一種野外便攜式水力風(fēng)力互補(bǔ)發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種野外便攜式水力風(fēng)力互補(bǔ)發(fā)電裝置包括用于水力發(fā)電的水輪機(jī)和用于風(fēng)力發(fā)電的垂直軸風(fēng)力機(jī)、發(fā)電機(jī)裝置，水輪機(jī)和垂直軸風(fēng)力機(jī)不同時(shí)使用；所述水輪機(jī)包括進(jìn)水流道、出水流道、水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)輪室、轉(zhuǎn)輪；所述轉(zhuǎn)輪包括導(dǎo)水錐、輪轂、水輪機(jī)葉片；所述水輪機(jī)葉片安裝在輪轂上；所述垂直軸風(fēng)力機(jī)包括風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)軸、葉輪；所述葉輪包括多個(gè)風(fēng)力機(jī)葉片、兩個(gè)葉片固定架；所述發(fā)電機(jī)主體的轉(zhuǎn)子與水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸相連；所述水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸和風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)軸通過(guò)聯(lián)軸器相連。本發(fā)明可以以實(shí)時(shí)實(shí)地地將水力或風(fēng)力轉(zhuǎn)化為電能，操作簡(jiǎn)單，尺寸較小，重量較輕，非常容易攜帶，很適合野外照明、煮飯、手機(jī)充電使用，同時(shí)可外接蓄電池進(jìn)行儲(chǔ)電，在遇到突發(fā)性的短時(shí)間停電時(shí)可用作備用電源。
【專利說(shuō)明】—種野外便攜式水力風(fēng)力互補(bǔ)發(fā)電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水力、風(fēng)力等可再生能源發(fā)電、儲(chǔ)能及供電裝置，具體的說(shuō)是一種綜合利用水能、風(fēng)能等發(fā)電并儲(chǔ)能的野外便攜式水力風(fēng)力互補(bǔ)發(fā)電裝置，屬于流體機(jī)械及水電工程設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今社會(huì)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源的依賴程度不斷加劇，能源已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。而隨著人類社會(huì)需求的不斷擴(kuò)大，人們對(duì)能源的需求也日益增長(zhǎng)。目前，人類社會(huì)利用最廣并且開發(fā)技術(shù)純熟的能源主要是煤炭、石油、天然氣等不可再生資源，占全球能源消費(fèi)總量重達(dá)80%以上，但化石能源供應(yīng)也日趨緊張，與此同時(shí)，化石能源的開發(fā)利用也改變了人類賴以生存的自然環(huán)境，因此，可再生的清潔能源已成為能源開發(fā)的重點(diǎn)。
[0003]我國(guó)水能資源局世界首位，相對(duì)于其他清潔能源而言，水電資源開發(fā)成本低，開發(fā)技術(shù)成熟，機(jī)組水力性能較好，出力較高，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的首選能源；風(fēng)能作為當(dāng)前可再生能源技術(shù)中相對(duì)成熟并同時(shí)具備商業(yè)化開發(fā)和規(guī)模化發(fā)展的清潔能源，越來(lái)越得到世界的關(guān)注，風(fēng)在我們的生活中隨處可見，具備較強(qiáng)的可利用性。水力和風(fēng)力發(fā)電相互配合利用，便可以揚(yáng)長(zhǎng)避短，獲取更多能量，實(shí)現(xiàn)能量的持續(xù)供應(yīng)。
[0004]外出旅游、探險(xiǎn)、科考、作業(yè)時(shí)，受環(huán)境影響需要攜帶發(fā)電設(shè)備，然而一些較大功率的發(fā)電設(shè)備往往體積較大，比較笨重，不利于隨身攜帶，而市場(chǎng)已有的野外便攜式發(fā)電設(shè)備往往功率較小，主要依靠太陽(yáng)能發(fā)電，因此，光照不好時(shí)容易受限。對(duì)于便攜式小功率的水力風(fēng)力互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，水輪機(jī)設(shè)計(jì)僅依靠水流的微小沖擊力即可旋轉(zhuǎn)發(fā)電，風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)采用垂直軸風(fēng)力機(jī)，可接受來(lái)自任何方向的風(fēng)能，這種裝置則存在更廣的適用空間。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種野外便攜式水力風(fēng)力互補(bǔ)發(fā)電裝置，該裝置是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、使用方便、經(jīng)濟(jì)成本低、高效利用自然資源的野外便攜式水力風(fēng)力互補(bǔ)發(fā)電裝置。
[0006]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案:
