CN102217175A - 路灯用发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种路灯用发电机,其包括:支柱结合部,与路灯的支柱结合;支柱毂,向所述支柱结合部的上侧突出;铁芯,固定在所述支柱毂中,形成为圆筒形状,在其外周面缠绕多个线圈;毂盖,包覆所述支柱毂而形成;以及盖子,固定在所述毂盖上,并且形成为包覆所述铁芯的圆筒形状,在其内周面配置有与所述铁芯相对置、且N极和S极相互交替的多个永久磁铁;而且,所述铁芯主要是使具有N极和S极的相邻的所述永久磁铁之间形成磁场。因此,能够实现小型化、高效率的发电,可适用于路灯。

Description

路灯用发电机
技术领域
[0001] 本发明涉及一种路灯用发电机,更具体地,涉及一种利用风力发电的路灯用风力发电机。
背景技术
[0002] 一般地,发电机是将作为机械能的外力转换成电能的装置,利用在多种领域中。特别是随着化石燃料的枯竭而引起的能源危机以及环境污染严重性的突出,为了利用清净能源例如风力或者潮汐发电,在世界各地开发着这些发电机的技术。
[0003] 若以风力为基准来看这样的发电机的发电过程,在驱动轴上安装有受风力产生旋转力的风扇,并且,具备增加所述驱动轴的旋转速度且连接在发电机上的增速齿轮。发电机使与增速齿轮连接的转子旋转,并利用转子和定子之间的电磁感应作用产生电力。
[0004] S卩,以往的发电机为了利用如风力这样的低速旋转力,必须具备增速齿轮。而且, 发电机也需要单独的空间,所以,为了大量发电需要占有很大体积。另外,还存在因通过增速齿轮工作而发生动力损失的问题。
[0005] 如上所述,以往的用于风力发电的发电机占用较大空间,所以不适用于路灯这样的较小容量的设备,具有难以使用的缺点。因此,急需要开发在路灯这样的狭窄空间也能利用风力实现充分发电的发电机。
发明内容
[0006] 本发明是为了解决上述问题而做出,其目的在于提供能够在狭窄空间高效率地进行发电的路灯用发电机。
[0007] 本发明为了解决上述课题,提供一种路灯用发电机,其包括:支柱结合部,与路灯的支柱结合;支柱毂,向所述支柱结合部的上侧突出;铁芯,固定在所述支柱毂中,形成为圆筒形状,在其外周面缠绕多个线圈;毂盖,可包覆所述支柱毂而形成;以及盖子,固定在所述毂盖上,并且形成为包覆所述铁芯的圆筒形状,在其内周面配置有与铁芯相对置、且N 极和S极相互交替的多个永久磁铁;而且,所述铁芯主要是使具有N极和S极的相邻的所述永久磁铁之间形成磁场。
[0008] 在此,最好是还包括设置在所述毂盖与所述支柱毂之间轴承。
[0009] 所述轴承形成为能够支撑由于所述盖子的重量所产生的轴方向的荷重、和在毂盖与所述支柱毂之间产生的半径方向的荷重。
[0010] 此时,所述轴承包含多个锥形轴承为更有效。
[0011] 此外,所述轴承也可以由向心轴承和推力轴承的组合构成。
[0012] 所述铁芯由具有空心的圆筒状形成,并且,在所述铁芯的外表面缠绕有所述线圈。
[0013] 在所述铁芯上形成有缠绕所述线圈的线圈绕组部,该线圈绕组部沿所述铁芯的半径方向朝外侧突出。
[0014] 所述铁芯是由多个片材在所述支柱的长度方向层叠而形成。[0015] 在此,由所述永久磁铁形成的磁场形状最好是“U”字型。
[0016] 如上所述,根据本发明解决课题的手段,可以期待包括如下所述事项的多种效果。 但是,本发明并不是要全部实现下述效果才能成立。
[0017] 首先,如上所述,本发明涉及的路灯用发电机在路灯的中心轴周围配置发电机,所以具有不需要单独配置发电机用空间的优点。
[0018] 而且,可以使相邻的永久磁铁之间产生磁场,所以使用相同的永久磁铁也能够产生大的磁场。这具有可以提高发电机效率的优点。
[0019] 另外,轴承形成为能够支撑轴方向荷重以及半径方向的荷重,所以轴承支撑盖子施加给支柱毂的全部荷重。因此,可以除同盖子和包括支柱毂的下部结构物之间相邻的所有部位,从而可消除妨碍盖子的旋转运动的所有因素。
附图说明 [0020] 图1是示出本发明的一实施例的路灯用发电机的分解剖视图 [0021] 图2是示出由图1的铁芯和永久磁铁产生的磁场的俯视图。 [0022] 图3是示出图1的铁芯的分解剖视图。 [0023] 图4 是示出图1的路灯用发电机的结合状态的剖视图。 [0024] 图5是示出第二 实施例的路灯用发电机的剖视图。[0025] 附图标记: [0026] 10 : 支柱 110 :支柱结合部[0027] 120 :支柱毂 140 :线圈[0028] 130 :铁芯 210 :毂盖[0029] 220 :永久磁铁 200 :盖子[0030] 400 :轴承 1410、1420 :锥形轴承[0031] 420 :向心轴承 410 :推力轴承[0032] 132 :线圈绕组部
具体实施方式
[0033] 下面,参照附图详细说明本发明的实施例。
[0034] 但是,在本发明的说明中,为了强调说明本发明的主旨,省略对公知的功能或者结构的详细说明。
[0035] 图1是示出本发明的一实施例的路灯用发电机的剖视图。
[0036] 如图1所示,本发明的一实施例涉及的路灯用发电机包括:支柱结合部110,与路灯的支柱10结合;支柱毂120,向所述支柱结合部110的上侧突出;铁芯130,固定在所述支柱毂120中,形成为圆筒形状,在其外周面缠绕多个线圈140 ;毂盖210,可包覆所述支柱毂 120 ;以及盖子200,固定在所述毂盖210上,并且,形成为包覆所述铁芯130的圆筒形状,在其内周面配置有与铁芯140向对置且N极与S极相互交替的多个永久磁铁220。而且,在所述毂盖210与所述支柱毂120之间设置有轴承400。在所述盖子200的外周面设置有将风力传递给所述盖子200的叶片300。
[0037] 如上所述,本发明涉及的路灯用发电机在路灯的中心轴周围配置发电机,所以具有不需要单独配置发电机用空间的优点。
[0038] 铁芯130由硅钢片形成,主要使具有N极和S极的相邻的所述永久磁铁之间形成磁场。即如图2所示,由永久磁铁形成的磁场形状为“U”字型。这样的结构中,由于发电机直接设置在路灯支柱的中心轴上,因此,存在要想使相对面的永久磁铁220之间形成有效的磁场,就要使用大容量的永久磁铁220的问题。因此,通过在相邻的永久磁铁220之间产生磁场,可以使用相同的永久磁铁也能够形成大的磁场。这具有可以提高发电机效率的优点ο
[0039] 作为使相邻的永久磁铁之间主要形成磁场的方法,有利用铁芯130形状的方法。
[0040] 作为一实施例,如图3所示,铁芯130由具有空心的圆筒状形成,并且,在所述铁芯 130的外周面缠绕有线圈140。缠绕线圈140的线圈绕组部132沿铁芯130的半径方向向外侧突出形成。将铁芯130沿着支柱的长度方向层叠多个而形成。由于铁芯如此形成,所以磁场随着铁芯130形成“U”字型。
[0041] 如上所述,由于铁芯的形状使相邻的永久磁铁之间主要形成磁场,所以设置有永久磁铁的盖子半径即使比以往发电机大,也能够发电。其结果,即使盖子低速旋转,设置有永久磁铁的盖子的内周的线速度为高速,从而可有效地发电。
[0042] 而且,在旋转的盖子以及其内部可设置发电机所需的全部构成要素,所以,具有不需要如以往那样的用于发电机所需的加速齿轮箱的单独空间的优点。
[0043] 在所述毂盖210以及支柱毂120之间设置有轴承400,所述轴承400能够支撑由于所述盖子200的重量所产生的轴方向的荷重、和在毂盖210和所述支柱毂120之间产生的半径方向的荷重。
[0044] 即,所述轴承400由向心轴承420和推力轴承410的组合构成。在此,所述向心轴承420使用了锥形轴承。
[0045] 如此地,轴承400形成为能够支撑轴方向的荷重以及半径方向的荷重,所以盖子 200施加给支柱毂120的荷重全部由轴承400支撑。因此,可以全部除去同盖子200与包括支柱毂120的下部结构物之间相邻的部位,从而可消除妨碍盖子200的旋转运动的所有因素。
[0046] 另一方面,所述轴承1400最好是包含多个锥形轴承1410、1420。S卩,将锥形轴承 1410、1420设置为如图5所示的相反方向,从而支撑所有的轴方向荷重以及半径方向荷重的同时,即使盖子200被施加了偏心荷重而向图5的R方向摇摆,两个轴承1410、1420也可将其夹住,进而防止盖子200的摇摆。这样,即使将永久磁铁和铁芯之间的间距组装成非常狭窄,也能够减少相互碰撞的危险,从而可显著增加发电机的发电效率。
[0047] 以上,以本发明的优选实施例为例进行了说明,但是,本发明的保护范围并不限定于上述的特定实施例,在权利要求记载的范围内可进行适当的变形。

