壁中設置至少一個空腔結構的中空壁管道(5)，所述中空壁管道(5)浸入水中受到的浮力大于或等于中空壁管道及發電機組件的自身重力。
3.根據權利要求2所述的浮管式水力發電機，其特征在于所述中空壁管道(5)為 PE、PP材質制作的中空壁塑料管。
4.根據權利要求3所述的浮管式水力發電機，其特征在于所述中空壁塑料管管壁外部設置有用于連接多個中空壁塑料管的連接組件，所述連接組件包括橫向連接件和縱向連接件，所述橫向連接件包括連接管I (6)和連接管II (7)，所述連接管I (6)設置于中空壁塑料管管壁外部進水口端，所述連接管11(7)設置于中空壁塑料管管壁外部出水口端，所述縱向連接件包括用于錨定或纜繩栓定中空壁塑料管的固定耳I(I)和固定耳II O)，所述固定耳I(I)為設置于中空壁塑料管進水口端的外部管壁上的帶孔的耳座，所述固定耳 11(2)為設置于中空壁塑料管出水口端的外部管壁上的帶孔的耳座。
5.根據權利要求4所述的浮管式水力發電機，其特征在于所述中空壁塑料管外壁中部還設置有用于連接多個中空壁塑料管的附加連接管和附加固定耳。
6.根據權利要求5所述的浮管式水力發電機，其特征在于還包括設置于中空壁塑料管管壁外部用于固定調控設備和蓄電池的固定連接座(3、4)。
7.根據權利要求6所述的浮管式水力發電機，其特征在于所述中空壁塑料管內部設置有用于固定發電機(9)的發電機支架(10)，所述中空壁塑料管內部設置有用于固定水輪的水輪固定座(11)。
8.根據權利要求1-7任一項所述的浮管式水力發電機，其特征在于還包括設置于管道進水口端的呈漏斗形的防沖導流裝置(12)，所述防沖導流裝置(1 窄口端與管道進水口連接。
9.根據權利要求8所述的浮管式水力發電機，其特征在于所述中空壁塑料管的進水口設置有用于過濾水面浮游垃圾的篩網(13)，所述中空壁塑料管管道進水口端設置有用于固定篩網的篩網支架(14)。
10.根據權利要求9所述的浮管式水力發電機，其特征在于所述中空壁塑料管管壁外部還設置有與躉船固定連接的躉船連接座。
專利摘要本實用新型公開了一種浮管式水力發電機，涉及能源領域的一種水力發電裝置，包括發電機組件和承載發電機組件的由PE、PP等材質制作的中空壁塑料管道，中空壁管道及發電機組件能漂浮在水中，管道內安裝水輪發電機，管道壁外部設置有用于連接多個中空壁塑料管的連接件組件，本實用新型具有結構緊湊、體積小，易于安裝布置、使用靈活方便；只要是有流水的地方就可以順水安裝建設使用，具有廣闊的應用范圍，不受地域限制，可縱橫集成各種規模的水力發電站，用防沖導流裝置將浮管周圍的水流導入管內增強和穩定管內流速，并減小流水對管端的沖擊作用，設置篩網主要用于對水面浮游垃圾的阻攔，避免其對水輪、發電機的沖擊損壞和纏繞淤積降低效率。
文檔編號F16L55/24GK201991684SQ20112005718
公開日2011年9月28日 申請日期2011年3月7日 優先權日2011年3月7日
發明者沈利川, 沈家同 申請人:沈利川, 沈家同