CN101240768B - 利用流体为动力的发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及发电技术领域，提供一种利用流体为动力的发电装置。一种利用流体为动力的发电装置，包括设有流体通道的外壳，设置于外壳中的叶轮，及由叶轮驱动的发电机，在所述叶轮旋转轨迹的外侧设有围垣，所述流体通道为逐渐缩小的螺旋形，设置于所述围垣及外壳的壁之间，所述围垣上分散地设有数个可令流经所述流体通道的流体射入以推动叶轮旋转的射孔。本发明发电装置的流体通道采用流线型结构，流体受到的阻力小，流体动力得以充分利用，发电效率高；另一方本发明的发电装置流体定向流动，叶轮受力均匀，发电装置运行平稳；而且本发明的发电装置的壳体采用组合结构，方便拆卸以对装置进行维护。

Description

利用流体为动力的发电装置
技术领域
本发明涉及发电装置，尤其涉及一种利用流体为动力的发电装置。
背景技术
在日常生活及生产中，需要使用到各种流体包括液体和气体，通常需要对流体做功使其能经管道被输送到终端用户，这些流体比如自来水在终端用户被放出时通常还具有一定的速度，因此具有一定的动能，如果能利用这些动能来发电将产生非常可观的经济效益。
中国发明专利CN02103080.4公开了一种小型水力发电机，可与水龙头相接发电用于供给水龙头上的感应开关，其包括本体外壳、嵌设于本体外壳中的环状壁部、叶轮及发电机等。这种发电机虽然能对流出水的动能进行利用，但是由于在其流动通道中经多次阻拦变向，动能损失大，发电效率低。
中国实用新型专利CN200520043589.X公开了一种微水能截获装置，可以自来水出口相接利用水力发电，其包括一个与自来水出口相接的水能截获仓、安装于截获仓中的叶轮及发电机等构成，由流下的水冲击叶轮使其旋转带动发电机发电。这种发电机不够稳定，受到水的冲击大，叶轮容易损坏，而且不能利用气体等的流动来发电。
发明内容
本发明的一个目的是克服现有技术的不足，提供一种运行稳定，而且发电效率高的可以利用流动液体或气体的动力发电的装置。
本发明的另一目的是提供一种能方便拆卸及维护的利用流体为动力的发电装置。
为实现以上目的，本发明的技术方案为：
一种利用流体为动力的发电装置，包括设有流体通道的外壳，设置于外壳中的叶轮，及由叶轮驱动的发电机。在所述叶轮旋转轨迹的外侧设有围垣；所述流体通道为逐渐缩小的螺旋形，设置于所述围垣及外壳的壁之间；所述围垣上分散地设有数个可令流经所述流体通道的流体射入以推动叶轮旋转的射孔；设有增速机构，包括与所述叶轮连动的转轴、与转轴固定连接的内齿轮、设置于所述发电机的转轴上的小齿轮以及设置于小齿轮周围并与其啮合的大齿轮；所述小齿轮及大齿轮均处于所述内齿轮中，大齿轮与内齿轮啮合。
所述的利用流体为动力的发电装置，包括三个等距离地设置于所述小齿轮周围并分别与其啮合的大齿轮。
所述的利用流体为动力的发电装置，其外壳由顶壳、中壳和底壳可拆卸地连接而成；所述顶壳的一个端设有容置所述发电机的空腔及流体接口；所述中壳一端设有围垣，该围垣与中壳外壁之间设有横截面及深度逐渐缩小的螺旋形槽，该围垣上分散地设有与该螺旋形槽连通的射孔；所述中壳的另一端设有与所述螺旋形槽最大横截面端连通的导管；所述底壳一端设有套筒，该套筒底部与所述中壳上的围垣相应位置处设有具有通孔的凹腔，该套筒底部与所述螺旋形槽配合构成所述的流体通道。
所述的利用流体为动力的发电装置，其外壳由顶壳、中壳和底壳可拆卸地连接而成；所述顶壳的一个端上设有容置所述发电机的空腔及流体接口，顶壳的另一端设有连接所述大齿轮的轴；所述中壳一端设有围垣，该围垣与中壳外壁之间设有一横截面及深度逐渐缩小的螺旋形槽，该围垣上分散地设有与该螺旋形槽连通的射孔；所述中壳的另一端设有套筒，该套筒中设有所述螺旋形槽的最大横截面端连通的导管，所述内齿轮容置于该套筒中；所述底壳一端设有套筒，该套筒底部与所述中壳上的围垣相应位置处设有具有通孔的凹腔，该套筒底部与所述螺旋形槽配合构成所述的流体通道。
