[实用新型]水轮驱动器及水力能源转换装置

说明书

本实用新型提供了一种水轮驱动器及水力能源转换装置，所述水轮驱动器用于设置于供水管道上，其包括第一壳体和水力叶轮，第一壳体之第一腔体的腔壁上沿周向设有进水孔与出水孔，且两者形成有第三夹角，使水流在第一腔体中能较充分地推动水力叶轮旋转，并将第一腔体中的非推进段转化为驱动段，从而提高水能的利用率；进一步，通过引导水流顺所述第一壳体流动，还避免了内部乱流的产生，从而进一步减小了水能的消耗。此外，所述进水孔与出水孔均与供水管道连接，水流通过进水孔流过所述水轮驱动器做功后，通过出水孔流回所述供水管道，如此，仅利用水流所具有的动能，而并不消耗水，从而能够节约水资源。

技术领域

本实用新型涉及水力应用技术领域，特别涉及一种水轮驱动器及水力能源转换装置。

背景技术

在现有技术中，一些水力工作装置将水作为动力源，但在利用水所具有的动能后，均将其排掉而未进一步利用。例如中国专利申请CN2143071Y便公开了一种水轮刷，利用水的冲压力实现洗刷效果，其中，水流通过喷嘴进入外壳，进而带动外壳内的叶轮旋转，之后即从出水孔中喷出。又例如，中国专利申请CN206314750U公开了一种家用水力清洁棒，利用自来水作为动力源，在带动工作头实现转动洗刷的同时，将自来水喷出，以加强清洗效果。显然，这些水力工作装置在使用时，均将用完后的水流进行排出而造成了该部分水资源的浪费。另外，由于其结构的限制，无法解决盈水腔中，叶轮阻力大的问题。

此外，现有的水力工作装置往往通过水力叶轮来实现能量的转换，且水力叶轮往往采用较深的齿叶和较少的齿数，实现水力冲刷带动叶轮转动。然而，这种方式的水能利用效率较低。例如中国专利申请CN1063700A公开了一种轴流式转轮水力发电动力装置，其叶轮为轴流式设计，具有7片叶片，亦即叶轮每转动一周，仅能利用7次水流的冲击动能，水能的利用率低，一般需要加大冲水量或加大水压来保证叶轮的转速，由于叶片相对较少，叶片的间隙会较大，这样，大量的水会从较大的叶片在圆周上的间隙之间流过而非推动叶片，如此进一步导致了水能的利用率低。此外，该专利申请的水流在圆形的管道内流动，与直边形的叶片边缘之间，至少具有一半管径的空间，由于水流均会沿阻力较小的部位流通，故而该装置一半以上的水流会经叶片边缘与管道之间的半圆形空间流走，而未能产生推动力，其效率较低；另一方面，该专利申请的水流管道沿叶轮的径向设置，能够推动至多一半的叶片，叶轮上另一半的叶片实际上处于闲置，甚至增大叶轮阻力的状态，这也降低了该装置的水能利用效率。

因此，有必要开发一种新型的水轮驱动器及水力能源转换装置，一方面解决现有水力工作装置在利用水所具有的动能后，并未对其进一步利用而导致水资源浪费的问题，另一方面解决水能利用效率较低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水轮驱动器及水力能源转换装置，通过将水轮驱动器设置于供水管道上，便于利用供水管道内的水流驱动水力叶轮转动并进一步对外输出做功，且使用后的水流还能进一步回流至供水管道再进一步回收利用，另外，水力叶轮的特殊结构还能提高水能的利用率。

为了实现上述目的，一方面，本实用新型提供一种水轮驱动器，用于设置于供水管道上，并将所述供水管道分隔为第一供水管道和第二供水管道，且来自所述第一供水管道的水流用于流过所述水轮驱动器，并流回所述第二供水管道，所述水轮驱动器包括：

第一壳体，具有一个横截面为圆形的第一腔体，所述第一腔体具有轴向的第一开口，同时所述第一腔体的腔壁上沿周向设有进水孔与出水孔，且所述进水孔与所述出水孔的延伸方向分别与所述第一腔体的径向之间具有65°～88°的第一夹角和70°～90°的第二夹角；以及，

水力叶轮，可转动地设置于所述第一腔体，并与所述第一腔体同轴布置；