CN201228605Y - 水路中的小型发电结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水路中的小型发电结构，其外壳内安装有带若干叶片的叶轮及转子、定子，转子固定在叶轮上，定子则设置于转子外周，该叶轮上方安装有上下导流片，上导流片的中央设有入口，其底面上设有围绕入口的若干自内端向外端渐凸的筋条；下导流片上方中央设有凹槽，凹槽周围设有若干与筋条相对的槽，槽的外端设有对着叶轮的喷出口；上下导流片对合后，筋条和槽之间将形成渐变的冲击流道，该冲击流道为螺旋形，且其喷出口与水平方向呈一定角度；所述叶片为竖直设置。该发电结构的水流为轴向进出，因此体积小结构紧凑，且采用特制的冲击流道，管道流水很低的压力下，叶轮都可获得较高的转速，产生所需的电流。

Description

水路中的小型发电结构

技术领域

本实用新型涉及一种小型水力发电机，尤指一种水路中的小型发电结构。

背景技术

早期的感应龙头、灯光花洒等供水管路中的电源很多采用干电池。但采用电池不环保，很多国家和地区对电池的进口实行限制，而且电池需要经常更换。为此，目前有很多利用供水管路中的水流进行发电来作为管路中电子产品的电源，并作为灯光花洒及灯光龙头等管路设备的控制电源，替代电池，使产品更加环保和简化设计。

纵观现有的类似结构的小型水力发电机，绝大部分的设计都是从叶轮的径向圆周方向侧面开设喷流口，喷出水流，推动叶片旋转，因此尺寸较大、结构不紧凑。即使是轴向方向推动叶轮旋状，也存在推动效率低下，叶片设计复杂等问题，在水流压力较小的情况，叶轮旋转缓慢，无法得到所需的电流。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种体积小、紧凑，且在很低水压下也能正常工作的水路中的小型发电结构。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术解决方案是：

一种水路中的小型发电结构，其外壳内安装有带若干叶片的叶轮及转子、定子，转子固定在叶轮上，定子则设置于转子外周，该叶轮上方安装有上下导流片；上导流片的中央设有入口，其底面上设有围绕入口的若干自内端向外端渐凸的筋条；下导流片上方中央设有凹槽，凹槽周围设有若干与筋条相对的槽，槽的外端设有对着叶轮的喷出口；上下导流片对合后，筋条和槽之间将形成渐变的冲击流道，该冲击流道为螺旋形，且其喷出口与水平方向呈一定角度；所述叶片为竖直设置。

所述冲击流道的喷出口在圆周方向为切向方向。

所述叶片相对于冲击流道喷流方向的一侧形成有斜面。

所述冲击流道喷出口与水平方向的夹角，以及叶片相对喷流方向一侧的斜面角度的设置，将形成喷出口相对叶片为法向冲击。

所述冲击流道喷出口与水平方向的夹角为45度。

所述叶片相对于冲击流道喷流方向的一侧形成有斜面，该斜面角度为45度。

所述叶片外周的圆周方向设有凸起的筋条。

所述下导流片上方中央的凹槽底面为圆锥形。

采用上述方案后，本实用新型水流方向是轴向进出的，因此体积小、结构紧凑，再通过设计特别的冲击流道，使管道流水分散成若干股水流并呈漩涡形法向冲击叶轮叶片，该特制的冲击流道还可使水流旋转沿圆周方向并与水平面成45度冲击叶轮，从而实现即使在管道流水很低的压力下，叶轮都可获得较高的转速，产生所需的电流。为提高叶轮效率，叶片相对于冲击流道喷流方向的一侧也可呈45度倾斜，使其在很低的水压(10psi以上)都能正常发电。

具体来说，本实用新型具有以下优点：

1.由于水流为轴向进出，因此体积比较小巧、紧凑，方便接入供水管道和电子产品中；

2.流道简单，便于更换和维护；

3.在很低的水压(10psi)都能正常工作。

附图说明

图1是本实用新型的立体分解图；

图2是本实用新型的组合剖视图；

图3是本实用新型的立体组合剖视图；

图4a是本实用新型上导流片的仰视图；

图4b是图4a的A-A剖视图；

图5a是本实用新型下导流片的俯视图；

图5b是图5a的B-B剖视图；

图6a是本实用新型叶轮的俯视图；

图6b是图6a的C-C剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详述。

如图1、2、3所示，其为本实用新型的较佳实施例。本实用新型所述的水路中的小型发电结构，包括外壳1，设置于外壳1内的上导流片2、下导流片3、叶轮4、转子5、定子6，以及底盖7。

