CN104736838A - 内联发电机 - Google Patents

Abstract

一种发电机，包括能定位于管道流路内的能旋转叶轮。叶轮由沿所述流路流动的流体旋转。叶轮包括磁性部分，发电机进一步包括位于流路外部的定子。定子响应于磁性部分的旋转产生电力。

Description

内联发电机

技术领域

本发明涉及使用放置于管道流路内的内联叶轮以及放置于流路外部的定子进行发电。

背景技术

包括水和气体管线的供应系统典型地被在压力下提供以确保向终端用户的传递。升高的压力对于传递是必需的，然而这种压力通常不为终端用户所需。同样地，在用于生产或传递碳氢化合物的设施中，这种碳氢化合物，无论是液体或气体，均通过管道在高压下被运载。同样地，煤矿竖井运载压缩空气以使竖井通风。这些供应和生产系统需要显著的能量输入。已有建议是在流体或气体管线内使用超压以尝试降低系统的整体能源成本或使用升高压力以为操作辅助设备提供电力。

此外，有许多位于家用和商用设施内的配置成运载液体和气体的低压管或管道，其包括雨水落水管、通风管、排气系统和配置成经其运载流体或气体的其它管道，这些低压管或管道可用于发电。同样地，风能可通过使管道与风的流动方向对准得到利用。

本发明的目的是以减轻或最小化与现有技术相关的问题或至少为公众提供有用选择的方式，利用管道内流体流动的能量并将其转换成电力。

发明内容

在第一方面的广泛形式中，本发明提供一种电力产生装置，包括能定位于管道流路内的能旋转叶轮，该叶轮由沿所述流路流动的流体旋转，叶轮包括磁性部分，该装置进一步包括位于所述流路外部的定子，所述定子响应于所述磁性部分的旋转产生电力。

安装在叶轮内的磁体的旋转产生旋转的磁场。磁场通量横穿定子内的线圈以在定子内产生电流。用这种方法，电力产生于流过管道的流体的动能。为此目的使用电感耦合具有如下益处：提供能量的变换，而不用直接电导或者使用机械联动，这将会伴随着从管道泄漏流体的风险。

在一种形式中，叶轮能绕所述管道内的轴的轴线旋转且优选地轴与所述流体流是同轴的。

在该第一方面的第二广泛形式中，本发明提供一种发电机，包括

联接器，该联接器包括用于与流体管道流路连接的管，

叶轮，包括固定到轴的叶片，该叶片的自由端承载磁性部分，

该轴与管内部的流路对准，轴的第一和第二端由相应第一和第二安装构件相对于管的内表面支撑，和

定子，连接到管的外部并与磁性部分如此对准以便叶轮的旋转感生出电流。

叶轮可包括两对或多对相对叶片或可替换地叶片可以其它方式间隔开以提供在轴上的平衡重量分布。

优选地，叶片是弯曲，该叶片的凹面面向进入的流体流以使旋转效率最大化。

在一种形式中，装置包括从管道内表面支撑轴的支撑架。叶轮可被安装(journalled)以绕轴旋转，轴为固定的，然而，优选地轴固定到叶轮以与其一起旋转。

优选地，叶轮的旋转具有最小的摩擦力。因此装置优选包括两个针尖轴承，每个针尖轴承在轴的相应端。每个针尖轴承包括锥形轴梢和支撑架轴承零件，该支撑架轴承零件包括成形为锥形凹陷的轴承面。轴优选地由金属形成，且轴梢可为和与其接合的轴不同的轴承特定金属，或者可能仅是相同的金属但为硬化的。支撑轴承零件由金属形成且优选为非磁性的，例如青铜、黄铜、钛。支撑架优选由塑料形成，因此支撑架轴承可具有固定到支撑架的金属插件的形式。