所述的利用流体为动力的发电装置，其底壳另一端在所述凹腔的通孔外侧设有围垣，用于防止流体过于分散地流出。
所述的利用流体为动力的发电装置，其叶轮包括球冠状的轮盘及固定于其外表面上的数个均匀设置的叶片，各叶片由轮盘中央向边缘宽度逐渐变小并向其旋转方向弯曲。
本发明发电装置的流体通道采用流线型结构，流体受到的阻力小，流体动力得以充分利用，发电效率高；另一方本发明的发电装置流体定向流动，叶轮受力均匀，发电装置运行平稳；而且本发明的发电装置的壳体采用组合结构，方便拆卸以对装置进行维护。
附图说明
图1是根据本发明优选实施例的发电装置的立体图。
图2是根据本发明优选实施例的发电装置的装配图。
图3是根据本发明优选实施例的发电装置的顶壳的立体图。
图4是根据本发明优选实施例的发电装置的中壳的立体图。
图5是根据本发明优选实施例的发电装置的底壳的立体图。
图6是根据本发明优选实施例的发电装置的叶轮的立体图。
图7是根据本发明优选实施例的发电装置的内齿轮的立体图。
具体实施方式
以下用实施例对本发明进行说明，但是实施例不构成对本发明的任何限制。
实施例1
参考图1、图2及图7，一种利用流体为动力的发电装置，包括发电机10、上壳20、中壳30、底壳40、叶轮50及增速机构60。发电机10固定于上壳20上，其转轴11穿过上壳20。上壳20上设有一个流体流入接口22及三个圆柱杆23，各圆柱杆23以转轴11为中心呈圆周分布，各圆柱杆23之间距离相等。中壳30中设有一个围垣31，在围垣31上均匀地设有多个穿通的射孔311，在围垣31与中壳30的壁之间设有一螺旋形槽32。螺旋形槽32的横截面与深度逐渐缩小，其横截面最大处设有与接口22相接的导管。底壳40上设有与中壳套接的套筒41，套筒41的底部上有一凹腔42，凹腔42中央设有一通孔421。在凹腔42背面通孔421的外侧设有外围垣43，可以防止流体过于分散地流出。顶壳20、中壳30及低壳40依次可拆卸地固定连接，套筒41底部与螺旋形槽32配合形成螺旋形的流体通道，凹腔42与围垣31配合，形成容置叶轮50的空腔。增速机构60包括与叶轮50固定连接的转轴61、固定于转轴61上的内齿轮62、分别固定于三个圆柱杆23上的三个大齿轮63及固定于转轴11上的小齿轮64，三个大齿轮63及小齿轮64均被内齿轮62包围于其中，内齿轮62分别与各大齿轮63啮合，各大齿轮63各自与小齿轮64啮合。
实施例2
参考图2及图3，一种组成发电装置外壳的顶壳20，为在两面边缘部分均设有突缘的圆盘体。在顶壳20一面中央设有一柱状空腔21，其底部设有供发电机转轴通过的圆孔211。在顶壳20上靠近其突缘处设有流体接口22，其贯通顶壳20。在顶壳20上空腔21的背面周围设有三个分布于以圆孔211为中心的圆周上的圆柱杆23，各圆柱杆23之间距离相等。
实施例3
参考图2及图4，一种组成发电装置外壳的中壳30。在中壳30中设有一截面为圆形的围垣31，围垣31与中壳30的壁之间设有一螺旋形槽32，螺旋形槽32的横截面及深度均逐渐缩小。在围垣31上均匀地开设有数个倾斜的射孔311，连通于螺旋形槽32与围垣31围成的空腔之间。在中壳30中螺旋形槽32及围垣31背面设有一空腔33，可用于容置加速机构60，并用于与顶壳20连接。在空腔33中设有导管34，与螺旋形槽32的最大横截面端连通，可与顶壳20中的流体接口22套接。在空腔33底部与围垣42中心轴相应位置处设有供转轴61穿过的通孔35。
实施例4