一種野外便攜式水力風(fēng)力互補(bǔ)發(fā)電裝置，包括用于水力發(fā)電的水輪機(jī)和用于風(fēng)力發(fā)電的垂直軸風(fēng)力機(jī)、發(fā)電機(jī)裝置；其中:
所述水輪機(jī)包括進(jìn)水流道、出水流道、水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)輪室以及設(shè)置在轉(zhuǎn)輪室內(nèi)位于水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸頂端的轉(zhuǎn)輪；所述轉(zhuǎn)輪包括導(dǎo)水錐、輪轂、水輪機(jī)葉片；其中，所述導(dǎo)水錐設(shè)置在輪轂的頂端，所述水輪機(jī)葉片安裝在輪轂上；
所述垂直軸風(fēng)力機(jī)包括風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)軸、葉輪；所述葉輪設(shè)置在風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)軸的頂端，包括多個(gè)風(fēng)力機(jī)葉片、兩個(gè)葉片固定架；所述風(fēng)力機(jī)葉片固定在葉片固定架上；
所述發(fā)電機(jī)裝置包括后置燈泡體、安裝在后置燈泡體內(nèi)的發(fā)電機(jī)主體、支墩、發(fā)電機(jī)引線、密封裝置、固定軸承；所述后置燈泡體設(shè)置在出水流道內(nèi)；所述支墩設(shè)置在后置燈泡體兩側(cè)，其內(nèi)部為空心，用以將發(fā)電機(jī)引線引出；所述密封裝置設(shè)置在后置燈泡體尾端的軸伸處，用以進(jìn)行防水密封，防止水進(jìn)入燈泡體內(nèi)部影響發(fā)電機(jī)工作；所述固定軸承用以對(duì)水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行固定，防止水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)偏移；
所述發(fā)電機(jī)主體的轉(zhuǎn)子與水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸相連；所述水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸和風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)軸通過(guò)聯(lián)軸器相連；在水流速度滿足時(shí)，水流從進(jìn)水流道流入，推動(dòng)水輪機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)，使水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)發(fā)電，達(dá)到水力發(fā)電的目的；在風(fēng)力條件滿足時(shí)，風(fēng)力推動(dòng)風(fēng)力機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)，使風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)發(fā)電，達(dá)到風(fēng)力發(fā)電的目的。
[0007]本發(fā)明所提供的一種野外便攜式水力風(fēng)力互補(bǔ)發(fā)電裝置還包括水輪機(jī)固定裝置和垂直軸風(fēng)力機(jī)固定裝置；所述水輪機(jī)固定裝置為焊接在出水流道外側(cè)的一圈金屬套，且其四周均勻設(shè)置四個(gè)孔口，用以在使用水輪機(jī)時(shí)進(jìn)行裝置固定；所述垂直軸風(fēng)力機(jī)固定裝置為焊接在進(jìn)水流道進(jìn)口外側(cè)的一圈金屬套，且其四周均勻設(shè)置多個(gè)孔口，用以在使用垂直軸風(fēng)力機(jī)時(shí)進(jìn)行裝置固定。
[0008]本發(fā)明中所述水輪機(jī)和垂直軸風(fēng)力機(jī)不同時(shí)使用；在使用垂直軸風(fēng)力機(jī)時(shí),整個(gè)裝置垂直放置，將進(jìn)水流道的進(jìn)水口緊貼地面，在風(fēng)速較大時(shí)，通過(guò)垂直軸風(fēng)力機(jī)固定裝置來(lái)固定整個(gè)裝置；在使用水輪機(jī)時(shí)，通過(guò)聯(lián)軸器將垂直軸風(fēng)力機(jī)拆卸，將進(jìn)水流道的進(jìn)水口對(duì)準(zhǔn)水流方向，通過(guò)水輪機(jī)固定裝置對(duì)水輪機(jī)在水中進(jìn)行固定。
[0009]無(wú)論采用本發(fā)明的任一發(fā)電方式，只要通過(guò)發(fā)電機(jī)引線外接一個(gè)控制器，即可通過(guò)控制器直接對(duì)直流負(fù)載進(jìn)行供電；也可通過(guò)逆變器將直流電轉(zhuǎn)化為交流電后，再供給交流負(fù)載；控制器還可以根據(jù)水輪機(jī)和垂直風(fēng)力機(jī)的發(fā)電量判斷除供給負(fù)載外是否有多余電量，若有多余則對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，通過(guò)蓄電池存儲(chǔ)電量，可以在外界發(fā)電條件不滿足但由急需用電時(shí)將存儲(chǔ)電量加以利用，以保證用電的連續(xù)性與可靠性。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述進(jìn)水流道為一個(gè)漸縮筒型金屬外殼。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述導(dǎo)水錐為流線型。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述轉(zhuǎn)輪室為一個(gè)截面為圓形的金屬外殼，其直徑根據(jù)所需的發(fā)電功率來(lái)確定。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述輪轂為球面突起，用以方便水輪機(jī)葉片的安裝和固定。