叶轮可具有两鳍螺旋桨形状，宽扇区鳍具有整体圆横截面轮廓。相反的鳍可具有带有相反磁极的磁芯，该磁芯到达鳍边缘，在鳍的位置与管道的圆柱壁之间具有最小间隙。

在另一种形式中，叶轮可具有偶数个磁化叶片，该磁化叶片包含在相对叶片中的相反磁极的磁性部分。应理解，贯穿本说明书，术语鳍和叶片可交换使用，且具有相同的意思。

在另一种形式中，装置包括连接到管道一端或管道部分的中间的联接器并且包括通道，用于管道流路的流体通过，最优选地用于与流路同轴连接。

叶轮优选地被安装用于在联接器通道内旋转。

定子可为自支撑的或附连到管道但优选地在联接器上固定到位。

优选地，提供一对定子且每个定子相对于放置在联接器的外部的另一个相反放置。尤其取决于所需电输出的性质和流体流的性质，可能期望具有两对或三对放置在管道周围的定子。

具有若干匝数和线厚度的多匝线圈可提供最有效的输出电压和电流，用于电力的使用和储存。本领域技术人员可改变这些参数的配置以适应它们所应用的目的。

在一种形式中，管道对于通过其第一端装配叶轮来说不能进入并且管道包括在其径向中心处对于轴的第一端的整体支撑件，管道在第二端是敞开的以通过其装配叶轮和轴，并且为了将轴的第一端和整体支撑件套准，能装配支撑架放置到位以支撑轴的第二端，所述能装配支撑架包括与管道第二端处的卡扣装配构件互补的外围卡扣装配连接，以便能装配支撑架能插入到该第二端，与轴的第二端对准且卡扣装配到位。然而应当理解，支撑架除了通过卡扣装配构件而被固定到位，还可例如通过使用粘合剂或如螺钉的扣件而被固定到位。

叶轮可具有一组叶片，该组叶片包括两个或多个径向延伸的总体平衡的叶片，这些叶片绕相同的径向平面旋转。可替换地，所述叶轮包括两组或多组在所述轴上轴向隔开的叶片。在提供一组叶片的情况下，则单个定子或多于一个的优选成对的定子将放置在管道外部，与该组叶片的旋转对准。应理解，在具有两组或多组叶片的情况下，则至少一个相应的定子将与每组叶片的磁性部分的旋转位置对准。同样地应理解，叶片可沿着轴的长度交错且不必使叶片等同配对，而是旋转时整个轴为平衡的。多于一个定子将被适当放置。

可移动叶轮本身可为磁性的或可具有装配其上的磁体。通常，装置的零件可磁性地或电地充电以产生磁场或电磁场。叶轮可由磁性材料构造成，其中叶轮的第一自由边缘带正电并且叶轮的径向相反第二自由边缘带负电。

多个叶轮可放置在流路内并与相应定子关联，根据装置的需要，串联或并联电连接。

在不脱离本发明范围的情况下，其它成形的叶轮也被考虑。例如，叶轮可成形为类似螺丝锥，即，具有螺旋形状，磁体嵌入在叶轮的翼内。

优选地，所述管道由非磁性材料构造成以便其不屏蔽或干扰由磁充电叶轮或外部线圈产生的电磁场或磁场。因此管道可为塑料材料、胶结材料或金属，如铜、钛或其它本领域已知的适于管道运载的流体的金属。读者应理解，来自移动叶轮的能量通过电感耦合转移到无活动零件的定子。