Claims (7)

1. 一种路灯用发电机,其特征在于,包括: 支柱结合部,与路灯的支柱结合;支柱毂,向所述支柱结合部的上侧突出;铁芯,固定在所述支柱毂中,形成为圆筒形状,在其外周面缠绕有多个线圈; 毂盖,可包覆所述支柱毂;以及盖子,固定在所述毂盖上,并且形成为包覆所述铁芯的圆筒形状,在其内周面配置有与铁芯相对置、且N极和S极相互交替的多个永久磁铁;所述铁芯上形成有缠绕所述线圈的多个线圈绕组部,所述线圈绕组部沿着所述铁芯的半径方向朝外侧突出地形成。
2.如权利要求1所述的路灯用发电机,其特征在于,还包括: 轴承,设置在所述毂盖与所述支柱毂之间。
3.如权利要求2所述的路灯用发电机,其特征在于,所述轴承形成为能够支撑由于所述盖子的重量所产生的轴方向的荷重、和在毂盖与所述支柱毂之间产生的半径方向的荷重。
4.如权利要求3所述的路灯用发电机,其特征在于, 所述轴承包含多个锥形轴承。
5.如权利要求3所述的路灯用发电机,其特征在于, 所述轴承由向心轴承和推力轴承的组合构成。
6.如权利要求1至5中任何一项所述的路灯用发电机,其特征在于, 所述铁芯由多个片材沿所述支柱的长度方向层叠而形成。
7.如权利要求1至5中任何一项所述的路灯用发电机,其特征在于, 由所述永久磁铁形成的磁场形状是“U”字型。
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