[0014]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述水輪機(jī)葉片由不同厚度、不同弦長(zhǎng)的翼型組成，數(shù)量為4?6。
[0015]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述出水流道為一個(gè)漸擴(kuò)筒型金屬外殼。
[0016]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述風(fēng)力機(jī)葉片采用阻力型葉片，數(shù)量為5?7。
[0017]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述水輪機(jī)固定裝置或垂直軸風(fēng)力機(jī)固定裝置的固定方式為選用棍狀物體插入水輪機(jī)固定裝置或垂直軸風(fēng)力機(jī)固定裝置的孔口進(jìn)行固定。
[0018]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
(1)本發(fā)明根據(jù)所需功率的大小，可制造不同大小型號(hào)以滿足不同人群需求；
(2)本發(fā)明操作簡(jiǎn)便、制造工藝簡(jiǎn)單、尺寸較小、重量較輕、可隨身攜帶，方便用作一般家庭外出旅游的移動(dòng)電源，如在郊外、偏遠(yuǎn)山區(qū)等沒(méi)有供電設(shè)施，但有一定流速的水流或風(fēng)力就可以用來(lái)照明、煮飯、手機(jī)充電等； (3)本發(fā)明對(duì)水流和風(fēng)力的要求低，只要水流流速達(dá)到1.5m/s水力發(fā)電部分即可發(fā)電；只要風(fēng)速達(dá)3?5m/s風(fēng)力發(fā)電部分即可發(fā)電，可供野外生存時(shí)利用自然界小溪水流的沖擊或風(fēng)的推動(dòng)作用發(fā)電，不僅能夠隨身攜帶方便，還能夠解決野外便攜式太陽(yáng)能發(fā)電的功率小、光照不足等問(wèn)題。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是本發(fā)明的水力發(fā)電示意圖。
[0021]圖3是本發(fā)明的水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪示意圖。
[0022]圖4是本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電示意圖。
[0023]圖5是本發(fā)明的垂直軸風(fēng)力機(jī)的葉輪示意圖。
[0024]其中:1_進(jìn)水流道；2_轉(zhuǎn)輪室；3_出水流道；4_發(fā)電機(jī)引線；5-支墩；6_密封裝置；7_聯(lián)軸器；8_風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)軸；9-葉片固定架；10_導(dǎo)水錐；11_輪轂；12_水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸；13-后置燈泡體；14-發(fā)電機(jī)主體；15-固定軸承；16-風(fēng)力機(jī)葉片；17-垂直風(fēng)力機(jī)固定裝置；18_水輪機(jī)固定裝置；19_水輪機(jī)葉片；20_控制器；21_逆變器；22_直流負(fù)載；23_交流負(fù)載；24_蓄電池。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0026]本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員可以理解的是，除非特意聲明，這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”、“所述”和“該”也可包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，本發(fā)明的說(shuō)明書中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應(yīng)該理解，當(dāng)我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時(shí)，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在中間元件。此外，這里使用的“連接”或“耦接”可以包括無(wú)線連接或耦接。這里使用的措辭“和/或”包括一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)的任一單元和全部組合。
[0027]本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語(yǔ)應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會(huì)用理想化或過(guò)于正式的含義來(lái)解釋。