装置可具有它自身的转动惯量或包括飞轮以积累旋转叶轮的动能。这提供更稳定的旋转速度且因此提供更稳定的来自线圈的输出电压。

在一种形式中，管道包括一个或多个定向挡板，其将螺旋定向性赋予通过叶轮上游流动的流体。

挡板可作为单独的零件或沿着所述流体管道内壁附连，以用以将流体的流旋转到叶轮上，从而确保叶轮以最大速度旋转，或至少在低流量环境下更反应灵敏。

管内的流体将通常与轴线平行行进，然而，联接器的内表面可形成膛线以在与所述叶轮旋转方向相同的方向上将旋转赋予该流，以提高效率。

可以额外地在所述流路内放置使所述叶轮下游流体成流线型的构件，以使湍流最小化。

在一种形式中，通过如下轴支撑架，这种湍流可在经过叶轮后得到减小，该轴支撑架可以成形为具有以螺旋形式的、与由挡板和叶轮导致的流相反的螺旋性的平坦宽径向臂。

在一种形式中，旋转磁性叶轮反复地在具有绕芯杆的多匝绕组的定子芯内产生和中断磁滞回线。叶轮边缘或磁性转子和定子芯相应端成形为当彼此邻近且相反放置时提供最大的磁耦合。这个过程在所述线圈内产生AC电压。整流后，这个电压能给附连的电池和电容器充电和/或直接为电子设备供电。

电力可用于给电池充电，充电后的电池再供电以操作低功率遥测系统、电子产品或照明设备。可替换地，装置产生的电力能直接被其它设备使用，其中调节器和电容器可放置在本发明的装置和该设备之间。电力可供应给网络或电网或如在远离电网的位置现场使用。电力也可储存以及用于为电气车辆或混合动力车、应急照明提供涓流充电或为重要的救生医疗设备供电。

在一种形式中，装置可安装在智能仪表内或可与电源板或其它基础设施对接。在另一形式中，本发明可安装在如洗碗机或洗衣机的大型家电内，并可连接到数字显示器以降低用电量。

本发明为可缩放并可适配于不同尺寸的管子和适配于不同的液体或气体类型、压力级和流速。

本发明可与安全水分配系统对接并为其操作提供电力。可在安全网络上访问系统软件/固件代码，实现系统的实时监测、维护和管理。

装置可用在液体/气体在高压下流出情况下的管端。在这种涡轮机类型的发电机中，效率的一个因素是内部和外部体积之间的差分压力，该差分压力产生从出口喷嘴喷出的气体/液体的最高可能速度。装置也能放置在具有低压出口的管端，例如房屋和其它建筑物上的落水管、马桶水箱、锅炉和分发系统。

电气设备对接站可与装置联系在一起，用于储存所述电能并将电力供给在所述站内对接的设备。优选地，所述对接站容纳并激励包括遥控设备的低电压电气设备。

应当理解术语“流体”和“流体流”并不旨在限于液体，而是包括气体和液体。流体流可通过具有升高压力的传递系统，如网状供水系统、天然气管线或在矿井内的或在碳氢化合物的传递或蒸馏中的压缩空气管线。然而，本发明不限于这种系统且可与在有流体从中流过的任何相关管道中使用，甚至在低压中，如雨水落水管或通风井或管，或尤其在管道与风的方向对准的风能的利用中。虽然上文描述对水和气体管线做出，然而装置可用于配置成运载任何气体或流体的管道，气体或流体包括但不限于，天然气、空气、通风空气、水、牛奶、汽油和柴油或其它无论液体或气体的碳氢化合物。

本发明的第二方面可以说在于将发电机安装在流体流路内的一种方法，包括将第一形式的发电装置装配到管道的步骤，和将来自定子的输出连接到电路的步骤。应理解第一形式的发电装置的任何形式都可以装配。

应理解第一形式的发电装置在构造上可为单一的，如提及的联接器，可替换地，它可包括单独装配的单独零件，如用于赋予螺旋流体流的挡板可单独插入到叶轮上游。此外，在切开管道之后，叶轮和支撑架可单独地装配到现有管道内、封闭管道然后将定子装配到管道外部以及将管道连接到电路。

在第三方面中，本发明可以说在于，通过使流体流过本发明第一方面的装置已装配的管道并从装置已连接的电路汲取电力，从本发明第一方面的装置产生电力的一种方法。电路能包含一个或多个用于以上所述本发明指明的用途，从局部使用(如或许是气体流的或通过管道的水的计量设备)到当地的照明设施以辅助检查，或更广泛地用于连接和为当地设施供电，或其可连接到包括多个相似发电机的网络，或更广泛地连接到电网。

