阅读说明：本技术 水落差式动力发电装置 (Water drop type power generation device ) 是由 梁丽春 陈文彦 孟庆臣 于 2019-11-14 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种水落差式动力发电装置,涉及发电设备技术领域,该发电装置由若干个发电单元组成,发电单元包括叶轮、中心轮、转动轴承、中轴、工作仓、变速机构以及发电机,叶轮、中心轮以及转动轴承同轴设置,均安装于工作仓内部,转动轴承、中心轮以及叶轮从内到外依次套设于中轴上,且互相之间均为转动连接,叶轮正对工作仓的进水口；中轴沿着工作仓的水平方向设置,中轴延伸至工作仓的外侧,变速机构安装于中轴上,中轴的转动带动变速机构转动,变速机构与发电机传动连接。本发明合理的利用了高层的城市生活污水的重力势能,将生活污水的重力势能转化为电能,避免了城市高层的生活污水的重力势能的浪费。(The invention provides a water drop difference type power generation device, which relates to the technical field of power generation equipment and consists of a plurality of power generation units, wherein each power generation unit comprises an impeller, a central wheel, a rotating bearing, a central shaft, a working bin, a speed change mechanism and a power generator; the middle shaft is arranged along the horizontal direction of the working bin, the middle shaft extends to the outer side of the working bin, the speed change mechanism is mounted on the middle shaft, the rotation of the middle shaft drives the speed change mechanism to rotate, and the speed change mechanism is in transmission connection with the generator. The invention reasonably utilizes the gravitational potential energy of the high-rise urban domestic sewage, converts the gravitational potential energy of the domestic sewage into electric energy, and avoids the waste of the gravitational potential energy of the high-rise urban domestic sewage.)

水落差式动力发电装置

技术领域

本发明涉及发电设备技术领域，尤其是涉及一种水落差式动力发电装置。

背景技术

目前我国的水利发电大都是把大江大河拦起来，筑成混凝土大水坝，再把水轮机组安装到水坝的底部，通过水坝内的高水位落差及流速驱动水轮机组转动发电。

由于这种传统拦水筑坝发电的方式工程造价高，容易破坏当地生态环境，一般民营企业不能也不敢单独进行这样的发电水坝的建设，因此，制约了我国的水利发电事业。

当今大量的城市生活污水及工业废水都没有得到充分的利用而白白的流走，这造成了大量的水资源的浪费，大型发电站发出电在输出长距离也造成大量的电损失，大大增大了成本，风力发电占有大量的土地，有风可以发电，没风就不能发电，光伏发电也是一样如此。

因此，如何合理的利用高层的城市生活污水和工业废水的重力势能，避免水资源的重力势能的浪费成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水落差式动力发电装置，以解决现有技术中存在的高层的城市生活污水的重力势能不能得到合理的利用的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种水落差式动力发电装置，由若干个发电单元组成，所述发电单元包括叶轮、中心轮、转动轴承、中轴、工作仓、变速机构以及发电机，其中：

所述叶轮、所述中心轮以及所述转动轴承同轴设置，均安装于所述工作仓内部，所述转动轴承、所述中心轮以及所述叶轮从内到外依次套设于所述中轴上，且互相之间均为转动连接，所述叶轮正对所述工作仓的进水口；

所述中轴沿着所述工作仓的水平方向设置，所述中轴延伸至所述工作仓的外侧，所述变速机构安装于所述中轴上，所述中轴的转动带动所述变速机构转动，所述变速机构与所述发电机传动连接。

优选地，若干个所述发电单元在竖直方向上叠放，上侧的所述发电单元的出水口对应下侧的所述发电单元的进水口。

优选地，所述工作仓上方设置U型水槽，所述U型水槽的底部与所述工作仓的进水口连通。

优选地，所述发电单元外侧设置隔音层，所述隔音层包覆于所述发电单元上。

优选地，所述变速机构包括连齿轴、变齿圈以及齿轮箱，所述连齿轴和所述变齿圈均位于所述齿轮箱内部，所述连齿轴沿着所述变齿圈的轴向穿过所述变齿圈，且与所述变齿圈旋转连接。

优选地，还包括高速齿轮，所述高速齿轮与所述中轴啮合连接，所述中轴转动带动所述高速齿轮转动，所述高速齿轮位于所述连齿轴的末端，所述高速齿轮的转动联动所述连齿轴的转动。

优选地，所述变齿圈包括第一齿箱变齿圈、第二齿箱变齿圈以及第三齿箱变齿圈，所述第三齿箱变齿圈、所述第二齿箱变齿圈以及所述第一齿箱变齿圈的半径顺次增大，所述连齿轴的转动带动所述第一齿箱变齿圈转动，所述第一齿箱变齿圈的转动带动所述第二齿箱变齿圈的转动，所述第二齿箱变齿圈的转动带动所述第三齿箱变齿圈的转动。

优选地，还包括工作箱，所述变速机构和所述电机均安装于所述工作箱的内部，所述中轴延伸至所述工作箱，且沿着所述工作箱的轴向贯穿。

优选地，所述工作箱设置为圆筒状。

优选地，所述电机设置为汝铁稀土永磁发电机。

本发明提供的水落差式动力发电装置，具有以下技术效果：

该种水落差式动力发电装置，由若干个发电单元组成，而发电单元又包括叶轮、中心轮、转动轴承、中轴、工作仓、变速机构和发电机，叶轮、中心轮以及转动轴承同轴安装于工作仓内部，转动轴承、中心轮以及叶轮从内到外依次套设于中轴上，互相之间均为转动连接，叶轮正对工作仓的进水口，叶轮受到水流的冲击，发生转动，联动中心轮轴转动，中心轮转动通过转动轴承带动中轴转动，中轴的转动通过变速机构调速，将动力传递给发电机，发电机受到变速机构的传动实现发电功能，本发明合理的利用了高层的城市生活污水的重力势能，将生活污水的重力势能转化为电能，避免了城市高层的生活污水的重力势能的浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种实施例的水落差式动力发电装置的侧视图；

