[发明专利]小型水力发电系统

权利要求书

1.一种小型水力发电系统，所述小型水力发电系统包括：

限定出内室的罩壳；

被设置在所述内室中的发电机，所述发电机包括壳体、被设置在所述壳体中的包括永磁体的转子、被设置在所述壳体中的包括线圈的定子、和被定位以便与所述壳体的外表面垂直地进行延伸的多个轮叶，所述发电机被构造以便沿轴向围绕所述罩壳的中心轴线进行旋转，从而通过所述永磁体的磁场在所述线圈中感应出电流；

与所述罩壳相联的入口喷嘴，且所述入口喷嘴被构造以便接收与所述罩壳的所述中心轴线大体上平行地流动的液体流，所述入口喷嘴包括入口通道，所述入口通道被构造以使所述液体流增加至预定压力和速度，并在所述预定压力和速度下将所述液体流导引至所述多个轮叶以使所述发电机沿轴向围绕所述罩壳的所述中心轴线进行旋转；和

出口喷嘴，所述出口喷嘴与所述罩壳相联从而使得所述壳体被设置在所述入口喷嘴与所述出口喷嘴之间，所述出口喷嘴包括出口通道，所述出口通道被构造以便接收所述液体流、将所述预定压力降至预定的更低压力、并且与所述罩壳的所述中心轴线大体上平行地将所述液体流引出所述罩壳。

2.根据权利要求1所述的小型水力发电系统，其中所述入口通道包括入口狭槽，所述入口狭槽包括入口狭槽进入口和入口狭槽排出口，其中所述入口狭槽进入口的剖面面积是所述入口狭槽排出口的剖面面积的至少两倍大。

3.根据权利要求1所述的小型水力发电系统，其中所述出口通道包括出口狭槽，所述出口狭槽包括出口狭槽进入口和出口狭槽排出口，其中所述出口狭槽排出口的剖面面积与所述出口狭槽进入口的剖面面积之比介于约0.5倍与约8倍之间。

4.根据权利要求1所述的小型水力发电系统，其中所述入口喷嘴和所述出口喷嘴被定位以便在其间形成中心通道，且所述多个轮叶被设置在所述中心通道中，所述中心通道被成形以便与所述罩壳的所述中心轴线垂直地沿周向围绕所述壳体的至少一部分。

5.根据权利要求4所述的小型水力发电系统，其中所述入口通道被构造以便导引所述液体流，使其在相对于所述多个轮叶成预定角度的情况下进入所述中心通道，且所述出口通道被构造以便接收来自所述中心通道的所述液体流，其中所述中心通道被构造以便通过介于所述入口通道与所述出口通道之间的所述多个轮叶在所述中心通道中引导所述液体流达预定距离。

6.一种小型水力发电系统，所述系统包括：

限定出内室的罩壳；

被设置在所述内室中的发电机，所述发电机包括多个轮叶、转子和定子，所述转子包括永磁体，所述定子包括线圈，所述发电机被构造以便进行旋转从而通过所述永磁体的磁场在所述线圈中感应出电流；

与所述罩壳相联的入口喷嘴，所述入口喷嘴被构造以便接收沿第一方向流动的液体流并对所述液体流进行引导以使其撞击所述多个轮叶并沿第二方向流动，所述第二方向总是大体上垂直于所述第一方向，所述发电机被构造以便在所述液体流的作用下沿所述第二方向旋转；和

出口喷嘴，所述出口喷嘴与所述罩壳相联以使得所述多个轮叶被设置在所述入口喷嘴与所述出口喷嘴之间，所述出口喷嘴被构造以便接收沿所述第二方向流动的所述液体流并对所述液体流进行导引以使其再次大体上沿所述第一方向流动。

7.根据权利要求6所述的小型水力发电系统，其中所述轮叶被设置在由所述入口喷嘴和所述出口喷嘴形成的中心通道中，且所述入口喷嘴包括入口狭槽排出口，所述入口狭槽排出口导引所述液体流在相对于所述多个轮叶成预定角度的情况下进入所述中心通道，且所述出口通道包括出口狭槽进入口，所述出口狭槽进入口被构造以便接收来自所述通道的所述液体流，其中排出所述入口狭槽排出口的所述液体流在所述液体流进入所述出口狭槽进入口之前围绕所述发电机流动预定距离。

8.根据权利要求6所述的小型水力发电系统，其中所述入口喷嘴和所述出口喷嘴在其间形成了中心通道，且所述多个轮叶被设置在所述中心通道中，且所述中心通道被构造以便接收介于所述入口喷嘴与所述出口喷嘴之间的所述液体流，所述中心通道被成形以便在垂直于所述第一方向的平面中沿周向围绕所述罩壳的至少一部分。

9.根据权利要求6所述的小型水力发电系统，其中所述入口喷嘴包括内壁和外壁，每个壁部被成形而包括具有预定曲率半径的弧，其中所述内壁的所述弧的所述预定曲率半径小于所述外壁的所述弧的所述预定曲率半径。