附图说明

并入并构成说明书一部分的附图示出了本发明的实现，并且连同具体实施方式一起用以解释本发明的优点和原理。图中：

图1是本发明装置的第一实施例的示意性透视图；

图2是装置的第二实施例的示意图；

图3是用于本发明装置的叶轮的第二实施例的侧视图；

图4是装置的第三实施例的示意性透视图；

图5是装置的第四实施例的端示意图；

图6是图4中啮合支撑构件的轴的放大图；

图7是图4中的轴和带有插入的轴瓦和叶轮的轴支撑架的透视图；

图8是本发明以联接器形式的第五实施例绘制的剖视图，但未示出定子；

图9是本发明第五实施例的出口端的透视图，但没有定子和叶轮；

图10是从第五实施例的入口端看过去的透视图，示出安装在入口端的挡板的位置；

图11是用于第五实施例的叶轮的第一形式的透视图，具有单一组叶片；

图12是用于第五实施例的叶轮的第二形式的透视图，具有两组轴向间隔开的叶轮叶片；和

图13是从管道外部看过去的发电装置的侧视图，示出定子可装配到管道的方式的第一实施例，和

图14是穿过图13所示实施例的管道的横断面视图。

具体实施方式

下文描述了许多具体细节。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，在不偏离本发明的范围和精神的情况下，从本文所公开的内容可以做出各种变型和/或替换。在某些情况下，具体的细节可能被省略或放大，以便不混淆本发明。遍及整个附图，类似的参考标记表示相应的零件。

转向用于本发明的详细说明的图，示出了发电装置10，以实例的方式演示了可采用本发明原理的布置。如图1中所示，发电装置10包括可位于管道16的流路14内的能旋转叶轮12。管道可为加压的水(或其它液体)管或气体管线。叶轮12的翼或鳍18、20被如图1中所示N和S表示的那样相反充电。鳍可具有带有相反磁极的磁芯，该磁芯达到鳍的边缘，与管道的圆柱形壁具有最小间隙。

装置进一步包括在流路14之外的定子或线圈22，以响应于叶轮12运动产生电流，从而产生能被立即使用或储存在连接的电池内的电力。

如图1进一步所示，叶轮12能旋转地啮合支撑在管道16内的轴24。在另一实施方式中，如图2所示，轴24与管道16同轴且连接到支撑架26，该支撑架26附连到管道16。

多个叶轮可放置到流路内并与相应的定子或线圈关联。可替换地，如图2和3所示，叶轮12可为螺丝型构造即为螺旋形的，且包括多个附连其上的磁体28。叶轮包括主体30和以螺丝状或螺旋形方式环绕主体30的连续鳍32。本实施例的装置10包括在管道之外的多个线圈22。根据装置的需要，多个线圈22为串联或并联。

旋转叶轮12从而反复地在具有绕芯杆的多匝绕组的定子芯内产生和中断磁滞回线。叶轮的边缘和定子芯的相应端被成形，以使得当彼此邻近放置时提供该和与磁耦合。由于呈现给流路的大的横截面区域(其不将流动流体的能量转换成叶轮的旋转)以及流体退出倾向于是高度湍流的，因此该螺旋缠绕的鳍不是优选的。

在如图4所示的另一实施方式中，线圈22附连到围绕管道16的支架46。轴24固定地附连到叶轮12并能旋转地啮合两个支撑架26。如图5中进一步所示，磁体28位于叶轮12的相反端。

支撑架26可固定到流体管道16的内壁42，或摩擦地啮合内壁42。

仍在另一实施方式中，如图5所示，支架46延伸到管道16的一侧。

图6和7示出轴24、叶轮12和支撑架26的一种可能的构造。在本实施方式中，轴24的相反端48呈锥形并配置成啮合相应支撑架26内的轴承面50。当安装在管道16内时，轴24以这种方式能旋转地啮合支撑架26。应理解，这种啮合方式提供了非常低的摩擦轴承并尤其适合于低流量环境。典型地，轴梢48可为硬化金属而塑造成倒锥形凹陷的轴承面可由较软的适应性的金属制成且这些金属的选择为制造和供应轴承领域的技术人员所熟知。优选地，金属为非磁性的。还应当理解的是，由于在轴的横截面尺寸上的液压轴承不工作以使叶轮旋转，因此该轴相当薄，而这又有助于低流量环境，此外，它意味着叶轮的重量保持下降以便促进旋转的启动。