参考图2及图5，一种组成发电装置外壳的底壳40。底壳40的一面上设有圆形套筒41，其底部设有球冠形凹腔42，凹腔42中央设有一圆形通孔421。在圆形通孔421中心与边缘之间设有三条互相连接的径板4211，在其连接处设有供转轴61穿过的通孔4212。圆形套筒41的底部背面，设有围绕凹腔42背部的外围垣43，用于防止流体的过于分散流出。圆形套筒41的底部与中壳30的螺旋形槽32配合形成逐渐缩小的流体通道。凹腔42与围垣31配合形成容置叶轮50的空腔，圆形通孔421供推动叶轮50旋转的流体流出。
实施例5
参考图2及图6，一种本发明发电装置的叶轮50，包括轮盘51及与其固定连接的数个叶片52。轮盘51为球冠形，叶片52固定于轮盘51的外表面上。叶片52向其旋转方向弯曲，并且其宽度由轮盘53中央向周边逐渐缩小。
由于流体通道采用流线型的螺旋结构，流体受到的阻力小，动能损失小，使本发明的发电装置效率高。而且流体运动平稳，从而平稳地推动叶轮转动，发电装置运行稳定。另一方面，本发明发电装置可以拆卸，方便维护及修理等。
本发明的发电装置可以利用流体如液体或气体动力驱动发电，如可安装于自来水龙头出水口用水的动力发电，也可以安装于淋浴用花洒中利用流出的热水推动发电，还可以安装于空气泵出口利用气体推动发电等等。

Claims (6)

1.一种利用流体为动力的发电装置，包括设有流体通道的外壳，设置于外壳中的叶轮，及由叶轮驱动的发电机，其特征在于：在所述叶轮旋转轨迹的外侧设有围垣；所述流体通道为逐渐缩小的螺旋形，设置于所述围垣及外壳的壁之间；所述围垣上分散地设有数个可令流经所述流体通道的流体射入以推动叶轮旋转的射孔；设有增速机构，包括与所述叶轮连动的转轴、与转轴固定连接的内齿轮、设置于所述发电机的转轴上的小齿轮以及设置于小齿轮周围并与其啮合的大齿轮；所述小齿轮及大齿轮均处于所述内齿轮中，大齿轮与内齿轮啮合。
2.根据权利要求1所述的利用流体为动力的发电装置，其特征在于：包括三个等距离地设置于所述小齿轮周围并分别与其啮合的大齿轮。
3.根据权利要求1所述的利用流体为动力的发电装置，其特征在于：所述外壳由顶壳、中壳和底壳可拆卸地连接而成；所述顶壳的一个端设有容置所述发电机的空腔及流体接口；所述中壳一端设有围垣，该围垣与中壳外壁之间设有横截面及深度逐渐缩小的螺旋形槽，该围垣上分散地设有与该螺旋形槽连通的射孔；所述中壳的另一端设有与所述螺旋形槽最大横截面端连通的导管；所述底壳一端设有套筒，该套筒底部与所述中壳上的围垣相应位置处设有具有通孔的凹腔，该套筒底部与所述螺旋形槽配合构成所述的流体通道。
4.根据权利要求1所述的利用流体为动力的发电装置，其特征在于：所述外壳由顶壳、中壳和底壳可拆卸地连接而成；所述顶壳的一个端上设有容置所述发电机的空腔及流体接口，顶壳的另一端设有连接所述大齿轮的轴；所述中壳一端设有围垣，该围垣与中壳外壁之间设有一横截面及深度逐渐缩小的螺旋形槽，该围垣上分散地设有与该螺旋形槽连通的射孔；所述中壳的另一端设有套筒，该套筒中设有所述螺旋形槽的最大横截面端连通的导管，所述内齿轮容置于该套筒中；所述底壳一端设有套筒，该套筒底部与所述中壳上的围垣相应位置处设有具有通孔的凹腔，该套筒底部与所述螺旋形槽配合构成所述的流体通道。
5.根据权利要求3或4所述的利用流体为动力的发电装置，其特征在于：所述底壳另一端在所述凹腔的通孔外侧设有围垣，用于防止流体过于分散地流出。
6.根据权利要求1所述的利用流体为动力的发电装置，其特征在于：所述叶轮包括球冠状的轮盘及固定于其外表面上的数个均匀设置的叶片，各叶片由轮盘中央向边缘宽度逐渐变小并向其旋转方向弯曲。
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