CN204984704U - 一种小型余压能发电装置 - Google Patents

Abstract

一种小型余压能发电装置，包括T型的三通管、定子硅钢部件、永磁转子部件、轴承、转轴、叶轮、密封上盖、法兰，三通管上设有管路进口、管路出口、安装口，其特征在于：所述的安装口与客路出口呈垂直排列，定子硅钢部件通过法兰安装在三通管的安装口管外，引出导线引线，永磁转子部件对应定子硅钢部件密封安装在安装口管内，设有密封上盖，永磁转子部件通过转轴与轴承配合与叶轮连接，叶轮带动永磁转子部件转动，磁场发生变化，硅钢定子部件感应磁场变化产生电流，由导线引线输出电流。采用此结构，能增大电磁转化效率，实现能量的最大回收利用。

Description

一种小型余压能发电装置

技术领域

本实用新型涉及一种小型余压能发电装置及其部件，具体涉及发电装置的定子部件，转子部件、叶轮部分，定子和转子之间的管路密封。

背景技术

目前，在我国高层建筑的低层用户自来水用水管道及排水管道余压较大，给用户用水带来不便，其大量的水流余压能未被利用，若能高效回收余压能并利用，则可以带来可观的节能效应。目前，已见文献中的类似装置比较少，主要采用轴封结构，摩擦阻力大，密封结构复杂，能量损耗大降低了能量的转换效率，影响到用户的正常用水，如王玲的“一种管式微水流发电机”。因此，设计一种简单、可靠、高效的余压能发电装置显得十分必要。

实用新型内容

为了克服传统的轴封结构的发电装置的不足，本实用新型的目的在于：

1.增大电磁转化效率，实现能量的最大回收利用；

2.转子部件完全封装在管道内，定子安装在管道外，实现流体的零泄露。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种小型余压能发电装置，包括T型的三通管、定子硅钢部件、永磁转子部件、轴承、转轴、叶轮、密封上盖、法兰，三通管上设有管路进口、管路出口、安装口，其特征在于：所述的安装口与客路出口呈垂直排列，定子硅钢部件通过法兰安装在三通管的安装口管外，引出导线引线，永磁转子部件对应定子硅钢部件密封安装在安装口管内，设有密封上盖，永磁转子部件通过转轴与轴承配合与叶轮连接，叶轮带动永磁转子部件转动，磁场发生变化，硅钢定子部件感应磁场变化产生电流，由导线引线输出电流。

所述的定子硅钢部件由线圈绕组和硅钢部件组成，硅钢部件由垫片、内侧硅钢片、外侧硅钢片及之间的连接硅钢片组成，连接硅钢片沿圆周方向等间距布置，线圈绕组缠绕在连接硅钢片上，线圈绕组间首尾相连串联引出导线引线。

所述的永磁转子部件由永磁铁和硅钢转盘组成，永磁铁嵌入硅钢转盘中，永磁铁排列为半个圆周布置为N级，另外半个圆周布置为S级，沿着圆周等间距分布。

所述的叶轮为轴向叶轮，对应与水流方向安装。

所述的管路进口和管路出口与外管路通过螺纹连接。

所述的安装口外设有盖合定子硅钢部件上盖，所述的上盖与法兰相对应盖接。

所述的上盖是一种阻燃塑料。

所述的轴承和转轴之间为过盈配合。

所述的定子硅钢部件与永磁转子部件，硅钢定子部件通过密封上盖感应永磁转子部件的磁场变化产生电流。

本实用新型的有益效果：

采用上述结构，本实用新型较现有的传统型余压能发电装置的优点在于：

1.余压能发电装置定子线圈绕组部件由线圈绕组和硅钢部件组成，线圈绕组缠绕在硅钢片上；所述的永磁转子部件由永磁铁和硅钢转盘组成，永磁铁嵌入硅钢转盘中；电磁能转换主要由通过硅钢片的主磁通电磁转化而成，由于采用转子嵌入硅钢片结构，增大电磁转化效率，实现能量的最大回收利用。

2.省去了复杂的机械轴密封，所述的定子硅钢部件与永磁转子部件，通过密封上盖感应转子的磁场变化，输出电流；避免了采用轴封结构带来的摩擦阻力能量损失，提高了能量转化效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的结构剖面示意图；

图3为本实用新型的工作原理图；

图4为本实用新型的安装示意图；

图5为本实用新型的定子绕组示意图；

图6为本实用新型的定子绕组硅钢部件示意图；

图7为本实用新型的永磁转子部件示意图；

图中：1、管路进口；2、法兰；3、定子硅钢部件；4、定子线圈绕组；5、导线引线；6、密封上盖；7、永磁转子部件；8、螺栓；9、螺帽；10、轴承；11、转轴；12、叶轮；13、管路出口；14、上盖；15、用户入口；16、调节阀门；17、余压能发电装置；18、用户末端；19、定子外硅钢片；20、螺孔；21、垫片；22、线圈绕组；23、定子内硅钢片；24、定子连接硅钢片；25、N级永磁铁；26、S级永磁铁；27、转轴孔、28安装口。

