[发明专利]漩涡式动力发电装置及具有该漩涡式动力发电装置的发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种漩涡式动力发电装置，特别是涉及一种利用水流的重力位能转换为纵向动能，并且缓冲水流使其形成漩涡进而产生横向动能以驱动发电机发电的漩涡式动力发电装置及具有该漩涡式动力发电装置的发电系统。

背景技术

现有水力发电系统主要是利用水由高处流至低处所产生的重力位能变化转换为纵向动能，以驱动发电机运转发电。

现有水力发电系统大都是通过水流直接冲击水轮机的叶片以使其旋转，进而带动发电机运转，因此，水必需从具有一定高度的高处往下流，才能使水流具有足够的冲击力量驱使叶片旋转。若水由高处往低处流的高低落差不足时，有可能会造成水流的冲击力量过小而无法顺利地驱使叶片旋转，所以现有水力发电系统在设计上往往会受到地形或空间上的限制。

因此，如何构思一种利用水流的重力位能转换为纵向动能，并且缓冲水流使其形成漩涡进而产生横向动能以驱动发电机发电的发电装置，以克服现有水力发电系统所存在的缺陷，是本发明要进一步改进的主题。

发明内容

本发明的一目的，在于提供一种漩涡式动力发电装置，利用水流的重力位能转换为纵向动能，并且缓冲水流使其形成漩涡进而产生横向动能以驱动发电机运转发电，借此，使得漩涡式动力发电装置可应用的场合非常有弹性而不会受到地形或空间上的限制。

本发明的目的及解决背景技术问题是采用以下技术方案来实现的，依据本发明提出的漩涡式动力发电装置，包含一水箱、一发电机，及一水轮机。

水箱形成一储水空间、一与储水空间相连通的入水孔，及一与储水空间相连通的下排水孔，下排水孔高度低于入水孔高度，发电机设置于水箱，水轮机设置于储水空间内并包括一与发电机连接的转轴，及一连接于转轴上且间隔位于下排水孔上方的叶轮，转轴沿一直立方向延伸，下排水孔的孔径小于叶轮的外径，通过入水孔流入储水空间内的水经过水箱缓冲，使得储水空间内的水经由下排水孔排出时所形成的漩涡产生横向动能带动叶轮旋转，叶轮带动转轴旋转以驱使发电机运转而产生电力。

本发明的目的及解决背景技术问题还可以采用以下技术手段进一步实现。

本发明的漩涡式动力发电装置，下排水孔中心是位于转轴的延伸方向上。

本发明的漩涡式动力发电装置，水箱包括一底壁，及一由底壁外周缘朝上延伸的围绕壁，底壁与围绕壁共同界定储水空间，底壁形成下排水孔，围绕壁形成入水孔。

本发明的漩涡式动力发电装置，叶轮包含一与转轴相连接的轮体、多片环设于轮体且与围绕壁相间隔的第一叶片，及多片环设于轮体且间隔位于下排水孔上方的第二叶片，通过入水孔流入储水空间内的水流会冲击叶轮的第一叶片并带动其旋转，储水空间内的水经由下排水孔排出时所形成的漩涡会带动叶轮的第二叶片旋转。

本发明的漩涡式动力发电装置，轮体包括一与转轴相连接的接合壁，及一连接于接合壁外周缘的周壁，接合壁具有一面向下排水孔的底面，所述第二叶片一体地凸设于底面，周壁由接合壁外周缘朝上并朝外倾斜延伸，周壁具有一面向围绕壁的外周面，所述第一叶片一体地凸设于外周面。

本发明的漩涡式动力发电装置，周壁还具有一相反于外周面且围绕于发电机外周围的内周面，叶轮还包含多片环设于内周面的第三叶片。

本发明的漩涡式动力发电装置，围绕壁形成一使储水空间与外部相连通的侧排水孔。

本发明的另一目的，在于提供一种具有漩涡式动力发电装置的发电系统，通过漩涡式动力发电装置利用水流的重力位能转换为纵向动能，并且缓冲水流使其形成漩涡进而产生横向动能以驱动发电机运转发电，借此，使得发电系统可应用的场合非常有弹性而不会受到地形或空间上的限制。

依据本发明提出的具有漩涡式动力发电装置的发电系统，包括一供水装置及至少一个漩涡式动力发电装置。

供水装置包括一具有一定高度的载体、一设置于载体顶端的蓄水区，及一与蓄水区相连通的主出水管，漩涡式动力发电装置包含一水箱、一发电机，及一水轮机，水箱形成一储水空间、一与储水空间相连通的入水孔，及一与储水空间相连通的下排水孔，下排水孔高度低于入水孔高度，主出水管连接于入水孔，发电机设置于水箱，水轮机设置于储水空间内并包括一与发电机连接的转轴，及一连接于转轴上且间隔位于下排水孔上方的叶轮，转轴沿一直立方向延伸，下排水孔的孔径小于叶轮的外径，通过入水孔流入储水空间内的水经过水箱缓冲，使得储水空间内的水经由下排水孔排出时所形成的漩涡产生横向动能带动叶轮旋转，叶轮带动转轴旋转以驱使发电机运转而产生电力。