本發(fā)明涉及發(fā)電機技術領域，具體涉及的是一種水力發(fā)電機。

背景技術：

發(fā)電機是將其他形式的能源轉換成電能的機械設備，它可以由水輪機、汽輪機、柴油機或其他動力機械驅動，將水流，氣流，燃料燃燒或原子核裂變產生的能量轉化為機械能傳給發(fā)電機，再由發(fā)電機轉換為電能。

然而，現有的發(fā)電機，特別是應用于小型設備上的發(fā)電機，不僅結構復雜，而且需要外部機械設備驅動(也就是輸出機械能)，因而較為耗能，且制造成本較高，不太符合國家推行的節(jié)能減排政策。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種水力發(fā)電機，主要解決現有技術存在結構復雜、能耗及成本高的問題。

為實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種水力發(fā)電機，包括發(fā)電機外殼、左固定塊、右固定塊、鏈條、第一空心槽、第二空心槽、第三空心槽、發(fā)電機輸出齒輪、動力循環(huán)機構和水泵；

所述左固定塊和右固定塊設置在發(fā)電機外殼內部兩側；

所述第一空心槽、第二空心槽和第三空心槽均設置在左固定塊和右固定塊之間，并且由左固定塊往右固定塊的方向依次排列，且第一空心槽、第二空心槽和第三空心槽的體積比為0.5∶1∶0.5；同時，所述第一空心槽、第二空心槽和第三空心槽內均設有內部填充有水的水膜；

所述鏈條套在左固定塊和右固定塊上；

所述發(fā)電機輸出齒輪與鏈條內側嚙合；

所述動力循環(huán)機構設置在發(fā)電機外殼與鏈條外側之間，用于在水膜的作用下帶動鏈條循環(huán)轉動，以使發(fā)電機輸出齒輪轉動；

所述水泵通過管道與水膜連接、用于向水膜內充水并使水循環(huán)。

具體地說，所述動力循環(huán)機構包括呈倒“V”型的伸縮支架、直線型伸縮擋板、第一滾輪、彈簧和第二滾輪；

所述伸縮支架至少有三個，并且并排設置在發(fā)電機外殼與鏈條外側之間，其中，伸縮支架倒“V”型底部的兩個端點均與鏈條外側嚙合，而倒“V”型頂部的端點則與彈簧的一端連接；并且所述第一空心槽、第二空心槽和第三空心槽內的水膜均自由延伸到所有伸縮支架的內部，從而給予伸縮支架內部一個阻力；

所述彈簧的另一端與第二滾輪連接，且該第二滾輪與發(fā)電機外殼內壁滑動接觸，并且二者之間的夾角為1～89°；彈簧用于在水膜的作用力下發(fā)生壓縮，使第二滾輪與發(fā)電機外殼內壁發(fā)生滑動摩擦，產生一個與阻力大小相同、且方向相反的動力；

所述直線型伸縮擋板一端固定在左固定塊上，并始終位于最左側的伸縮支架內，與該伸縮支架倒“V”型的中心線重合，用于阻擋水膜延伸至該伸縮支架的左側，以使最左側的伸縮支架內的阻力減小，令動力和阻力產生力差而帶動所有伸縮支架移動；

所述第一滾輪設置在直線型伸縮擋板的另一端，在伸縮支架移動時與最左側的伸縮支架接觸，并由該伸縮支架將直線型伸縮擋板完全壓縮至左固定塊內。

作為優(yōu)選，所述伸縮支架一端與鏈條之間以及第二滾輪與發(fā)電機外殼內壁之間的夾角均為45°。

與現有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明結構合理、設計巧妙、體積小巧、制造成本低廉，其通過設置水泵、鏈條、空心槽、水膜、伸縮支架、伸縮擋板、滾輪和彈簧，并嚴格設計了三個空心槽的體積比例(0.5∶1∶0.5)，然后以水為動力，依靠各個部件之間的相互聯動所產生的作用力差，實現了伸縮支架和鏈條的循環(huán)移動和轉動，帶動了發(fā)電機輸出齒輪持續(xù)轉動，進而實現對外發(fā)電的目的。本發(fā)明是一個純力學的機械結構設計，其無需任何驅動設備(例如發(fā)動機)提供驅動力，而是只需要充入水，即可自行使發(fā)電機輸出齒輪連續(xù)轉動，實現機械能-電能的轉換，實現發(fā)電機的發(fā)電。相比現有發(fā)電機來說，本發(fā)明不僅結構簡單、便于批量制造生產，最重要的是綠色、環(huán)保、節(jié)能，很好地響應了國家關于節(jié)能減排政策。因此，本發(fā)明具有廣泛的應用前景，非常適合大規(guī)模推廣應用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖。

圖2為圖1中A處的放大示意圖。

其中，附圖標記對應的零部件名稱為：

1-發(fā)電機外殼，2-左固定塊，3-右固定塊，4-鏈條，5-第一空心槽，6-第二空心槽，7-第三空心槽，8-水膜，9-發(fā)電機輸出齒輪，10-伸縮支架，11-直線型伸縮擋板，12-第一滾輪，13-彈簧，14-第二滾輪。

具體實施方式

下面結合附圖說明和實施例對本發(fā)明作進一步說明，本發(fā)明的方式包括但不僅限于以下實施例。

如圖1、2所示，本發(fā)明提供了一種新型的水力發(fā)電機，可用于小型設備方面的供電，其包括發(fā)電機外殼1、左固定塊2、右固定塊3、鏈條4、第一空心槽5、第二空心槽6、第三空心槽7、發(fā)電機輸出齒輪9、動力循環(huán)機構和水泵。