图2是图1中水落差式动力发电装置的变速机构的侧视图；

图3是图1中水落差式动力发电装置的工作箱的结构示意图。

其中，图1-图3：

100、发电单元；101、叶轮；102、中心轮；103、转动轴承；104、中轴；105、工作仓；1051、进水口；1052、出水口；106、变速机构；1061、连齿轴；1062、高速齿轮；1063、第一齿箱变齿圈；1064、第二齿箱变齿圈；1065、第三齿箱变齿圈；1066、齿轮箱；107、U型水槽；108、工作箱；109、发电机；110、隔音层。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

图1是本发明一种实施例的水落差式动力发电装置的侧视图，图2是图1中水落差式动力发电装置的变速机构的侧视图。图3是图1中水落差式动力发电装置的工作箱的结构示意图。

本发明提供的水落差式动力发电装置，由若干个发电单元100组成，如图1-3所示，图1中所示由三个发电单元100组成，根据楼层的高低不同，发电单元100的数量可以做适应性调整，都在本发明的保护范围之内。

发电单元100具体包括叶轮101、中心轮102、转动轴承103、中轴104、工作仓105、变速机构106以及发电机109。

叶轮101，直接受到水流的冲击，发生转动。

中心轮102，叶轮101转动带动中心轮102转动。

转动轴承103，动能的传动装置。

中轴104，将叶轮101和发电机109连接在一起。

工作仓105，用于盛放叶轮101、中心轮102和转动轴承103的空间。

变速机构106，用于提高转速。

发电机109，用于发电。

具体安装方式为：叶轮101、中心轮102以及转动轴承103同轴设置，均安装于工作仓105内部，工作仓105上方具有向下流动的水流，用于冲击叶轮101，转动轴承103、中心轮102以及叶轮101从内到外依次套设于中轴104上，互相之间均为转动连接，即叶轮101受到冲击后带动中心轮102转动，中心轮102通过转动轴承103带动中轴104转动，同时叶轮101正对工作仓105的进水口1051，上方的水流通过工作仓105的进水口1051流入工作仓105，冲击叶轮101。

中轴104沿着工作仓105的水平方向设置，中轴104延伸至工作仓105的外侧，即中轴104能够将转动向外传输，变速机构106安装于中轴104上，中轴104的转动带动变速机构106转动，实现转速的提升，变速机构106与发电机109传动连接，从而实现发电机109的发电功能。

本发明合理的利用了高层的城市生活污水的重力势能，将生活污水的重力势能转化为电能，避免了城市高层的生活污水的重力势能的浪费。

进一步的方案中，若干个发电单元100在竖直方向上叠放，如图1所示，包括三个发电单元100，上侧的发电单元100的出水口1052对应下侧的发电单元100的进水口1051，实现分阶段利用高层的流动水的重力势能。

进一步的方案中，工作仓105上方设置U型水槽107，U型水槽107的底部与工作仓105的进水口1051连通，U型水槽107具体采用涡轮式球型水抖，减少阻力增大水落差重力。

进一步的方案中，为了减小水流冲击叶轮101的噪音，发电单元100外侧设置隔音层110，隔音层110包覆于发电单元100上，通过隔音层110降低水流冲击叶轮101产生噪音的对居民生活的影响。

进一步的方案中，变速机构106具体包括连齿轴1061、变齿圈以及齿轮箱1066，如图3所示，连齿轴1061和变齿圈均位于齿轮箱1066内部，连齿轴1061沿着变齿圈的轴向穿过变齿圈，且与变齿圈旋转连接。

具体地，还包括高速齿轮1062，高速齿轮1062与中轴104啮合连接，中轴104转动带动高速齿轮1062转动，高速齿轮1062位于连齿轴1061的末端，高速齿轮1062的转动联动连齿轴1061的转动。

具体地，变齿圈包括第一齿箱变齿圈1063、第二齿箱变齿圈1064以及第三齿箱变齿圈1065，第三齿箱变齿圈1065、第二齿箱变齿圈1064以及第一齿箱变齿圈1063的半径顺次增大，连齿轴1061的转动带动第一齿箱变齿圈1063转动，第一齿箱变齿圈1063的转动带动第二齿箱变齿圈1064的转动，第二齿箱变齿圈1064的转动带动第三齿箱变齿圈1065的转动。

上述第一齿箱变齿圈1063的半径最大，为行星齿轮，带动内部的小齿轮的转动，提升了转速，小齿轮通过连齿轴1061连接带动第二齿箱变齿圈1064，同样的第二齿箱变齿圈1064也为行星齿轮，且半径小于第一齿箱变齿圈1063，带动与之对应的小齿轮，转数增大，通过三次转换达到额定转数，由于第三齿箱边变齿圈的半径最小，故转速最大，从而带动发电机109发电。

进一步的方案中，还包括工作箱108，变速机构106和电机均安装于工作箱108的内部，中轴104延伸至工作箱108，且沿着工作箱108的轴向贯穿，工作箱108设置圆筒状，如图2所示，电机设置为汝铁稀土永磁发电机109，

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。