CN107091191A - 一种水流发电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种水流发电机，包括：呈直管状的水流通道，安装在水流通道内的线圈绕组、磁铁转子，其特征在于，所述磁铁转子包括叶轮和连接在叶轮外围的磁铁。本发明将磁铁设置在叶轮的外围，周长大，有效磁通量较多，发电效率高，成本低，能实现在极小水流量下有效发电；可广泛应用在燃气热水器、电热水器、壁挂炉、水路智能传感器、LED灯光花洒、智能龙头、音乐喷泉、臭氧净水等领域。
Description
技术领域
本发明涉及微型水流发电机技术领域，尤其涉及一种应用在水管上的水流发电机。
背景技术
目前，市面上的微型水流发电均采用横轴式传动叶轮，利用水冲击叶轮转动实现动能向电能转换，其应用中主要有以下不足：1)体积较大，不便于安装。2)横轴式输出功率较低。3)有的还改变了水流方向(进水方向与出水口不在同一条直线上)大部分使用环境受限制无法安装。
一篇公开号为CN201288630Y的中国发明专利揭示一种用于燃气热水器的水流发电装置，其采用竖轴式传动叶轮，具有体积小、不改变水流方向的特点，但使用磁铁作为转子，仍存在以下缺点：1)磁铁材料难以形成薄型旋转曲面，制作成本较高。2)磁铁转子较小，形成叶轮后磁极间相互干扰，磁通量较小，发电效率低。3)磁铁作为转子影响水流通过，水阻较大。4)小水流下无法带动转子转动，在水压低、水流量小时无法发电。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种发电效率高水流发电机。
为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。
一种水流发电机，包括：呈直管状的水流通道，安装在水流通道内的线圈绕组、磁铁转子，其特征在于，所述磁铁转子包括叶轮和连接在叶轮外围的磁铁。
作为上述方案的进一步说明，在叶轮的外围设有叶轮套，所述磁铁为套接在叶轮套外围的中空柱状磁铁。
作为上述方案的进一步说明，所述磁铁为镶嵌在叶轮外围的、成对的小磁铁块。
作为上述方案的进一步说明，所述水流通道包括组装在一起的外壳和内壳，所述线圈绕组设置在内壳外围，外壳和内壳之间通过灌胶密封。
作为上述方案的进一步说明，所述外壳包括组装在一起的上壳体和下壳体，在上壳体、下壳体上分别设有进水口、出水口，在进水口、出水口上设有接头。
作为上述方案的进一步说明，所述接头为螺纹接头或卡扣式接头。
作为上述方案的进一步说明，所述内壳包括组装在一起的内壳本体和内壳盖，内壳盖安装在内壳本体的一端，在内壳本体、内壳盖上分别设有与进水口、出水口对应的开口，在开口上设有与叶轮轴连接的转子连接架。
作为上述方案的进一步说明，所述叶轮为塑料叶轮。
本发明的有益效果是：
一、将磁铁设置在叶轮的外围，周长大，有效磁通量较多，发电效率高，成本低，能实现在极小水流量下有效发电；可广泛应用在燃气热水器、电热水器、壁挂炉、水路智能传感器、LED灯光花洒、智能龙头、音乐喷泉、臭氧净水等领域。
二、通过设置外壳、内壳，巧妙的解决了竖轴转子固定问题，装置体积小，加工制造方便，水电分离效果好。
附图说明
图1所示为本发明提供的水流发电机示意图。
图2所示为本发明提供的水流发电机剖视图。
图3所示为本发明提供的水流发电机分解图。
图4所示为外壳结构示意图。
图5所示为定子结构示意图。
图6所示为转子结构示意图。
图7所示为本发明提供的水流发电机安装应用示意图。
附图标记说明：
1：外壳，2：定子，3：转子，4：螺母，5：外部水流管道。
1-1：上壳体，1-2：下壳体，1-3：螺纹接头。
2-1：内壳，2-2：线圈绕组，2-3：转子安装架。
3-1：叶轮，3-2：磁铁，3-3：叶轮轴。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。
