[其他]流管式水力发电船和发电潜水艇

说明书

本发明提供了一种水力发电装置。

迄今为止，利用水能发电，都要修拦河坝、引水渠等水工建筑物，利用水流落差，将江河中水的势能用水轮机和发电机转变为电能。但其主要缺点是：（1）只有很少的地点才能修水坝、水渠等，因而大量分布的分散水能无法利用。（2）修拦河坝等水工建筑，造价极高、工期极长。一般占总投资的70%以上（国外85%以上），平均每千瓦需投资1100元左右。一个大中型电站要修几年、十几年，投资数亿、数十亿元。此外还有其他缺点：如淹没大量农田、建筑，要移民，不利行船，一般地址边远，施工条件恶劣、技术难度大，输电损失大、输电设备投资高，等等。

本发明的目的，是要提供一种能利用大量分散水能、投资小、工期短、见效快，并能克服上述其他缺点的水力发电装置。

本发明的基本构思如图1所示。（1）是一种普通船的船身和船舱。船底下有流管（2），被置于河水水面以下。流管（2）中装有水轮机（5），（5）的主轴与船舱中的水轮发电机相连。（3）是流管（2）的出水口。（2）的进水口（4）与一“降落伞式辅助流管”（或“挡水器”）（6）相连。（6）一般由高强度合成纤维或金属丝等软质材料编织而成，其形状是一个“降落伞”，顶部开口并与进水口（4）连接。“降落伞”的几根系绳（7）的一端与进水口（8）的边缘相连，另一端会集在一点与河中或岸上的固定物相连。“降落伞”（6）在河水的冲击下会“张开”，其进水口（8）比（4）大得多。因此，“降落伞”（6）成为流管（2）的延伸物或“辅助流管”，其作用是扩大（2）的进水口（4），使更多的水流进流管（2）。“降落伞”（6）必要时也可用金属、木材、水泥等硬质或半硬质材料制成，起到“挡水器”的作用，把更多的河水挡进流管（2）。

这就是“流管式水力发电船”的基本结构。它用绳索、锚等牢固地固定在河中或河边。河水沿图1中箭头方向流向该船，（6）在河水作用下，象降落伞一样张开。河水通过进水口（8）和（4）流进流管（2），冲动（2）中的水轮机转轮旋转，从而带动水轮发电机发电。发出的电能输到岸上供民用或工业上用。变压器等输电设备和有关物品（包括工作人员）可以置于船舱（1）中，也可置于岸上建筑物内。

这种发电船，平常不移动，故一般是非机动船。必要时也可以是机动船，但所需动力极小，偶尔用于使船在河中移动位置。

这种船不用于运输，而是长期固定于河中发电。因此船及其流管的结构、形状，就不是为了减小水的阻力，而是使尽量多的水流进流管，发出更多的电。因此，它具有各种不同的型式，与现有船的结构、形状（和功能）相差很大，或有不同的实施例。

图1中流管（2）的横截面是圆形，也可是矩形或其他形状。图1中很显然可以看出，进水口（4）比出水口（3）大。流管可以位于船底，也可从船头穿过船身从船尾穿出，还可位于船侧、船舱上，只要河水能从其中流进、流出。

图2是第二个实施例。它有一个进水口（8）或（4）（尽量大），但内部分成很多分流管（10）（图2中没画出，见图4），各分流管遍布整个船身，根据实际需要它可以有比图4更复杂得多的结构。各分流管可以有很多个出水口（3）（图2、3、4）。水轮机-发电机（5）可以安装在出水口（3），但也可以安装在船身上，各分流管（10）内（图4）。一个分流管内可以安几个水轮机-发电机，以充分利用水流能发电。此外，为了节约材料，船头部分（进水口）做得较大，而船尾部分较小。这样，从船头看向船尾的正视图，形状如图3，其中（9）是船尾。而俯视图则是图4所示的以船头、船尾为底边的梯形。

图5是第三个实施例。发电船做得很长，并横在河中，一端靠岸（13）固定，另一端不靠岸（便于过路船只通行），由绳索（11）拉在对岸（13）固定，或由河中人工固定柱（12）固定。发电船的一侧是一系列进水口（4）（尽量大，多进水），另一侧是一系列出水口（3）。每一个进、出水口由一个流管（2）连通，每一个流管（2）内有水轮机。水流方向仍如图中箭头所示。

为了将发电船在河中固定得更牢固，可用图6所示的固定法，使船与岸（13）成一小于九十度的夹角，并多加一个固定杆（14），它两端分别与船、岸（13）相连，形成一个稳固的三角形被牢固地固定在河边发电（图5、图6中船舱均未画出）。

为了节约材料，可将口径比进水口（4）小的出水口（3）一个个紧挨在一起，使出水口一边的船侧较短。这样，发电船的俯视图就如图5、6所示是以船的两侧为底边的梯形。