CN201757021U - 微型水力发电装置 - Google Patents

Abstract

一种微型水力发电装置，包含有被安置在外壳中的水轮机、发电机及电子电路，该外壳包含管路壳体，其具有流入段和流出段，从流入段分支出流入口，以引导水推动水轮机，再由水轮机带动发电机产生交流电，然后经由电子电路整流稳压后输出；从流出段分支出流出口以供水排出水轮机；流入段和流出段之间形成旁路，该旁路受释压阀控制而开闭，同时有被安置在流入段的过滤器，对流经流入口的水进行过滤。其中，该旁路由从流入段成径向延伸至接近管路壳体轴线的第一侧壁、从流出段相对于第一侧壁延伸的第二侧壁，及将第一和第二侧壁连结一起的轴向隔板界定而成，并且轴向隔板具有通孔，该通孔在平常状态下被释压阀的阀体所封闭。

Description

微型水力发电装置

技术领域

本实用新型涉及一种微型水力发电装置，尤其涉及一种利用水力发电原理产生电压的装置。

背景技术

利用水力发电装置供给热水器电压的目的在于免除与热水器的电源相关的一切维修工作，如果需要定期更换部件的话，就失去设置发电装置的意义。

本申请人提交的中国台湾实用新型第M322521号“微型水力发电装置”专利案，正是利用流经燃气热水器输水管路的水驱动水轮机，再由水轮机带动发电机产生交流电，并经整流稳压后，向热水器的电子点火装置供电，从而免除更换电池的不便，同时减少对自然资源的消耗，降低因为使用电池而对环境所造成的伤害。

由于上述专利案所揭示的微型水力发电装置包含有产生磁场所要的永久磁铁，而流经发电装置的水至少存有固体的杂质。固体的杂质，除了随流入的水进入外，还包括管路本身引起的锈蚀。这些铁锈等固体杂质若不事先除去，会被磁铁所吸引。日积月累的结果，会增大管路的阻力或压力损失，并对微型水力发电装置造成严重危害。

虽然上述微型水力发电装置在商品化后，会在涡壳的周围圈套一个滤网，对从进水孔进入涡壳内推动叶轮旋转的水进行过滤，但因滤网被设置在涡壳上，因此只能手动排放，即利用人工把滤网拆下来清洗，不能自动排放杂质。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种改良的微型水力发电装置，具有设置在水流通路的流入段的过滤器，并且在形成于流入段和流出段之间的旁路上设置释压阀，可以在释压阀因为突出的压力而自动打开、从旁路释放过量压力的同时，一并排放集聚在过滤器上的铁锈等固体杂质，免除经常清洗或更换过滤器的不便。

具体而言，本实用新型所述的微型水力发电装置，包含有被安置在外壳中的水轮机、发电机及电子电路，该外壳包含管路壳体，其具有流入段和流出段，从流入段分支出流入口，以引导水推动水轮机，再由水轮机带动发电机产生交流电，然后经由电子电路整流稳压后输出；从流出段分支出供水排出水轮机的流出口；流入段和流出段之间则形成旁路，该旁路受释压阀控制而开闭，同时有被安置在流入段的过滤器，对流经流入口的水进行过滤。其中，该旁路由从流入段成径向延伸至接近管路壳体轴线的第一侧壁、从流出段相对于第一侧壁延伸的第二侧壁，及将第一和第二侧壁连结一起的轴向隔板界定而成，并且轴向隔板具有通孔，该通孔在平常状态下被释压阀的阀体所封闭。

上述过滤器包含圆筒形骨架及围绕在骨架周围的滤网，并且该过滤器的一端支撑在旁路的第一侧壁上。

本实用新型的优点是：集聚在过滤器上的颗粒杂质可以在释压阀打开时自动排放，简化保养工作。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1为依据本实用新型的一个较佳实施例制成的微型水力发电装置的外观图；

图2为本实用新型的组件分解图；

图3为本实用新型的轴向(水流方向)剖面图，其中箭头表示水流路径；

图4为与图3近似的剖面图，显示释压阀打开时的情形。

具体实施方式

图1为本实用新型所述的微型水力发电装置10的外观图，图2为组件分解状态图，图3为其轴向(水流方向)的剖面图，可用来说明本实用新型的技术内容。该微型水力发电装置10包含外壳20、过滤器30、水轮机40、发电机50，电子电路60及释压阀70。其中：

外壳20，由管路壳体21、发电机壳体22和壳盖23构成。管路壳体21具有供水流通的流入段21a和流出段21b，该流入段21a和流出段21b之间形成旁路24，它由从流入段21a成径向延伸至接近管路壳体21轴线的第一侧壁24a、从流出段21b相对于第一侧壁24a延伸的第二侧壁24b，及将第一和第二侧壁24a、24b连结一起的轴向隔板24c界定而成，并且轴向隔板24c具有通孔24d，此通孔24d被释压阀70所封闭，使流入段21a平常不能经由旁路24沟通流出段21b。为了提供可靠的密封效果，因此轴向隔板24c上具有围绕着通孔24d周围的环形阀座27，其细节下面有具体的说明。流入段21a和流出段21b的外侧还各自形成接合部25a、25b，分别用来连接管接头(图中未示)，以通过该管接头连接输水管路(图中未示)。另外，管路壳体21从流入段21a分支出流入口26a，从流出段21b分支出流出口26b。又，在流入口26a和流出口26b之间，即轴向隔板24c的上方则形成平坦的基座28，它的四周设有螺丝孔28a以供螺丝28b穿过，此等螺丝28b旋入发电机壳体22中，如此将发电机壳体22锁紧在管路壳体21上。所述发电机壳体22的内部被隔离罩29隔成沟通流入口26a的第一壳室22a，以容置水轮机40和发电机50的转子51，及第二壳室22b，以接纳发电机50的定子52和电子电路60。所述壳盖23覆盖在发电机壳体22上。