[0028]本發(fā)明設(shè)計(jì)一種野外便攜式水力風(fēng)力互補(bǔ)發(fā)電裝置，該裝置操作簡(jiǎn)便、制造工藝簡(jiǎn)單、尺寸較小、重量較輕、可隨身攜帶，方便用于一般家庭外出旅游的移動(dòng)電源，或可供野外生存時(shí)利用自然界小溪水流的沖擊或風(fēng)的推動(dòng)作用進(jìn)行發(fā)電。
[0029]如圖1所示，本發(fā)明提供的一種野外便攜式水力風(fēng)力互補(bǔ)發(fā)電裝置，包括:用于水力發(fā)電的水輪機(jī)和用于風(fēng)力發(fā)電的垂直軸風(fēng)力機(jī)、發(fā)電機(jī)裝置，其中:
所述水輪機(jī)包括進(jìn)水流道1、出水流道3、水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸12、轉(zhuǎn)輪室2、轉(zhuǎn)輪；所述轉(zhuǎn)輪設(shè)置在轉(zhuǎn)輪室2內(nèi)，安裝在水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸12頂端。如圖3所示，所述轉(zhuǎn)輪包括導(dǎo)水錐10、輪轂11、水輪機(jī)葉片19 ;所述輪轂11為球面突起，用以方便水輪機(jī)葉片19的安裝和固定；所述水輪機(jī)葉片19安裝在輪轂11上，采用不等厚度、不等弦長(zhǎng)的翼型組成，葉片數(shù)為4飛；
所述垂直軸風(fēng)力機(jī)包括風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)軸8、葉輪16 ;所述葉輪設(shè)置在風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)軸的頂端，如圖5所示，包括多個(gè)風(fēng)力機(jī)葉片16、兩個(gè)葉片固定架9 ;所述風(fēng)力機(jī)葉片16固定在葉片固定架9上，采用阻力型葉片；垂直軸風(fēng)力機(jī)可以接受來(lái)自于任何方向的風(fēng)，當(dāng)風(fēng)向改變時(shí)也無(wú)需對(duì)風(fēng)，因而不受風(fēng)向限制，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便安裝維護(hù)，非常適合小型風(fēng)電；
所述發(fā)電機(jī)裝置包括后置燈泡體13、安裝在后置燈泡體內(nèi)的發(fā)電機(jī)主體14、支墩5、發(fā)電機(jī)引線4、密封裝置6、固定軸承15 ;所述后置燈泡體13設(shè)置在出水流道3內(nèi)；所述支墩5設(shè)置在后置燈泡體13兩側(cè)，起加固支撐后置燈泡體13及改善出水流道3內(nèi)流場(chǎng)的作用，其內(nèi)部為空心，用以將發(fā)電機(jī)引線4引出；所述密封裝置6設(shè)置在后置燈泡體13尾端的軸伸處，用以進(jìn)行防水密封，防止水進(jìn)入燈泡體內(nèi)部影響發(fā)電機(jī)主體14工作；所述固定軸承15用以對(duì)水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸12進(jìn)行固定，防止水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸12高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)偏移；
所述發(fā)電機(jī)主體的轉(zhuǎn)子與水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸12相連；所述水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸12和風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)軸8通過(guò)聯(lián)軸器7相連；在水流速度滿足時(shí)，水流從進(jìn)水流道流入，推動(dòng)水輪機(jī)葉片19旋轉(zhuǎn)，使水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸12旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)主體14的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)發(fā)電，達(dá)到水力發(fā)電的目的；在風(fēng)力條件滿足時(shí)，風(fēng)力推動(dòng)風(fēng)力機(jī)葉片16旋轉(zhuǎn)，使風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)軸8旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)主體14的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)發(fā)電，達(dá)到風(fēng)力發(fā)電的目的。