具体实施方式

如图1～7所示，一种小型余压能发电装置，包括T型的三通管、定子硅钢部件3、永磁转子部件4、轴承10、转轴11、叶轮12、密封上盖6、法兰2，三通管上设有管路进口1、管路出口13、安装口28，所述的安装口25与管路出口13呈垂直排列，定子硅钢部件3通过法兰2安装在三通管的安装口28管外，设有导线引线5与其连接，永磁转子部件7对应定子硅钢部件3密封安装在安装口28管内，设有密封上盖，永磁转子部件7通过转轴11与轴10承配合与叶轮12连接，管内水流带动叶轮12带动，叶轮12带动永磁转子部件4转动，磁场发生变化，硅钢定子部件感应磁场变化产生电流，由导线引线5输出电流。

所述的定子硅钢部件由线圈绕组22和硅钢部件组成，硅钢部件由垫片21、定子内硅钢片23、定子外硅钢片19及之间的定子连接硅钢片24组成，定子连接硅钢片24沿圆周方向等间距布置，线圈绕组缠绕在定子连接硅钢片上，线圈绕组间首尾相连串联引出导线引线5。

所述的永磁转子部件4由永磁铁和硅钢转盘组成，永磁铁嵌入硅钢转盘中，永磁铁排列为半个圆周布置为N级，沿着圆周等间距分布，形成N级永磁铁25，另外半个圆周布置为S级，形成S级永磁铁26，上部为转轴孔27。

所述的定子硅钢部件3与永磁转子部件4，硅钢定子部件3通过密封上盖6感应永磁转子部件4的磁场变化产生电流。

定子硅钢部件3通过法兰2安装在三通管的安装口28管外，设有相应的螺栓8与螺帽9加以另外的固定，管路进口1和管路出口13通过螺纹与外接管路相连，其上盖14为阻燃塑料或聚四氟乙烯。

叶轮12焊接在转轴11上，轴承10和转轴11之间为过盈配合。

如图5和图6为小型余压能发电装置定子线圈绕组部件，主要包括导线引线5、定子外硅钢片19、螺孔20、垫片21、线圈绕组22、定子内硅钢片23、定子连接硅钢片24。

定子外硅钢片19、定子内硅钢片23和定子连接硅钢片24通过整体成型加工而成。

导线引线5与外接负载相连。

如图7所示为小型余压能发电装置永磁转子部件，主要包括N级永磁铁25、S级永磁铁26和转轴孔27。

半个圆周布置为N级，另外半个圆周布置为S级。

工作原理：

如图3所示为余压能发电装置的工作原理图，水从发电装置管路进口1流进，从发电装置管路出口13流出；水在流动过程中，推动轴向叶轮12转动，进而通过转轴11带动永磁转子部件转动；使得磁场旋转，电磁场变化使得导线线圈绕组22感应得到电流，由导线引线5输出。

由于定子线圈绕组部件与永磁转子部件，均采用硅钢部件，使得主磁通流量增加，提高了磁场变化率，提高了发电效率。

由于采用轴向叶轮，使得启动转矩减小，易于启动。

如图4所示为余压能发电装置的系统安装图，当打开调节阀门16，任一用户管道末端18启动时，将有水流从用户管道入口15进入，驱动小型余压能发电装置17启动获得电流。

以上所述是本实用新型的优先实施方式，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种小型余压能发电装置，包括T型的三通管、定子硅钢部件、永磁转子部件、轴承、转轴、叶轮、密封上盖、法兰，三通管上设有管路进口、管路出口、安装口，其特征在于：所述的安装口与客路出口呈垂直排列，定子硅钢部件通过法兰安装在三通管的安装口管外，引出导线引线，永磁转子部件对应定子硅钢部件密封装在安装口管内，设有密封上盖，永磁转子部件通过转轴与轴承配合与叶轮连接，叶轮带动永磁转子部件转动，磁场发生变化，硅钢定子部件感应磁场变化产生电流，由导线引线输出电流。

2.根据权利要求1所述的一种小型余压能发电装置,其特征在于：所述的定子硅钢部件由线圈绕组和硅钢部件组成，硅钢部件由垫片、内侧硅钢片、外侧硅钢片及之间的连接硅钢片组成，连接硅钢片沿圆周方向等间距布置，线圈绕组缠绕在连接硅钢片上，线圈绕组间首尾相连串联引出导线引线。

3.根据权利要求1所述的一种小型余压能发电装置,其特征在于：所述的永磁转子部件由永磁铁和硅钢转盘组成，永磁铁嵌入硅钢转盘中，永磁铁排列为半个圆周布置为N级，另外半个圆周布置为S级，沿着圆周等间距分布。

4.根据权利要求1所述的一种小型余压能发电装置,其特征在于：所述的叶轮为轴向叶轮，对应管路出口水流方向安装。

5.根据权利要求1所述的一种小型余压能发电装置,其特征在于：所述的管路进口和管路出口与外管路通过螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的一种小型余压能发电装置,其特征在于：所述的安装口外设有盖合定子硅钢部件上盖，所述的上盖与法兰相对应盖接。

7.根据权利要求1所述的一种小型余压能发电装置,其特征在于：所述的上盖是一种阻燃塑料。

8.根据权利要求1所述的一种小型余压能发电装置,其特征在于：所述的轴承和转轴之间为过盈配合。

9.根据权利要求1～8任意一项所述的一种小型余压能发电装置,其特征在于：所述的定子硅钢部件与永磁转子部件，硅钢定子部件通过密封上盖感应永磁转子部件的磁场变化产生电流。