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1、(10)申请公布号 CN 103790758 A (43)申请公布日 2014.05.14 CN 103790758 A (21)申请号 201410051339.4 (22)申请日 2014.02.15 F03B 13/06(2006.01) (71)申请人 何其兴 地址 661600 云南省红河哈尼族彝族自治州 开远市中和营镇 104 号 (72)发明人 何其兴 (74)专利代理机构 红河州专利事务所 53102 代理人 朱跃平 付宝林 (54) 发明名称 改进型虹吸循环水力发电装置 (57) 摘要 本发明是一种改进型虹吸循环水力发电装 置， 它有储水罐、 虹吸管、 缓冲水池和发电机， 储。
2、水 罐置于缓冲水池上方， 虹吸管为倾斜管连接在储 水罐和缓冲水池之间， 虹吸管低端有虹吸管底阀， 储水罐底部有进水管与发电机相连， 储水罐顶部 有排空阀， 储水罐与缓冲水池间有一上水管， 上水 管低端装有泵和闸阀， 虹吸管过水横截面积大于 或等于进水管的过水横截面积， 排空阀为与储水 罐水位信号联动的自动截止阀。储水罐上水时排 空阀打开， 让罐中空气排出， 水满溢出时， 排空阀 自动关闭。本发明消除了发电过程中负压的急变 隐患， 进出储水罐的水量基本平衡， 避免了罐内真 空负压的产生， 也保证了罐内水能的平缓释放， 提 高了发电质量， 消除了储水罐爆裂的安全隐患， 保 障了人身和财产安全。 (。
3、51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103790758 A CN 103790758 A 1/1 页 2 1. 一种改进型虹吸循环水力发电装置， 它有储水罐、 虹吸管、 缓冲水池和发电机， 其特 征在于储水罐置于缓冲水池上方， 虹吸管为倾斜管连接在储水罐和缓冲水池之间， 虹吸管 低端有虹吸管底阀， 储水罐底部有进水管与发电机相连， 储水罐顶部有排空阀， 储水罐与缓 冲水池间有一上水管， 上水管低端装有泵和闸阀， 虹吸管过水横截面积大于或。
4、等于进水管 的过水横截面积。 2. 根据权利要求 1 所述改进型虹吸循环水力发电装置， 其特征在于虹吸管为多根平行 管， 倾斜度小于 80 度， 每根虹吸管低端均有虹吸管底阀。 3. 根据权利要求 1 所述改进型虹吸循环水力发电装置， 其特征在于上水管倾斜安装于 储水罐和缓冲水池之间。 4. 根据权利要求 1 所述改进型虹吸循环水力发电装置， 其特征在于储水罐上装有外部 水源阀。 5. 根据权利要求 1 所述改进型虹吸循环水力发电装置， 其特征在于发电机出水口与缓 冲水池相通。 6. 根据权利要求 1 所述改进型虹吸循环水力发电装置， 其特征在于储水罐安装在缓冲 水池上方的支架上。 7. 根据。
5、权利要求 1-6 之一所述改进型虹吸循环水力发电装置， 其特征在于排空阀为与 储水罐水位信号联动的自动截止阀。 8. 根据权利要求 1 所述改进型虹吸循环水力发电装置， 其特征在于进水管上装有进水 阀， 并装有汽水分离器。 权 利 要 求 书 CN 103790758 A 2 1/3 页 3 改进型虹吸循环水力发电装置 技术领域 0001 本发明是一种缺电地区农村居家使用的蓄能发电工具， 一种改进型虹吸循环水力 发电装置。也可供小型单位应急使用。 背景技术 0002 公告号为CN200975313Y的实用新型专利，“虹吸循环水力发电装置” 是申请人早先 获权的一项发明创造。 该装置在少雨缺电的。
