[实用新型]一种垂直水轮发电机

说明书

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。

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。