支撑架优选由塑料制成且支撑架轴承优选由金属制成。如能最好地在图6中看出，支撑架轴承从而插入到支撑架内。

如图8进一步所示，叶轮12包括翼52、54。翼外端包括用于在其中容纳相应磁体的孔56。

装置10可包括飞轮(未示出)以积累旋转的叶轮12的动能。这提供了更稳定的旋转速度，结果是提供更稳定的来自线圈的输出电压。由于这提高了用于启动叶轮旋转的阈值，因此这可能不都是期望的，特别是在低流量环境下。

多匝线圈可具有许多匝数和线厚度，其将提供最有效的输出电压和电流以用于电力的使用和储存。

本发明的第五个实施例尤其在图8、9和10中示出。该实施例以这样一种方式，即可将联接器60通过第一螺钉端61拧在位于管道末端的配件(如连接到家用网状供水器的水龙头)上。流路14从水龙头通过联接器继续并在另一端结束。

在图11和12最好看出，叶轮12包括多个叶片62，每个叶片径向地从轴24延伸。每个叶片包括位于自由端的磁体载体,合适极性的磁体能固定到磁体载体。下文将更详细描述叶片。当磁体附连时，它们保持接近联接器的内表面。磁体朝向外的表面优选为弯曲的以补充联接器的内表面。轴与流体流对准的方式被支撑并径向地为通常圆柱形的联接器的中心。

联接器在接近联接器第一端的叶轮的上游具有固定轴支撑架63。固定轴支撑架与联接器一体地形成。固定支撑架包括两个交叉撑条64、65，其沿直径交叉穿过流路，形成第一中心轴承定位中心66。轴的第一端由固定轴支撑架支撑以旋转。轴的第二端由可装配支撑架67支撑以旋转。可装配支撑架包括三个从第二中心轴承定位中心71延伸的径向构件68、69和70。圆周法兰72卡扣装配到联接器的第二端内。所示三个径向构件为直的，然而可理解的，优选地它们具有一些弯曲以允许圆周法兰的挠曲从而辅助卡扣装配。

轴的轴承布置的细节与图6所示相似。金属支撑架轴承50装配到固定轴支撑架和可装配支撑架内。

或许在图10可最好看出四个相对流路成角度并弯曲的挡板73、74、75和76，以赋予其上的旋转以促进叶轮的旋转。

图11示出用于本发明第五实施例的叶轮的第一形式。叶轮包括六个从轴的中心80径向延伸的叶片62。该六个叶片可看作是三对相对且平衡的叶片，以便当共同考虑时，叶片组被平衡以使得叶轮的旋转被平衡，并因此使振动最小。每个叶片的自由端81包括磁体载体82。磁体可附接到所有的载体上，或可替换地仅附接到两个相对载体上，或附接到两对相对载体上，再次提供叶轮内的平衡。运载的磁体的数目将取决于联接器外部的定子构造以及这将取决于包括流速在内的若干参数和电输出的用途。

图12示出可用在本发明第五实施例中的叶轮的第二形式。除了提供两组叶片83和84以外，该叶轮的第二形式基本上与第一形式相同。可能尤其重要的是要将更多的流体流的能量转换成叶轮的旋转能量。

图13和14示出定子能装配到管道12外部的方法。可理解的，通常期望将定子固定到管道，并在本发明包含诸如如图8、9和10所示的联接器处，优选联接器包括以快速和精确的方式将定子46附加到联接器的构件。

