CN210343573U - 一种水流发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种水流发电装置，具体涉及一种内接于水管的水流发电装置，该水流发电装置包括：轴、固定在轴上具有线圈绕组的定子、固定在轴上且套在定子外的磁铁转子,固定在轴上的支架，连接着支架的外壳，所述磁铁转子包括连接在轴上的转子壳体、分布在转子壳体内的磁铁，分布在转子壳体外的螺旋形叶片。本实用新型通过如下方式实现，水流通过任意一端进水，通过冲击螺旋形叶片使转子开始转动，定子上的绕组通过切割磁感线进行发电，再通过导线将电力输送出去。本实用新型磁铁转子外部分布有螺旋形叶片，使得水流阻力小，即使很小的水流也可以使磁铁转子转动，有效提高水流发电效率；本实用新型结构简单，体积小，可广泛应用于各类水管内。

Description

一种水流发电装置

技术领域

本实用新型属于水流发电装置技术领域，具体涉及一种应用在水管内的微型水流发电装置。

背景技术

目前，节能、环保、高效机组已成为发电设备产品的发展方向，而水是一种取之不尽、用之不竭、可再生的清洁能源，因此水力发电设备得到了广泛的推广和利用。

水力发电主要是将水能转换为电能，这个过程中不发生化学变化，不排泄有害物质，对环境影响较小，因此水力发电所获得的是一种清洁的能源。

在此背景下，小型的水力发电装置以其方便、节能的优势在各种工程中也得到了广泛的应用，尤其在一些用电量不是特别大，需要小型发电装置的场所，比如设有水管，不方便设置用电设备的地方，应用需求更为广泛，但目前市面上的小型水流发动装置有很多不足：1)体积较大，不便于安装。2)结构复杂，生产成本高。3)对水流冲击力要求高，实用性差。4)安全性低，不便于日常应用。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种体积微小，便于安装，结构简单，生产成本低，对水流冲击力要求低，安全，便于日常应用的微型水流发电装置。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种水流发电装置，包括：轴固定在轴上具有线圈绕组的定子、固定在轴上且套在定子外的磁铁转子,固定在轴上的支架，连接着支架的外壳，所述磁铁转子包括连接在轴上的转子壳体、分布在转子壳体内的磁铁，分布在转子壳体外的螺旋形叶片。

作为上述方案的进一步说明，所述具有线圈绕组的定子由定子外壳封装，所述绕组线圈与定子外壳为一次成型制造，密封性好，安全可靠。

作为上述方案的进一步说明，所述转子壳体上下两端分别与轴用轴承连接，这种连接方式可以使磁铁转子极易转动，而且耐磨性增加，使发动机使用寿命延长。

作为上述方案的进一步说明，所述螺旋形叶片的叶片数为3-7片，螺旋叶片的数量不宜过多，也不宜过少，过多会影响水流速度，增加水流阻力，不利于磁铁转子转动，过少的话，又不足以充分利用水能，使得发电效率降低，所以经过多次试验，3-7片叶片能最大限度利用水能，提高发电装置的发电效率。

作为上述方案的进一步说明，所述磁铁转子内的磁铁为圆弧形薄片贴合在转子壳体内部，成对分布，对数为1-4对，定子线圈与之对应分布。由于所述发电装置体积微小，因此在不增加体积的基础上，磁铁的对数不宜过多。

作为上述方案的进一步说明，所述外壳为空心圆柱体，因为本发电装置会用于水管内，水管多为圆柱形，故外壳设计成空心圆柱体，有利于更契合地内接于水管中，防止水流从旁边空隙流出，造成水能浪费。

作为上述方案的进一步说明，所述支架的个数为两个，且位于外壳上下两端，这样可以使发电装置受力均衡，提高发电装置的耐用度。

作为上述方案的进一步说明，所述支架内部设有空腔，这样既能减轻发电装置整体的重量，又可以用作电力输送，密封性好，安全高效。

作为上述方案的进一步说明，所述空腔内设有导线，导线与定子上的线圈绕组相连接，导线主要用于输出电力。

作为上述方案的进一步说明，所述支架与外壳的连接点为3-6个，支架的连接点过多，会影响水流的流进与流出，使水能损失变大，过少的话，连接点与外壳的紧固性会降低，使得发电装置使用寿命减短。

本实用新型的有益效果是：

一、通过在转子壳体上设置螺旋形叶片，使得水流阻力变小，以极小的水流便可以带动转子转动，提高发电效率。

二、本实用新型结构、原理简单，使得生产成本大大降低，能广泛应用于日常生活中。

三、本实用新型的电力通过设有空腔的支架输出，使得日常应用中更为简单、安全。

附图说明

图1为水流发电装置的主视结构示意图。

图2为水流发电装置的俯视结构示意图。

附图标记说明：

1：轴，2：定子，3：转子，4：支架，5：外壳。

3-1：转子壳体，3-2：磁铁，3-3：螺旋形叶片。

具体实施方式

本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如：“上、下、左、右”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