6、农村， 特别是山区， 在一定程度上解决了部分用 电的问题， 取得了一定的经济和社会效益。 0003 经过几年的使用， 发现该装置尚存在一些不足， 首先表现在虹吸管是垂直设立的， 给储水罐上水时空气不易排出， 在循环水发电过程中经常产生气蚀， 发电机组运转不均匀， 第二是虹吸管与发电机进水管的匹配不合理， 使得储水罐出水过快， 而虹吸上水过慢， 倒致 储水罐内部形成真空， 内外压力过大， 损坏储水罐， 产生安全事故， 也由于储水罐内部真空 （负压） 的频繁出现， 加重了气蚀， 导致水轮运转速度变化大， 发电不正常， 影响了供电的质 量。随着储水罐容量的增大， 发电机规格的提高， 这种问题越发突显。
7、， 特别是发生储水罐因 真空负压增大而爆裂时， 大量的积水外流， 会使整个农家小园很快变成泽国， 造成水灾和人 身财产损失。因此必须对其进行改进， 彻底消除安全隐患， 提高发电质量。 发明内容 0004 本发明的目的就是针对上述问题， 提出一种改进型虹吸循环水力发电装置， 该装 置应该具有储水罐内的负压基本稳定， 不易形成真空区， 出水和进水基本保持一致， 能量释 放平顺， 发电机运转正常， 供电质量好， 储水罐不易爆裂， 安全性高等技术特点， 以此来解决 现有技术的不足。 0005 本发明提出的这种改进型虹吸循环水力发电装置， 它有储水罐、 虹吸管、 缓冲水池 和发电机， 其特征在于储水罐置。
8、于缓冲水池上方， 虹吸管为倾斜管连接在储水罐和缓冲水 池之间， 虹吸管低端有虹吸管底阀， 储水罐底部有进水管与发电机相连， 储水罐顶部有排空 阀， 储水罐与缓冲水池间有一上水管， 上水管低端装有泵和闸阀， 虹吸管过水横截面积大于 或等于进水管的过水横截面积。 0006 虹吸管为多根平行管， 倾斜度 （指与水平面间的夹角） 小于 80 度， 每根虹吸管低端 均有虹吸管底阀。 0007 上水管也倾斜安装于储水罐和缓冲水池之间。 0008 储水罐上装有外部水源阀， 以便引来外部水源储存水能。 0009 发电机为水力发电机， 其出水口与缓冲水池相通。 0010 储水罐安装在缓冲水池上方的支架上。 00。
9、11 排空阀为与储水罐水位信号联动的自动截止阀。储水罐上水时排空阀打开， 让罐 中空气排出， 水满溢出时， 排空阀自动关闭， 进水管上装有进水阀， 并装有汽水分离器。 说 明 书 CN 103790758 A 3 2/3 页 4 0012 本发明设置上水管和倾斜的虹吸管， 在给储水罐上水时， 水体在罐体和虹吸管内 自下而上的占据空间， 将空气挤出罐体， 水满时排空阀自动关闭， 上水管也关闭。这样就首 先保证了储水罐内部没有空气的原始状态， 消除了发电过程中负压的急变隐患。打开进水 阀， 发电机工作， 虹吸管底阀全部打开， 由于虹吸管的过水横截面积大或者等于进水管过水 横截面积， 保证了进出储水。
10、罐的水量基本平衡， 避免了罐内真空负压的产生， 也保证了罐内 水能的平缓释放， 发电机运转基本一致， 提高了发电质量， 更重要的是消除了储水罐爆裂的 安全隐患， 保障了使用者的人身和财产安全。 0013 本发明还设置外部水源阀， 该阀平时处于关闭状态， 当需要向系统内补充水源时， 可打开此阀， 从外部引水储存并避免蒸发。 0014 随着发电的进行， 系统的水能将会耗尽， 外部水源阀的设置为系统增加了新的能 源供给。更加延长了应急发电的时间， 提高了供电效能。不仅缺电地区的农村适用， 也适合 于医院， 商场， 企业等中小型单位应急使用。 附图说明 0015 图 1 是本发明结构示意主视图 （局部。