[0030]本發(fā)明所提供的一種野外便攜式水力風(fēng)力互補(bǔ)發(fā)電裝置還包括水輪機(jī)固定裝置18和垂直軸風(fēng)力機(jī)固定裝置17，如圖2所示；所述水輪機(jī)固定裝置18為焊接在出水流道外側(cè)的一圈金屬套，且其四周均勻設(shè)置四個(gè)孔口，用以在使用水輪機(jī)時(shí)進(jìn)行裝置固定；所述垂直軸風(fēng)力機(jī)固定裝置17為焊接在進(jìn)水流道進(jìn)口外側(cè)的一圈金屬套，且其四周均勻設(shè)置多個(gè)孔口，用以在使用垂直軸風(fēng)力機(jī)時(shí)進(jìn)行裝置固定。
[0031]本發(fā)明中所述水輪機(jī)和垂直軸風(fēng)力機(jī)不同時(shí)使用；如圖4所示，在使用垂直軸風(fēng)力機(jī)時(shí)，整個(gè)裝置垂直放置，將進(jìn)水流道的進(jìn)水口緊貼地面，在風(fēng)速較大時(shí)，通過(guò)垂直軸風(fēng)力機(jī)固定裝置來(lái)固定整個(gè)裝置；如圖2所示，在使用水輪機(jī)時(shí)，通過(guò)聯(lián)軸器將垂直軸風(fēng)力機(jī)拆卸，將進(jìn)水流道的進(jìn)水口對(duì)準(zhǔn)水流方向，通過(guò)水輪機(jī)固定裝置對(duì)水輪機(jī)在水中進(jìn)行固定。
[0032]無(wú)論采用本發(fā)明的水輪機(jī)或垂直風(fēng)力機(jī)中任一進(jìn)行發(fā)電，只要通過(guò)發(fā)電機(jī)引線4外接一個(gè)控制器20，如圖2和圖4所示，即可通過(guò)控制器20直接對(duì)直流負(fù)載22進(jìn)行供電；也可通過(guò)逆變器21將直流電轉(zhuǎn)化為交流電后，再供給交流負(fù)載23 ;控制器20還可以根據(jù)水輪機(jī)和垂直風(fēng)力機(jī)的發(fā)電量判斷除供給負(fù)載外是否有多余電量，若有多余則對(duì)蓄電池24進(jìn)行充電，通過(guò)蓄電池24存儲(chǔ)電量，可以在外界發(fā)電條件不滿足但由急需用電時(shí)將存儲(chǔ)電量加以利用，以保證用電的連續(xù)性與可靠性。
[0033]本發(fā)明中所述水輪機(jī)中的轉(zhuǎn)輪室2為一個(gè)截面為圓形的金屬外殼，其直徑可以根據(jù)所需的發(fā)電功率來(lái)確定。由此，可以根據(jù)實(shí)際所需功率大小，來(lái)制造不同大小型號(hào)的發(fā)電裝置，以滿足不同人群需求。
[0034]本發(fā)明中，若水輪機(jī)額定功率為20W，則水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪直徑為12cm，整體水輪機(jī)尺寸長(zhǎng)約為18?25cm，最大寬度和高度約為16?20cm，則水輪機(jī)重量不超過(guò)5kg;風(fēng)力機(jī)額定功率20W，則風(fēng)力機(jī)葉輪直徑為50cm，風(fēng)力機(jī)整體最大高度約為25?30cm，風(fēng)機(jī)重量不超過(guò)3kg。由此可見，本發(fā)明的尺寸、重量均滿足隨身攜帶的需求，方便用作一般家庭外出旅游的移動(dòng)電源；同時(shí)對(duì)水流和風(fēng)力的要求也低，只要水流流速達(dá)到1.5m/s水力發(fā)電部分即可發(fā)電；只要風(fēng)速達(dá)3?5m/s風(fēng)力發(fā)電部分即可發(fā)電，可供野外生存時(shí)利用自然界小溪水流的沖擊或風(fēng)的推動(dòng)作用發(fā)電，不僅能夠隨身攜帶方便，還能夠解決野外便攜式太陽(yáng)能發(fā)電的功率小、光照不足等問(wèn)題。
[0035]以上所述，僅為本發(fā)明中的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可理解想到的變換或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的包含范圍之內(nèi)，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種野外便攜式水力風(fēng)力互補(bǔ)發(fā)電裝置，其特征在于，該裝置包括用于水力發(fā)電的水輪機(jī)和用于風(fēng)力發(fā)電的垂直軸風(fēng)力機(jī)、發(fā)電機(jī)裝置；其中: 所述水輪機(jī)包括進(jìn)水流道、出水流道、水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)輪室以及設(shè)置在轉(zhuǎn)輪室內(nèi)位于水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸頂端的轉(zhuǎn)輪；所述轉(zhuǎn)輪包括導(dǎo)水錐、輪轂、水輪機(jī)葉片；其中，所述導(dǎo)水錐設(shè)置在輪轂的頂端，所述水輪機(jī)葉片安裝在輪轂上； 所述垂直軸風(fēng)力機(jī)包括風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)軸、葉輪；所述葉輪設(shè)置在風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)軸的頂端，包括多個(gè)風(fēng)力機(jī)葉片、兩個(gè)葉片固定架；所述風(fēng)力機(jī)葉片固定在葉片固定架上； 所述發(fā)電機(jī)裝置包括后置燈泡體、安裝在后置燈泡體內(nèi)的發(fā)電機(jī)主體、支墩、發(fā)電機(jī)引線、密封裝置、固定軸承；所述后置燈泡體設(shè)置在出水流道內(nèi)；所述支墩設(shè)置在后置燈泡體兩側(cè)，其內(nèi)部為空心，用以將發(fā)電機(jī)引線引出；所述密封裝置設(shè)置在后置燈泡體尾端的軸伸處，用以進(jìn)行防水密封，防止水進(jìn)入燈泡體內(nèi)部影響發(fā)電機(jī)工作；所述固定軸承用以對(duì)水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行固定，防止水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)偏移； 