[发明专利]一种风驱动水力发电设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电设备，具体是一种风驱动水力发电设备，属于水力发电技术领域。

背景技术

传统的发电方式通常采用火力发电，但是由于煤炭资源有限，且燃烧发电过程会产生不可估量的环境污染，因此新型发电技术有了很大的发展，如水力发电、风能发电等。水能和风能都是可再生的清洁能源，蕴藏量巨大，且再利用水能和风能发电时，不会产生辐射和空气污染，因而受到世界各国的重视。但是这些发电方式的应用多多少少会受到季节或地域的限制，如水力发电设备只适合用在水量充沛、水位落差大的地方，而采用风能发电时如果风力很微弱则很难达到预期的效果，甚至无法正常工作。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种结构精巧、成本低廉、绿色环保的风驱动水力发电设备。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种风驱动水力发电设备，包括高立柱和低立柱，高立柱和低立柱之间架设风能收集系统和水电转换系统，风能收集系统包括由钢丝绳串接的从高到低设置的多个风能转换器。

风能转换器包括固定框和固定在支架上的转换部件，转换部件包括主轴、液压缸和多个风扇，风扇分别通过皮带与主轴连接，主轴通过套设在主轴上的圆柱齿轮与矩形内齿条框连接，矩形内齿条框下端的水平齿条与液压缸的活塞Ⅰ相连。

水电转换系统包括依次连接的储水槽、多个转换水桶、自动冲水箱、交流发电机和回流水槽，储水槽设在低立柱上，转换水桶通过管路和配流装置分别与相邻风能转换器的液压缸相连，自动冲水箱、交流发电机和回流水槽从上到下依次设在高立柱上。

风能转换器的工作过程如下，首先风力驱动多个风扇转动，风扇分别通过皮带将运动传递到主轴上，主轴的转动带动圆柱齿轮转动，由于圆柱齿轮和矩形内齿条框的一边啮合，圆柱齿轮会带动矩形内齿条框作上下运动。当矩形内齿条框沿着竖直的一边向上运动到行程结束时，圆柱齿轮会与矩形内齿条框下端的水平齿条啮合，运动到水平行程结束时，再与竖直的另一边啮合，使矩形内齿条框沿着竖直的另一边向下运动，到行程结束时，圆柱齿轮会与矩形内齿条框上端的水平齿条啮合，如此循环作上下运动，继而同时带动活塞Ⅰ沿着液压缸作上下运动。

发电过程中，处于最低位置的风能转换器的活塞Ⅰ沿着液压缸向上运动，将储水槽中的水通过配流装置吸入液压缸，直到行程结束，活塞Ⅰ向下运动，将水经配流装置排出至转换水桶，下一个风能转换器重复同样的动作，将位置较低的转换水桶中的水输送至位置较高的转换水桶中，直至将水输送至高处的自动冲水箱，当自动冲水箱的水位到达定值时，自动将水排出，利用水流带动交流发电机发电；同时，排出的水流入回流水槽，再流回储水槽，周而复始实现循环发电。

进一步的，为了能够使装置能够适应风向的变化，提高发电效率，在风能转换器上设置转向机构。转向机构包括微型电机、蜗杆和蜗轮，微型电机安装在固定框上，蜗杆设在微型电机前端，且与套设在支架的安装杆上的蜗轮相啮合。

进一步的，为了能够按需要改变高立柱与低立柱的高度差，提高发电效率，在高立柱上设有升降机构。升降机构包括注液口、空腔和设在空腔内的活塞Ⅱ。

进一步的，为了使高立柱和低立柱的固定更稳定，高立柱和低立柱分别通过拉绳固定在地面上。

优选的，配流装置包括设置在上端盖与下端盖之间的输水通道、由进水阀芯控制的进水通道和由出水阀芯控制的出水通道。

优选的，为了更充分地利用风能，进水通道和出水通道设有3个或3个以上。

本发明结构精巧简易，可以充分利用风能，风能转换器的设置使得装置在风力即使很小时也可以发电，充分利用了风力和水能，绿色环保，而且各部件可根据需要调节位置关系，发电效率高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中C-C方向的剖视图；

图3是本发明的风能转换器的结构示意图；

图4是图3中B-B方向的剖视图；

图5是图4中D处的放大图；

图6是矩形内齿条框和活塞Ⅰ的连接示意图；

图7是本发明的配流装置的俯视图；

图8是图7中A-A方向的剖视图；

图中，a、导槽，b、连接导杆，100、高立柱，103、空腔，105、活塞Ⅱ，200、低立柱，