本实用新型中，除另有明确规定和限定，如有术语“连接、相连”等，应作广义去理解，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实用新型中的具体含义。

下面结合说明书附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。

实施例1：参考图1，图2，应用于喷灌系统蓄电的一种微型水流发电装置，包括：轴、固定在轴上具有线圈绕组的定子、固定在轴上且套在定子外的磁铁转子,固定在轴上的支架，连接着支架的外壳，所述磁铁转子包括连接在轴上的转子壳体、分布在转子壳体内的磁铁，分布在转子壳体外的螺旋形叶片。

所述转子壳体上下两端分别与轴用轴承连接，这种连接方式可以使磁铁转子极易转动，而且耐磨性增加，使发动装置使用寿命延长。

所述螺旋形叶片的叶片数为3-7片，螺旋叶片的数量不宜过多，也不宜过少，过多会影响水流速度，增加水流阻力，不利于磁铁转子转动，过少的话，又不足以充分利用水能，使得发电效率降低，所以经过多次试验，3-7片叶片能最大限度利用水能，提高发电装置的发电效率，本实施例采用附有3片螺旋形叶片的磁铁转子。

所述磁铁转子内的磁铁为圆弧形薄片贴合在转子壳体内部，成对分布，对数为1-4对，定子线圈与之对应分布。由于所述发电装置体积微小，因此在不增加体积的基础上，磁铁的对数不宜过多，本实施例由于用于喷灌系统，水压相对较大，磁通量可小一些，故选取附有一对磁铁的磁铁转子。

所述外壳为空心圆柱体，因为本发电装置会用于水管内，水管多为圆柱形，故外壳设计成空心圆柱体，有利于更契合地内接于水管中，防止水流从旁边空隙流出，造成水能浪费。

所述支架的个数为两个，且位于外壳上下两端，这样可以使发电装置受力均衡，提高发电装置的耐用度。

所述支架内部设有空腔，这样既能减轻发电装置整体的重量，又可以用作电力输送，密封性好，安全高效。

所述空腔内设有导线，导线与定子上的线圈绕组相连接，导线主要用于输出电力。

所述支架与外壳的连接点为3-6个，支架的连接点过多，会影响水流的流进与流出，使水能损失变大，过少的话，连接点与外壳的紧固性会降低，使得发电装置使用寿命减短，本实施例由于喷灌系统水压较大，对发电装置的冲击力较大，故选取具有四个连接点的支架。

操作时，将这种微型水流发电装置内置于喷灌系统的水管内，加以固定，然后将发电装置支架空腔内的导线与蓄电装置连接。

第一步，打开喷灌水阀，使水流进入发电装置的一端进水口。

第二步，水流经过进水口，流经螺旋形叶片的磁铁转子，带动转子转动，同时与具有绕组线圈的定子相作用，产生电流。

第三步，产生的电流经过绕组线圈，通过设有空腔的支架，经由连接的导线输送到外接的蓄电池内，蓄电池充电。

第四步，蓄电池充满电后，可循环利用于喷灌系统的电力需求装置，以此往复，实现水能的有效利用和清洁能源的实现。

本实施例的有益效果是：可以循环使用水能，节能高效。

实施例2:参考图1，图2，应用于水压力检测领域，水流发电装置包括：轴、固定在轴上具有线圈绕组的定子、固定在轴上且套在定子外的磁铁转子,固定在轴上的支架，连接着支架的外壳，所述磁铁转子包括连接在轴上的转子壳体、分布在转子壳体内的磁铁，分布在转子壳体外的螺旋形叶片。

作为上述方案的进一步说明，所述转子壳体上下两端分别与轴用轴承连接，这种连接方式可以使磁铁转子极易转动，而且耐磨性增加，使发动装置使用寿命延长。

所述螺旋形叶片的叶片数为3-7片，螺旋叶片的数量不宜过多，也不宜过少，过多会影响水流速度，增加水流阻力，不利于磁铁转子转动，过少的话，又不足以充分利用水能，使得发电效率降低，所以经过多次试验，3-7片叶片能最大限度利用水能，提高发电装置的发电效率，本实施例采用附有3片螺旋形叶片的磁铁转子。

所述磁铁转子内的磁铁为圆弧形薄片贴合在转子壳体内部，成对分布，对数为1-4对，定子线圈与之对应分布。由于所述发电装置体积微小，因此在不增加体积的基础上，磁铁的对数不宜过多，本实施例由于用于水压力检测，其管道水压不太稳定，需要保证磁通量，提高发电效率，故选取附有两对磁铁的磁铁转子。

所述外壳为空心圆柱体，因为本发电装置会用于水管内，水管多为圆柱形，故外壳设计成空心圆柱体，有利于更契合地内接于水管中，防止水流从旁边空隙流出，造成水能浪费。

所述支架的个数为两个，且位于外壳上下两端，这样可以使发电装置受力均衡，提高发电装置的耐用度。

所述支架内部设有空腔，这样既能减轻发电装置整体的重量，又可以用作电力输送，密封性好，安全高效。

所述空腔内设有导线，导线与定子上的线圈绕组相连接，导线主要用于输出电力。

所述支架与外壳的连接点为3-6个，支架的连接点过多，会影响水流的流进与流出，使水能损失变大，过少的话，连接点与外壳的紧固性会降低，使得发电装置使用寿命减短，本实施例选取具有三个连接点的支架。

