[发明专利]用于水下涡轮的切换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的设在流动水中用于产生动力的水力机械装置。

背景技术

JP-56060866披露了一种水力发电装置，其包括管道和设在管道下游端的涡轮。在其上游端设有用以增加流动速度的漏斗状构件。

JP-2004068641披露了一种具有多个串联涡轮的水力涡轮机装置。

EP-38321披露了一种水力发电装置，其具有被分成两段或多段管道的入口管道。各段管道汇聚到共用涡轮。

WO94/20751披露了一种具有两平行管道的水力发电装置。将该两管道设置成交替地关闭以使得在各自管道中形成水力冲击。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的适用于产生动力的水力机械装置。尤其是，其针对一种可在水流流速相对较低时产生动力的水力机械装置。

借助于最初定义的水力机械装置来实现这一目的，其特征在于设有可交替输送第一水流和第二水流到涡轮的切换装置，使得第一水流和第二水流交替地驱动涡轮。借助于这种切换装置可使用具有高动能的水流以驱动涡轮。通过这样的方式，任意时刻都能利用具有高动能水的进水管中的水流驱动涡轮。

根据本发明的一个实施例，切换装置使得当第一水流被送入涡轮时第二水流被送出水力机械装置之外，而当第二水流被送入涡轮时第一水流被送出水力机械装置之外。通过这样的方式，在此时间段内，送出水力机械装置之外的水流将加速并获得更高的动能，而送入涡轮的水流将减速。借助于此切换装置，有可能实现从具有相对低速的水流切换到具有相对高速的水流，从而相比于仅由单一水流驱动的涡轮而言提高了涡轮的效率。随后可将该切换装置设置成将送出至水力机械装置之外的水流直接送回流动水中。

根据本发明的另一个实施例，该切换装置包括至少一个从第一进水管连至涡轮的第一涡轮通道，至少一个从第二进水管连至涡轮的第二涡轮通道，和被设置成交替地位于第一位置和第二位置的阀装置，其中阀装置位于第一位置从而保持第一涡轮通道打开且第二涡轮通道关闭，阀装置位于第二位置从而保持第一涡轮通道关闭且第二涡轮通道打开。各个通道都具有位于公共平面内的上游孔，其中阀装置包括可平行于公共平面在第一位置和第二位置之间移动的阀构件。这样，便通过相对简单的方式获得具有可在两位置间往复运动的阀构件的阀装置。

根据本发明的另一实施例，切换装置还包括至少一个从第一进水管连至水力机械装置之外的第一出口通道，和至少一个从第二进水管连至水力机械装置之外的第二出口通道，其中阀装置位于第一位置以保持第一涡轮通道和第二出口通道打开且第一出口通道和第二涡轮通道关闭，阀装置位于第二位置以保持第一涡轮通道和第二出口通道关闭且第一出口通道和第二涡轮通道打开。

根据本发明的另一实施例，各个通道都具有位于公共平面的上游孔，其中阀装置包括可平行于公共平面在第一位置与第二位置之间移动的阀构件。该孔可沿环形路径排布，其中阀构件可沿所述环形路径移动。另外，阀装置可包括适用于操纵阀构件的马达构件。特别地，该马达构件可适用于旋转所述阀构件。

根据本发明的另一实施例，所述切换装置包括连至涡轮进水管的旋转部件，所述涡轮进水管可连同与进水管之一对准的旋转部件一起围绕轴线旋转，并具有连至涡轮的下游端。

根据本发明的另一实施例，所述第一进水管和第二进水管分别具有与切换装置上游端紧接的第一过渡管和第二过渡管。

根据本发明的另一实施例，所述进水管彼此大致平行地设置。优选地，所述进水管彼此相对靠近地设置。

根据本发明的另一实施例，所述水力机械装置包括适用于将水引入进水管的入口构件。所述入口构件可具有沿流动方向递减的流通截面，从而将送入进水管的大量的水收集起来。优选地，各进水管分别具有一个上游端和一个位于切换装置上的下游端，其中入口构件设置在进水管的上游端。

根据本发明的另一实施例，所述水力机械装置包括至少一个设在上游端下游的中间构件，用以将额外的水引入进水管。因此，该装置可包括第一入口阀构件和第二入口阀构件，该第一入口阀构件用于打开和关闭从中间构件到第一进水管的通道，该第二入口阀构件用于打开和关闭从中间构件到第二进水管的通道。优选地，当第一涡轮通道关闭和第一出口通道打开时第一入口阀构件被设为将通道打开。当第二涡轮通道关闭和第二出口通道打开时，优选地第二入口阀构件为打开的。

根据本发明的另一实施例，分别借助于第一弹簧构件和第二弹簧构件来实现阀构件的开启。另外，借助于流过各进水管的水在中间构件上游位置与中间构件下游位置之间的压差实现阀构件关闭。

附图说明