11、剖视） 。 0016 图 2 是俯视图。 0017 图 3 是 A-A 剖面图 （局部省略） 。 0018 图 1-3 中， 各个部分的标号如下 ： 1- 缓冲水池 ； 2- 虹吸管底阀 ； 3- 虹吸管 ； 4- 泵 ； 5- 上水管 ； 6- 支架 ； 7- 储水罐 ； 8- 排 空阀 ； 9- 外部水源阀 ； 10- 进水阀 ； 11- 进水管 ； 12- 发电机。 具体实施方式 0019 如图 1-3 所示， 储水罐 7 为一般的箱体或者罐体结构， 用钢板焊制， 为保证其强度 可以在内部， 罐壁之间加焊撑条， 以保证在罐内突然出现真空负压时抵消外部压力， 避免罐 体内陷爆裂。对于普通农。
12、村居民来说， 应急发电一般在 10KW 规格以内考虑设置， 所以， 罐体 的钢板厚度 5-10mm 即可， 罐体的容积 100 立方米以内足够。如需更大的应急发电能力， 罐 体在设计时应考虑更大的承受压力的材料。 罐体高度的设置也必须与相应的发电能力相适 应， 不宜过高， 过高的储水罐意味着过高的水头， 和较大的发电水力， 但也意味着较大的压 力， 较大的管路爆裂的安全隐患。 对于一般的使用者来说， 储水罐顶部与发电机进水口间的 落差以 10-15 米为宜。用多个支架 6 安装在缓冲水池 1 的上方。 0020 虹吸管 3 为多根平行的钢管， 如上所述， 虹吸管总的过水横截面积必须大于或者 等。
13、于发电机 12 处的进水管 11 的过水横截面积， 方能保证储水罐进出水量的基本平衡。图 中所示的虹吸管为五根， 倾斜地排列在储水罐和缓冲水池 1 之间， 处于同一个倾斜平面内， 每根虹吸管的进水口和出水位口高度位置均相同。 但虹吸管也可以在同一个垂直平面内排 列， 让各虹吸管的出水口在不同阶梯高度上， 只要保持每根虹吸管与水平面间的夹角小于 80度即可， 这样就能保证上水时空气顺利排走。 各个虹吸管底阀2可以相同也可以不同， 但 最好设置为电磁阀， 以便可以同时开关。 0021 上水管 5 可以是虹吸管中的一根， 也可以另设， 上水管也设为倾斜管， 但这不是必 须的， 设置为垂直的也可以， 。
14、上水管低端的泵 4 为潜水泵， 泵的上方设有阀， 以便上水完成 说 明 书 CN 103790758 A 4 3/3 页 5 时关闭上水管。 0022 缓冲水池为一般的水池， 以保证容积大于储水罐容积为原则， 一般以 2-3 倍于储 水罐容积来设置， 池子的形状可以是方形， 半岛形等形状， 半岛形的缓冲池便于将发电机安 装在地面上， 方便操作。 0023 当缓冲水池设计为可移动的箱罐结构时， 就可以将整个系统作为移动的可临时拆 装的活动发电设备来使用。 0024 进水管 10 承爱的压力是最大的， 设计上要保证其强度足以承受储水罐平时的压 力， 以防爆裂。 0025 排空阀 8 设置在储水罐顶。
15、部， 用电磁阀为宜， 上水时开启， 以便空气排出， 水灌满 溢出时自动关闭。 0026 外部水源阀 9 也设在储水罐顶部， 该阀平时关闭， 只有需要引入外部水源时才打 开。 0027 其余未提及的零部件及标号如上所述。 0028 这样改型虹吸循环水力发电装置经过发明人多次试用， 负压基本稳定， 不易形成 真空区， 出水和进水量基本保持一致， 能量释放平顺， 发电机运转正常， 供电质量好， 储水罐 不易爆裂， 安全性高。 而此前的虹吸循环水力发电装置却多次发生储水罐爆裂， 大量的积水 外流， 淹掉自家小园， 损坏财物， 改进后就再无此类事故发生。引来有关公司和个的投资热 情， 目前已筹备投资多台发电装置。 说 明 书 CN 103790758 A 5 1/3 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103790758 A 6 2/3 页 7 图 2 说 明 书 附 图 CN 103790758 A 7 3/3 页 8 图 3 说 明 书 附 图 CN 103790758 A 8 。