在发明中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
下面结合说明书的附图，通过对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1-图3所示，一种水流发电机，包括：外壳1、安装在外壳内的定子2和安装在定子内的转子3；所述外壳的两端分别为进水口、出水口；所述定子2包括内壳2-1和设置在内壳2-1上的线圈绕组2-2，内壳2-1的两端分别设有与进水口、出水口对应的开口；所述转子3包括：叶轮3-1、连接在叶轮3-1外围的磁铁3-2、和设置在叶轮3-1两端的叶轮轴3-3；在内壳2-1两端的开口上设有与叶轮轴3-3配合的转子连接架2-3。
其中，如图4所示，优选外壳1包括组装在一起的上壳体1-1和下壳体1-2，在上壳体1-1、下壳体1-2上分别设有用来连接外部水流管道的螺纹接头1-3，以方便内壳的安装及水流发电机本身的安装使用。当内壳安装进外壳时，使用灌胶密封，以实现水电分离。
如图5所示，优选内壳2-1包括组装在一起的内壳本体和内壳盖，内壳盖安装在内壳本体的一端，在内壳盖上设有转子连接架，以方便转子的安装。优选线圈绕组2-2嵌套在内壳本体的外围，可使用多组绕组、硅钢片来增强发电功率。
如图6所示，本实施例中，优选在叶轮3-1的外围设有叶轮套，优选磁铁3-2为套接在叶轮套外围的中空柱状结构。优选叶轮套所对应的开口不小于进水口或出水口所对应的开口，以减少水流阻力。优选叶轮3-1为塑料叶轮，不仅水阻力小，而且保证了低水压、小流量时转子仍能高速旋转。在其他实施方式中，所述磁铁为镶嵌成对的小磁铁块，不限于本实施例。
如图7所示，实际应用时，水流发电机的进水口、出水口分别通过螺母4固定在外部水流管道5上即可，安装使用方便。
与现有技术相比，本实施例提供的一种水流发电机，将磁铁设置在叶轮的外围，周长大，有效磁通量较多，发电效率高，成本低，能实现在极小水流量下有效发电；可广泛应用在燃气热水器、电热水器、壁挂炉、水路智能传感器、LED灯光花洒、智能龙头、音乐喷泉、臭氧净水等领域。
通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，本发明的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。
Claims (8)
1.一种水流发电机，包括：呈直管状的水流通道，安装在水流通道内的线圈绕组、磁铁转子，其特征在于，所述磁铁转子包括叶轮和连接在叶轮外围的磁铁。
2.根据权利要求1所述的一种水流发电机，其特征在于，在叶轮的外围设有叶轮套，所述磁铁为套接在叶轮套外围的中空柱状磁铁。
3.根据权利要求1或2所述的一种水流发电机，其特征在于，所述磁铁为镶嵌在叶轮外围的、成对的小磁铁块。
4.根据权利要求1所述的一种水流发电机，其特征在于，所述水流通道包括组装在一起的外壳和内壳，所述线圈绕组设置在内壳外围，外壳和内壳之间通过灌胶密封。
5.根据权利要求4所述的一种水流发电机，其特征在于，所述外壳包括组装在一起的上壳体和下壳体，在上壳体、下壳体上分别设有进水口、出水口，在进水口、出水口上设有接头。
6.根据权利要求5所述的一种水流发电机，其特征在于，所述接头为螺纹接头或卡扣式接头。
7.根据权利要求4所述的一种水流发电机，其特征在于，所述内壳包括组装在一起的内壳本体和内壳盖，内壳盖安装在内壳本体的一端，在内壳本体、内壳盖上分别设有与进水口、出水口对应的开口，在开口上设有与叶轮轴连接的转子连接架。
8.根据权利要求1所述的一种水流发电机，其特征在于，所述叶轮为塑料叶轮。
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