所述發(fā)電機(jī)主體的轉(zhuǎn)子與水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸相連；所述水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸和風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)軸通過(guò)聯(lián)軸器相連；在水流速度滿足時(shí)，水流從進(jìn)水流道流入，推動(dòng)水輪機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)，使水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)發(fā)電，達(dá)到水力發(fā)電的目的；在風(fēng)力條件滿足時(shí)，風(fēng)力推動(dòng)風(fēng)力機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)，使風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)發(fā)電，達(dá)到風(fēng)力發(fā)電的目的； 所述水輪機(jī)和垂直軸風(fēng)力機(jī)不同時(shí)使用；在使用垂直軸風(fēng)力機(jī)時(shí)，整個(gè)裝置垂直放置，將進(jìn)水流道的進(jìn)水口緊貼地面；在使用水輪機(jī)時(shí)，通過(guò)聯(lián)軸器將垂直軸風(fēng)力機(jī)拆卸，將進(jìn)水流道的進(jìn)水口對(duì)準(zhǔn)水流方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所 述的一種野外便攜式水力風(fēng)力互補(bǔ)發(fā)電裝置，其特征在于，所述進(jìn)水流道為一個(gè)漸縮筒型金屬外殼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種野外便攜式水力風(fēng)力互補(bǔ)發(fā)電裝置，其特征在于，所述導(dǎo)水錐為流線型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種野外便攜式水力風(fēng)力互補(bǔ)發(fā)電裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)輪室為一個(gè)截面為圓形的金屬外殼，其直徑根據(jù)所需的發(fā)電功率來(lái)確定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種野外便攜式水力風(fēng)力互補(bǔ)發(fā)電裝置，其特征在于，所述輪轂為球面突起，用以方便水輪機(jī)葉片的安裝和固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種野外便攜式水力風(fēng)力互補(bǔ)發(fā)電裝置，其特征在于，所述水輪機(jī)葉片由不同厚度、不同弦長(zhǎng)的翼型組成，數(shù)量為4飛。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種野外便攜式水力風(fēng)力互補(bǔ)發(fā)電裝置，其特征在于，所述出水流道為一個(gè)漸擴(kuò)筒型金屬外殼。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種野外便攜式水力風(fēng)力互補(bǔ)發(fā)電裝置，其特征在于，所述風(fēng)力機(jī)葉片采用阻力型葉片，數(shù)量為5~7。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種野外便攜式水力風(fēng)力互補(bǔ)發(fā)電裝置，其特征在于，該裝置還包括水輪機(jī)固定裝置和垂直軸風(fēng)力機(jī)固定裝置；所述水輪機(jī)固定裝置為焊接在出水流道外側(cè)的一圈金屬套，且其四周均勻設(shè)置四個(gè)孔口，用以在使用水輪機(jī)時(shí)進(jìn)行裝置固定；所述垂直軸風(fēng)力機(jī)固定裝置為焊接在進(jìn)水流道進(jìn)口外側(cè)的一圈金屬套，且其四周均勻設(shè)置多個(gè)孔口，用以在使用垂直軸風(fēng)力機(jī)時(shí)進(jìn)行裝置固定。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種野外便攜式水力風(fēng)力互補(bǔ)發(fā)電裝置，其特征在于，所述水輪機(jī)固定裝置 或垂直軸風(fēng)力機(jī)固定裝置的固定方式為選用棍狀物體插入水輪機(jī)固定裝置或垂直軸風(fēng)力機(jī)固定裝置的孔口進(jìn)行固定。
【文檔編號(hào)】F03D9/00GK103835867SQ201410063582
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月25日
【發(fā)明者】陳會(huì)向, 周大慶, 鄭源, 沈萍菲, 楊坤 申請(qǐng)人:河海大學(xué)