过滤器30，由圆筒形骨架31和围绕在骨架31周围的滤网32组成，而安置在管路壳体21的流入段21a，其中一端支撑在旁路24的第一侧壁24a，另一端被上述安装于接合部25a的管接头压紧而实现定位，用以滤除水中的铁锈等固体杂质，避免铁质污染物被发电机转子51的永久磁铁53吸引累积而对其形成危害。

水轮机40，包含被安置在第一壳室22a的下半段的涡壳41，它提供一对大约间隔180度设置的径向进水孔42、一个轴向的沟通流出口26b的泄水孔43，及用以界定泄水孔43的镂空支架44。该支架44的中心具有柱孔45。水轮机40还包含被安置在涡壳41中的叶轮46，该叶轮46可转动地支撑在心轴47上进行转动。所述心轴47的二端分别固定在隔离罩29的径向段和涡壳41的支架44上。

发电机50，包含转子51和定子52。转子51由若干排列成环状的永久磁铁53构成，被安置在第一壳室22a的上半段，从而产生所要的磁场，并与叶轮46结合一起支撑在心轴47上进行转动。定子52被安置在第二壳室22b中，它具有若干激磁绕组54，隔着隔离罩29的轴向段对着转子51，使永久磁铁53产生的磁场可以传导至激磁绕组54上。

电子电路60，电连接定子52的输出端，并与定子52一同被合成树脂密封在第二壳室22b中，以将定子52产生的交流电加以整流、滤波及稳压后输出。

释压阀70包含基座71。该基座71具有可在涡壳支架44的柱孔45中滑动的中心柱72。阀体73安装在基座71上。压力弹簧74围绕在中心柱72的周围，它的两端分别支撑在支架44和基座71上。在发电机壳体22锁紧于管道壳体21时，压力弹簧74会被压缩，以通过弹性力使阀体73平常紧密贴合阀座27而封闭旁路24。

接着，以本实用新型所述的微型水力发电装置10应用在燃气热水器为例说明其工作原理。当热水龙头被打开时，水经由过滤器30过滤后从流入口26a流入第一壳室22a，再从涡壳41的进水孔42流进涡壳41中推动叶轮46，然后经由泄水孔43和流出口26b排入流出段21b，使叶轮46能持续接受水流的能量而转动，并带动转子51让永久磁铁53产生的磁场同转，使定子52的激磁绕组54切断运动的磁力线，因而在激磁绕组54上感应出交流电，并经电子电路60整流、滤波和稳压后，输出平稳而足够的直流电，供给燃气热水器的电子点火装置工作所需。

如图4所示，当水压超过释压阀70预设的压力，使阀体73下方的压力大于弹簧74的弹性力时，阀体73就会自动打开，释放过量压力，使部分的水经由旁路24排入流出段21b，让转子51能接受稳定的水流能量而旋转，产生稳定的电压，同时自动冲掉集聚在过滤器30上的杂质，以免阻塞而引起过滤不良，增大管路的阻力或压力损失。一旦压力降到预设压力时，阀体73再度关闭。

需要说明的是，本实用新型并不受使用于燃气热水器的限制，也适合向其它和水有关的电子装置供电。所列举的热水器旨在举例与说明，并没有限制在任何特定的设备上。

以上对本实用新型所提供的微型水力发电装置进行了详细的说明。对本领域的技术人员而言，在不背离本实用新型实质精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本实用新型专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims (2)

1.一种微型水力发电装置，包含有被安置在外壳中的水轮机、发电机及电子电路，该外壳包含管路壳体，其具有流入段和流出段，从流入段分支出流入口，以引导水推动水轮机，再由水轮机带动发电机产生交流电，然后经由电子电路整流稳压后输出；从流出段分支出流出口以供水排出水轮机；流入段和流出段之间形成有旁路，该旁路受释压阀控制而开闭，同时有被安置在流入段的过滤器，对流经流入口的水进行过滤；其特征在于：

该旁路由从流入段成径向延伸至接近管路壳体轴线的第一侧壁、从流出段相对于第一侧壁延伸的第二侧壁，及将第一和第二侧壁连结一起的轴向隔板界定而成，并且轴向隔板具有一通孔，该通孔在平常状态下被释压阀的阀体所封闭。

2.如权利要求1所述的微型水力发电装置，其特征在于：

该过滤器包含有圆筒形骨架及围绕在骨架周围的滤网，并且该过滤器的一端支撑在旁路的第一侧壁上。

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