所述外壳1的上下进出水口分别接供水管路9，或者与花洒、龙头等水路产品的本体相连接，其也可以是供水管路、或者花洒、龙头等水路产品的一部分。

所述上导流片2(配合图4a、4b所示)的中央设有入口21，其底面上设有围绕入口21的若干自内端向外端渐凸的筋条22；所述下导流片3(配合图5a、5b所示)上方中央设有底面为圆锥形的凹槽31，凹槽31周围还设有若干与筋条22相对的槽32，槽32的外端设有喷出口33；上、下导流片2、3对合后，筋条22和槽32之间将形成渐变的冲击流道，该冲击流道为螺旋形，且其外端的喷出口33在圆周方向可为切向方向，并与水平方向可呈45度夹角；另上导流片2的底面和下导流片3的上表面紧紧贴合在一起，使水流只能从渐变的冲击流道流出，这种结构使得即使在水压很低的情况下，从冲击流道喷出的水流也能获得较快速度，从而推动叶轮高度旋转发电。

所述的叶轮4(配合图6a、6b)轴枢于下导流片3的下方，其设有若干竖直设置的叶片41，该叶片41相对于上述冲击流道喷流方向的一侧形成有斜面42，该斜面42可为45度，从而与冲击流道形成法向冲击；该叶片41外周的圆周方向还设有凸起的筋条43，以提高水流冲击效率；叶轮4的叶片41下方还设有流道44。

所述转子5固定于叶轮4的下方，其一般为永久磁铁或线圈。

所述的定子6则安装于外壳1的凹槽11内，并位于定子5的外周，其一般为线圈或永久磁铁。

所述的底盖7则盖于外壳1的底部，并以螺钉锁固，外壳1与底盖7之间还设有密封件8，从而将定子6封盖住。

本实用新型的工作原理为：水流经过外壳1再经过上导流片2的入口21进入到上、下导流片2、3之间，由于入口21下方下导流片3的凹槽31的底面为圆锥形，其可便于水流的分散，从而顺利流入由上导流片2和下导流片3形成的冲击流道中；上导流片2的底面和下导流片3的上表面紧紧贴合在一起，使水流只能从该渐变的冲击流道流出，这种结构即使在水压很低的情况下，冲击流道喷出的水流也能获得较快速度，从而推动叶轮4高度旋转发电；该螺旋形冲击流道的喷出口33在圆周方向为切向方向，并与水平方向呈45度夹角，水流从螺旋形冲击流道的喷出口33喷出后，直接冲击叶轮4上的叶片41，叶片41相对喷流方向又为45度的斜面，便于水流形成法向冲击叶片41，叶片41圆周方向设计的凸起筋条43，又可以提高水流冲击效率；最后水流冲击叶轮4后，从叶片41下方的流道44流出，再由外壳1的出水口流出。

上面是本实用新型的最佳实施例，这些实施例不代表本实用新型的整个范围。因此本技术领域内的技术人员应该理解可以进行各种变形和改进而不脱离本实用新型的范围。例如，所述冲击流道的截面形状、数量和叶轮叶片数量等都可以任意改变，冲击流道截面可以是圆形、方形或其它形状，冲击流道图所示为5条，叶片数量为8个；所述冲击流道喷出口与水平方向夹角，以及叶片相对喷流方向一侧的斜面角度并不一定是45度，也可以是其它角度，两者的角度以形成喷出口相对叶片的法向冲击为最佳；本实用新型也可以采用不同的密封、定位、装配形式；也可以用于其他形态物质(如气体、非水质液体)的流经通道等。总之，本实用新型精神范围内的所有这些和其他改进都在本实用新型的权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1、一种水路中的小型发电结构，其外壳内安装有带若干叶片的叶轮及转子、定子，转子固定在叶轮上，定子则设置于转子外周，其特征在于：所述叶轮上方安装有上下导流片，上导流片的中央设有入口，其底面上设有围绕入口的若干自内端向外端渐凸的筋条；下导流片上方中央设有凹槽，凹槽周围设有若干与筋条相对的槽，槽的外端设有对着叶轮的喷出口；上下导流片对合后，筋条和槽之间将形成渐变的冲击流道，该冲击流道为螺旋形，且其喷出口与水平方向呈一定角度；所述叶片为竖直设置。

2、如权利要求1所述水路中的小型发电结构，其特征在于：所述冲击流道的喷出口在圆周方向为切向方向。

3、如权利要求1所述水路中的小型发电结构，其特征在于：所述叶片相对于冲击流道喷流方向的一侧形成有斜面。

4、如权利要求4所述水路中的小型发电结构，其特征在于：所述冲击流道喷出口与水平方向的夹角，以及叶片相对喷流方向一侧的斜面角度的设置，将形成喷出口相对叶片为法向冲击。

5、如权利要求1所述水路中的小型发电结构，其特征在于：所述冲击流道喷出口与水平方向的夹角为45度。

6、如权利要求5所述水路中的小型发电结构，其特征在于：所述叶片相对于冲击流道喷流方向的一侧形成有斜面，该斜面角度为45度。

7、如权利要求1所述水路中的小型发电结构，其特征在于：所述叶片外周的圆周方向设有凸起的筋条。

8、如权利要求1所述水路中的小型发电结构，其特征在于：所述下导流片上方中央的凹槽底面为圆锥形。

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