本实施例示出包括两个线圈22的C形定子电枢46。联接器具有夹片90，该夹片包括整体地模制到联接器顶部的两个翅片91。这两个翅片限定位于其之间的槽且两个翅片包括位于翅片自由端的伸长突出物92，提供卡扣装配以俘获定子顶端。联接器的侧面提供套准器93用于线圈中相应的一个。两个套准器都包括位于联接器壁内的平面93a，且可以看出壁变薄，使得线圈靠近叶轮的磁体。在套准器的平面的底部是棱(land)94。在图14中棱朝向上示出。在图13中可看出该平面为凹口的底部，因此凹口的侧面95、96紧密地装配到线圈22的侧面。

因此应理解，当定子被装配时线圈接触棱，同时翅片内定子上部的卡扣装配保持定子稳固地在适当位置。

该装置可集成到控制系统内，该控制系统包括用于收集可测量的信息的传感器和换能器(如温度或湿度传感器、盐度或光度计等)，用于执行如浇水、电池充电、照明和加热等动作的至少一个处理单元和设备(诸如，但不限于开关、阀门、泵以及塞子)。数据可从装置收集并传递到用于显示和监控的中央处理单元。可执行的指令可被发送回装置。信息的转移可使用带有不同协议的无线传送器。因此系统可包括数据处理、传送系统和遥测控制。本领域技术人员将理解此种系统的操作，因此将不进一步详细讨论它们。

发电装置10可配置成匹配不同的管线直径尺寸、构造和型号。不同的叶轮形状和不同的定子有效线圈构造可用于不同液体密度、粘度、流速和比率以及其它装满管线的可变参量。

装置可包括若干组合在单一的联合发电系统中的模块。模块能单独工作或组合功能联合系统内的多个基站工作。每个基站可具有单独的电子控制系统或服从于中央控制单元。

由装置10产生的电力具有很多家庭和/商业应用，包括但不限于，促进“使用时间”计费系统，提供一种“使用需求”对压力可用性的影响的理解、识别和定位泄露、为用水的昼间模式定计划、帮助整个城市用水管理、提高农场灌溉用水的效率和生产率、使臭氧或肥料注射和/或辐射紫外线进入流经管道的流体成为可能。物质或光注入到流体中可以是为以下目的：杀死细菌和/或病毒、提高水质或将有益的物质引入到流体中。

装置也可位于住宅或商业楼宇的落水管内以发电供现场使用，如用于为混合动力车辆再充电或可馈入电网。现在读者将理解本发明的装置在家庭的、商业的、农业的和矿业的设置中具有许多应用，例如装置可用于结合矿井场所的通风井或流体输送管或用于灌溉系统内。

在一个实例中，本发明所产生的电力可用于分散式灌溉和控制系统，包括但不限于，用于与外部电气设备一起运行的电气开关、用于开关水运行和水发电机的水电磁阀和水电磁塞子、用于控制供水压力的水泵、用于控制无线电/无线数据和参数交换的数据传送器、肥料控制开关、用于传递视觉信息的显示器/监视控制器和用于使用额外电设备的外电源开关等。

由以上实例的系统产生的电力可用于各种应用中，包括但不限于，对如下项目的监控、测量、报告：

包括砷的重金属水平；

在不同位置提供土壤湿度预算，和在特定区域以给定更宽的面积提供电力以为水开/关“门”至适当的水平-从而避免浇水过多(其能导致盐度水平上升)和避免水浪费。

在特定区域土壤肥料需要量，和在特定区域以给定更宽的面积提供电力以为水开/关“门”和馈送至适当水平，从而避免会导致贫瘠土壤条件或少于最佳产量的低/过度施肥；和

在特定地区土壤的微量元素需求，和在特定区域以给定更宽的面积提供电力以为水开/关“门”和馈送至适当水平-从而避免少于添加到土壤中的微量元素的最佳水平，由此增强土壤条件以及最佳产量的可能性。

现在本领域技术人员将理解所示本发明提供具有超越现有技术益处的发电装置。本发明可改造现有流体管道或可构造新的流体管道，其具有沿其配置来容纳本发明的多个发电装置的多个点。装置也可提供作为联接器，该联接器可连接到管道端或管道两部分的中间以产生电力。

