[发明专利]柱形桨及水力发电装置

说明书

柱形桨及水力发电装置，柱形桨包括：柱形的桨本体，所述桨本体的轴向的尺寸大于所述桨本体的径向的尺寸，所述桨本体的外周壁上设置有若干个沿周向间隔布置的过水槽，所述过水槽沿平行于所述柱形桨的轴线的方向延伸；与所述桨本体相连的驱动轴，所述驱动轴沿所述桨本体的轴向设置。本发明采用柱形的桨体，并在桨本体周壁上设置有过水槽，柱形桨贴近水底安装，从而流水流过柱形桨时，流水流入过水槽内并产生作用力带动中心桨转动，来驱动水力发电装置运作发电，柱形桨轴向长度大于其径向的尺寸，其上设置的过水槽增加了柱形桨的受力面，可以应用于水流不快、落差小和水位低的中小功率发电场合。

技术领域

本发明属于水力发电技术领域，尤其涉及一种柱形桨及水力发电装置。

背景技术

水力发电是利用河流、湖泊等位于高处具有势能的水流至低处，将其中所含势能转换成水轮机之动能，再借水轮机为原动力，推动发电装置产生电能。传统的水力发电设施都是通过让流水流过桨叶的方式驱动发电电机运行发电，因此，在发电过程中需要有足够的水流流速、流量和足够高的水位，从而导致现有的水力发电设施不适应用于流速较慢、落差小和流水水位低的中小功率发电场合。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以应用于流速不快、落差小的中小功率发电场合的柱形桨及水力发电装置。

为了实现上述目的，本发明采取如下的技术解决方案：

柱形桨，包括：柱形的桨本体，所述桨本体的轴向的尺寸大于所述桨本体的径向的尺寸，所述桨本体的外周壁上设置有若干个沿周向间隔布置的过水槽，所述过水槽沿平行于所述柱形桨的轴线的方向延伸；与所述桨本体相连的驱动轴，所述驱动轴沿所述桨本体的轴向设置。

由以上技术方案可知，本发明采用柱形的桨体，并在桨本体周壁上设置有过水槽，柱形桨贴近水底安装，从而流水流过柱形桨时，流水流入过水槽内并产生作用力带动中心桨转动，来驱动水力发电装置运作发电，柱形桨轴向长度大于其径向的尺寸，其上设置的过水槽增加了柱形桨的受力面，从而不仅对桨本体的材料结构强度的要求大大降低，能够使用轻型材料，降低重量和成本，可以适用于流速不快、落差小和水位低的流水中，实现在中小功率发电场合的应用。

如上所述的柱形桨，可选的，所述驱动轴沿所述桨本体的轴线贯穿所述桨本体。

如上所述的柱形桨，可选的，所述过水槽的截面形状为弧形，所述过水槽的槽口的第一边沿位于所述桨本体的周壁上，第二边沿通过一弧形面和所述桨本体的外周壁相连。

如上所述的柱形桨，可选的，所述弧形面和所述桨本体的外周壁相切连接。

如上所述的柱形桨，可选的，所述过水槽和所述柱形桨等长，所述过水槽的两端封闭。

弧形的过水槽增加了受力面积，能够使流水更高效地带动柱形桨转动。而且，在一些实施方式中，过水槽通过弧形面和桨本体的外周壁相连，可以减小对水流的阻挡，有效地将流水导入过水槽内。

如上所述的柱形桨，可选的，所述过水槽沿周向均匀间隔布置。

过水槽沿周向均匀间隔布置，使受力更均匀，从而水流能更稳定地带动柱形桨转动。

如上所述的柱形桨，可选的，还包括支撑所述柱形桨的支架，所述驱动轴通过轴承与所述支架相连。

本发明还提供了一种水力发电装置，包括：发电电机以及前述柱形桨，所述柱形桨安装于水流中，并可绕自身轴线转动，所述驱动轴驱动所述发电电机运作。

水力发电装置通过流水带动柱形桨旋转而驱动发电电机发电，使水力发电装置适用于落差小和水位底的流水进行中小功率发电，且在一些雨水较为充足的地区，可以利用所收集的雨水，将雨水排出时驱动柱形桨旋转而进行发电。