操作时，将这种微型水流发电装置内置于要检测水压的水管内，开始操作。

第一步，打开进水阀，使水流通过进水口流入发电装置。

第二步，水流经过进水口，流经螺旋形叶片的磁铁转子，带动转子转动，同时与具有绕组线圈的定子相作用，产生电流。

第三步，转子转速越高，产生的电流也越大，说明水压越高，据此来了解水压力的大小。

本实施例的有益效果是：操作简单，测试效果直观。

实施例3：参考图1，图2，将本发电装置应用于水流亮化领域，装置包括：轴、固定在轴上具有线圈绕组的定子、固定在轴上且套在定子外的磁铁转子,固定在轴上的支架，连接着支架的外壳，所述磁铁转子包括连接在轴上的转子壳体、分布在转子壳体内的磁铁，分布在转子壳体外的螺旋形叶片。

所述转子壳体上下两端分别与轴用轴承连接，这种连接方式可以使磁铁转子极易转动，而且耐磨性增加，使发动装置使用寿命延长。

所述螺旋形叶片的叶片数为3-7片，螺旋叶片的数量不宜过多，也不宜过少，过多会影响水流速度，增加水流阻力，不利于磁铁转子转动，过少的话，又不足以充分利用水能，使得发电效率降低，所以经过多次试验，3-7片叶片能最大限度利用水能，提高发电装置的发电效率，本实施例采用附有3片螺旋形叶片的磁铁转子。

所述磁铁转子内的磁铁为圆弧形薄片贴合在转子壳体内部，成对分布，对数为1-4对，定子线圈与之对应分布。由于所述发电装置体积微小，因此在不增加体积的基础上，磁铁的对数不宜过多，本实施例选取附有一对磁铁的磁铁转子。

所述外壳为空心圆柱体，因为本发电装置会用于水管内，水管多为圆柱形，故外壳设计成空心圆柱体，有利于更契合地内接于水管中，防止水流从旁边空隙流出，造成水能浪费。

所述支架的个数为两个，且位于外壳上下两端，这样可以使发电装置受力均衡，提高发电装置的耐用度。

所述支架内部设有空腔，这样既能减轻发电装置整体的重量，又可以用作电力输送，密封性好，安全高效。

所述空腔内设有导线，导线与定子上的线圈绕组相连接，导线主要用于输出电力。

所述支架与外壳的连接点为3-6个，支架的连接点过多，会影响水流的流进与流出，使水能损失变大，过少的话，连接点与外壳的紧固性会降低，使得发电装置使用寿命减短，本实施例选取具有三个连接点的支架。

操作时，将这种微型水流发电装置与发光二极管或LED灯相接，固定在需要亮化的水流中，开始操作。

第一步，打开进水阀，使水流流过发电装置。

第二步，水流流经螺旋形叶片的磁铁转子，带动转子转动，同时与具有绕组线圈的定子相作用，产生电流。

第三步，产生的电流经过绕组线圈，通过设有空腔的支架，经由连接的导线输送到发光二极管或者LED灯。

第四步，发光二极管或者LED灯开始发光，达到水流亮化的目的。

本实施例的有益效果是：设备安装简单，安全、高效、节能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种水流发电装置，包括：轴(1)、固定在轴(1)上具有线圈绕组的定子(2)、固定在轴上且套在定子外的磁铁转子(3),固定在轴(1)上的支架(4)，连接着支架的外壳(5)，其特征在于，所述磁铁转子包括连接在轴(1)上的转子壳体(3-1)、分布在转子壳体(3-1)内的磁铁(3-2)，分布在转子壳体(3-1)外的螺旋形叶片(3-3)。

2.如权利要求1所述的一种水流发电装置，其特征在于，所述转子壳体(3-1)上下两端分别与轴用轴承连接。

3.如权利要求2所述的一种水流发电装置，其特征在于，所述螺旋形叶片(3-3)的叶片数为3-7片。

4.如权利要求3所述的一种水流发电装置，其特征在于，所述磁铁转子(3)内的磁铁(3-2)为圆弧形薄片，贴合在转子壳体(3-1)内部成对分布，对数为1-4对。

5.如权利要求4所述的一种水流发电装置，其特征在于，所述外壳(5)为空心圆柱体。

6.如权利要求5所述的一种水流发电装置，其特征在于，所述支架(4)的个数为两个，且位于外壳(5)上下两端。

7.如权利要求6所述的一种水流发电装置，其特征在于，所述支架(4)内部设有空腔。

8.如权利要求7所述的一种水流发电装置，其特征在于，所述空腔内设有导线，导线与定子上的线圈绕组相连接。

9.如权利要求8所述的一种水流发电装置，其特征在于，所述支架(4)与外壳(5)的连接点为3-6个。

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