本发明的各种特征已结合本发明例示的实施例特别示出和描述。然而应当理解这些特别布置仅仅示出且本发明不限于此。因此，本发明可包括各种落入本发明精神和范围内的修改。应进一步理解，为了说明的目的，词语“包括”意思为“包括但不限于”。

Claims (17)

1.一种发电机，包括能定位于管道流路内的能旋转叶轮，该叶轮由沿所述流路流动的流体旋转，该叶轮包括磁性部分，该装置进一步包括位于所述流路外部的定子，所述定子响应于所述磁性部分的旋转产生电力。

2.根据权利要求1所述的发电机，其中所述叶轮能绕所述管道内的轴的轴线旋转，该轴与所述流体流是同轴的。

3.根据权利要求1或2中的任一权利要求所述的发电机，其中所述叶轮包括至少多个叶片，每个叶片径向地从该轴的相反部分延伸，所述叶片的自由端与所述管道的内表面间隔开，所述磁性部分被承载在所述叶片的自由端。

4.根据权利要求1-3中的任一权利要求所述的发电机，其中所述定子抵着所述管道外部保持到位。

5.一种发电机，包括

联接器，该联接器包括用于与流体管道流路连接的管，

叶轮，包括固定到轴的叶片，该叶片的自由端承载磁性部分，

所述轴与所述管内的流路对准，所述轴的第一和第二端由相应的第一和第二安装构件相对于所述管的内表面支撑，和

定子，连接到管的外部并与所述磁性部分如此对准以便所述叶轮的旋转感生出电流。

6.根据前面的权利要求中的任一权利要求所述的发电机，进一步包括至少一个能装配的支撑架，用于支撑所述轴端部以进行旋转。

7.根据权利要求6所述的发电机，包括两个针尖轴承，每个针尖轴承在所述轴的相应端，每个所述针尖轴承包括锥形轴梢和支撑架轴承零件，该支撑架轴承零件包括成形为锥形凹陷的轴承面。

8.根据权利要求5所述的发电机，其中所述管道对于通过其第一端装配所述叶轮来说不能进入并且所述管道包括在其径向中心处的对于所述轴的第一端的整体支撑件，所述管道在第二端是敞开的以通过其装配所述叶轮和轴，并且为了将所述轴的第一端和所述整体支撑件套准，能装配支撑架被放置到位以支撑所述轴的第二端。

9.根据权利要求8所述的发电机，其中所述能装配支撑架包括与管道第二端处的卡扣装配构件互补的外围卡扣装配连接，以便该能装配支撑架能插入到该第二端，与轴的第二端对准且卡扣装配到位。

10.根据前面的权利要求中的任一权利要求所述的发电机，其中所述叶轮包括一组叶片，该组叶片包括两个或多个径向延伸的总体平衡的叶片，这些叶片绕相同的径向平面旋转。

11.根据权利要求10所述的发电机，其中所述叶轮包括两组或多组在所述轴上轴向隔开的叶片。

12.根据前面的权利要求中的任一权利要求所述的发电机，包括一个或多个位于所述叶轮上游流路中的定向挡板，所述挡板在与所述叶轮旋转方向相同的方向上将螺旋定向性赋予流经其的流体。

13.根据前面的权利要求中的任一权利要求所述的发电机，其中所述管道的内表面形成膛线以在与所述叶轮旋转方向相同的方向上将螺旋定向性赋予流经其的流体。

14.根据前面的权利要求中的任一权利要求所述的发电机，包括使所述叶轮下游流体呈流线型的构件，其能额外地放置在所述流路内以使湍流最小化。

15.一种将发电机安装在管道流体流路内的方法，包括步骤：

将叶轮装配在所述管道内，所述叶轮被装配用于绕与所述流体流一致的轴线旋转，所述叶轮包括旋转的磁性部分，

将定子装配到所述管道外部，和

将来自所述定子的输出连接到电路。

16.一种将发电机安装在管道流体流路内的方法，包括步骤：

通过将所述联接器连接到所述管道来装配权利要求5所述的发电机，和

将来自所述定子的输出连接到电路。

17.权利要求16所述的方法。