所述左固定塊2和右固定塊3設置在發(fā)電機外殼1內部兩側；所述的第一空心槽5、第二空心槽6和第三空心槽7均設置在左固定塊2和右固定塊3之間，并且由左固定塊往右固定塊的方向依次排列，且第一空心槽5、第二空心槽6和第三空心槽7的體積比為0.5∶1∶0.5；同時，所述第一空心槽5、第二空心槽6和第三空心槽7內均設有內部填充有水的水膜8。所述鏈條4套在左固定塊2和右固定塊3上，而所述的發(fā)電機輸出齒輪9則與鏈條內側嚙合。

所述的動力循環(huán)機構用于在水膜的作用下帶動鏈條循環(huán)轉動，以使發(fā)電機輸出齒輪轉動，其包括呈倒“V”型的伸縮支架10、直線型伸縮擋板11、第一滾輪12、彈簧13和第二滾輪14。

所述伸縮支架10至少有三個，并且并排設置在發(fā)電機外殼1與鏈條4外側之間，其中，伸縮支架10倒“V”型底部的兩個端點均與鏈條4外側嚙合(最佳夾角為45°)，而倒“V”型頂部的端點則與彈簧13的一端連接；并且所述第一空心槽5、第二空心槽6和第三空心槽7內的水膜均自由延伸到所有伸縮支架的內部，從而給予伸縮支架內部一個阻力。

所述彈簧13的另一端與第二滾輪14連接，且該第二滾輪14與發(fā)電機外殼1內壁滑動接觸，并且二者之間的夾角為1～89°(最佳角度為45°)；彈簧用于在水膜的作用力下發(fā)生壓縮，使第二滾輪與發(fā)電機外殼內壁發(fā)生滑動摩擦，產生一個與阻力大小相同、且方向相反的動力。

所述直線型伸縮擋板11一端固定在左固定塊2上，并始終位于最左側的伸縮支架10內，與該伸縮支架倒“V”型的中心線重合，用于阻擋水膜延伸至該伸縮支架的左側，以使最左側的伸縮支架內的阻力減小，令動力和阻力產生力差(動力是阻力的兩倍)而帶動所有伸縮支架移動。

所述第一滾輪12設置在直線型伸縮擋板11的另一端，在伸縮支架移動時與最左側的伸縮支架接觸，并由該伸縮支架將直線型伸縮擋板完全壓縮至左固定塊內。

所述水泵則用于向水膜內充水并使水循環(huán)，水泵可相當于發(fā)電機的控制開關，當啟動水泵時，水泵向水膜充入水，使得伸縮支架移動并帶動鏈條轉動，繼而帶動發(fā)電機輸出齒輪轉動；當關閉水泵、并使水膜中的水回到水泵內時，此時的發(fā)電機輸出齒輪便不再轉動。

下面介紹本發(fā)明的工作流程：

開啟水泵，當水膜8內充滿水后，關閉水泵，此時，三個空心槽內的水膜均延伸到相應的伸縮支架中。水膜延伸到伸縮支架中以后，便會給予伸縮支架一個作用力(阻力，計算公式為豎直方向上的力÷2)，使伸縮支架壓縮彈簧13，繼而使第二滾輪14與發(fā)電機外殼1內壁之間產生一個摩擦力(動力，計算公式為水平方向上的力×伸縮支架倒“V”型底部兩端之間的長度×tan(伸縮支架與鏈條之間的夾角)×1)，除了最左側的伸縮支架外，其余的伸縮支架所受到的兩個作用力均是大小相等、方向相反的，而最左側的伸縮支架，由于直線型伸縮擋板11的作用，再加上第一空心槽5的體積是第二空心槽6體積的一半(也就是第一空心槽5的水膜體積是第二空心槽6內水膜體積的一半)，導致水膜給予該最左側的伸縮支架的阻力是動力的一半，從而使伸縮支架開始移動(移動方向如圖1中的箭頭所示)，并帶動鏈條4轉動。當最左側的伸縮支架移動到第三空心槽7處時，再次按照上述方式受到不相等的兩個作用力，然后繼續(xù)移動，直至重新返回到第一空心槽5處，如此循環(huán)，即可帶動發(fā)電機輸出齒輪9連續(xù)轉動，此時便可實現與發(fā)電機輸出齒輪9連接的外部設備的發(fā)電。

而當開啟水泵，并將水循環(huán)回收至水泵內時，由于水膜不再提供作用力，因而伸縮支架和彈簧會復位，便可使鏈條及與其嚙合的發(fā)電機輸出齒輪9不再轉動，發(fā)電機便停止了供電。

本發(fā)明通過設計一種全新的水力發(fā)電機，不僅可以實現小型設備的供電，而且無需任何動力設備來使水帶動輸出齒輪轉動，只需向水膜內充入水，并依靠水膜、伸縮支架、彈簧、滾輪、鏈條和伸縮擋板之間力與力的相互作用即可實現發(fā)電機輸出齒輪的持續(xù)轉動，從而實現發(fā)電。因此，本發(fā)明不僅結構簡單、制造成本低廉、節(jié)能環(huán)保，而且使用效果非常好，可以說是突破了現有技術的限制，實現了創(chuàng)新，符合科技發(fā)展的潮流。本發(fā)明與現有技術相比，技術進步十分明顯，其具有突出的實質性特點和顯著的進步。

上述實施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式之一，不應當用于限制本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的主體設計思想和精神上作出的毫無實質意義的改動或潤色，其所解決的技術問題仍然與本發(fā)明一致的，均應當包含在本發(fā)明的保護范圍之內。