JP3152968U - Fluid-driven small power generator - Google Patents
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Abstract
【課題】流体駆動式の小型発電装置を提供する。【解決手段】流体駆動式の小型発電装置であって、内筒1には、翼型回転子5が設けられる。ノズル装置は、翼型回転子5の上方に設けられて、水流を加速して、更に水流を導いて翼型回転子5の一側へ衝撃を与えることより、翼型回転子5を駆動させて回転させ、最大の回転距離を生じる。永久磁石4は、翼型回転子5内に結合するため、翼型回転子5の回転によって変化した磁場を生じており、コイルの固定子3は、内筒1の外周縁で翼型回転子5に対応する位置を巻き込むため、永久磁石4の回転がコイルの固定子3の内部に時間によって変化する磁束を生じて交流電圧を感応できる。外筒2は、内筒1の外部を覆って形成される。【選択図】図3A fluid-driven small power generator is provided. An air cylinder is provided with a blade-type rotor. The nozzle device is provided above the airfoil rotor 5 to drive the airfoil rotor 5 by accelerating the water flow and further guiding the water flow to give an impact to one side of the airfoil rotor 5. To produce the maximum rotation distance. Since the permanent magnet 4 is coupled into the airfoil rotor 5, a magnetic field changed by the rotation of the airfoil rotor 5 is generated. 5, the rotation of the permanent magnet 4 generates a magnetic flux that changes with time in the stator 3 of the coil, so that the AC voltage can be sensed. The outer cylinder 2 is formed so as to cover the outside of the inner cylinder 1. [Selection] Figure 3
Description
本考案は、流体駆動式の小型発電装置に関し、特に、その構造が簡易でしかもその発電の効率がきわめて良い発電装置に関するものである。 The present invention relates to a fluid-driven small power generator, and more particularly to a power generator having a simple structure and extremely high power generation efficiency.
従来の流体駆動式の発電装置は、水道水の水流管路に回転可能な翼片を設けて、しかも当該翼片の軸心は、外に発電機本体の回転子を連動することにより、発電の効能を達成する。 A conventional fluid-driven power generation device is provided with a rotatable wing piece in the tap water flow pipe, and the axis of the wing piece is coupled with the rotor of the generator body to generate power. Achieve the efficacy of
従来の流体駆動式の発電装置は、下記の欠点がある。
当該翼片の軸心は、外に発電機本体を連動する回転子は、必ず回転軸あるいは歯車を伝動し、しかも回転軸あるいは歯車もこの水流の壁面を通っているため、この運動エネルギーの伝送に極めて大きい損耗があるだけではなくて、その全体の発電の効率に影響して、同時に、その水流が穴をあけることにより漏ることおよび汚染するおそれがある。
当該翼片が水流管路の内壁の間は極めて大きい隙間を持っているため、一部の水流は、当該隙間を通っているとき、当該翼片に対して作用せず、従って、その発電の効率にも影響する。
全部の翼片部を水の中において、流れた順向の水流は翼片を回転する力のモーメントを提供しているが、翼片の他の一側は、依然として水の中において、水の抵抗力は、翼片をきわめて低い回転速度でゆっくりと回すだけことができ、大部分の功は決して磁力線を切断することに用いるのではなく、発電の効率は低い。
The conventional fluid drive type power generator has the following drawbacks.
Since the rotor centering the generator body on the outside of the axis of the blade piece always transmits the rotating shaft or gear, and the rotating shaft or gear also passes through the wall of this water flow, this kinetic energy transmission In addition to having very high wear and tear, it affects the efficiency of the overall power generation, and at the same time the water flow can leak and become contaminated by drilling holes.
Since the blades have a very large gap between the inner walls of the water flow line, some water flows do not act on the blades when passing through the gaps, and therefore the power generation It also affects efficiency.
While all wings are in water and the forward water flow that is flowing provides a moment of force to rotate the wings, the other side of the wings is still in water, The resistance force can only turn the winglet slowly at a very low rotational speed, and most of the benefits are not used to cut the magnetic field lines, and the efficiency of power generation is low.
本考案の主な目的は、流体駆動式の小型発電装置を提供し、その流体駆動式の小型発電装置は、流体をもって直接回転子に駆動して、しかも流体の出口の口径を縮小しているため、回転子の上で集中的に噴出して十分に流体の運動エネルギーを利用することができて、比較的に良い発電の効率を生むものである。 The main object of the present invention is to provide a fluid-driven small power generator, which is directly driven by a rotor with a fluid and further reduces the diameter of the fluid outlet. For this reason, the fluid can be ejected intensively on the rotor and the kinetic energy of the fluid can be sufficiently utilized, so that a relatively good power generation efficiency is produced.
本考案のもう一つの目的は、流体駆動式の小型発電装置を提供し、その流体駆動式の、小型発電装置は、永久磁石と翼部の上蓋及び下蓋を結合させることにより、翼型回転子の重さを増加して、はずみ車の作用になって、更に、効果的に翼型回転子の回す慣性を増加して、その回す安定度を高める。 Another object of the present invention is to provide a fluid-driven small power generator, which is a wing-type rotating device by combining a permanent magnet and the upper and lower lids of a wing. By increasing the weight of the child, it acts as a flywheel, and further effectively increases the inertia of the airfoil rotor and increases the stability of the rotation.
以下、本考案の実施の形態を図面に基づいて説明する。
(第一実施例)
図1から図6は、本考案の第一実施例に関する図である。第一実施例は、内筒1と、外筒2と、コイルの固定子3と、永久磁石4と、翼型回転子5と、ノズル装置6と、及び回路基板7とを含む。内筒1は、二つの半内筒11を結合することで筒体を形成し、その上端が、流体を受ける流体入口と接する。半内筒11の内側は、軸孔115及び環状凹溝114が設けられる。半内筒11の外側は、線形凸縁部112及び定位凹溝113を含む。外筒2は、2つの半外筒21を利用してへり対応をした縦辺凸縁215、縦辺凹溝216を結合して、筒体を形成する。半外筒21の一端の内縁は、内筒1の外凸縁部111を定位するための凹溝213を設けて、しかも当該端部の外縁は、外螺紋214を設けてある。一方の半外筒21には、スイッチのプッシュボタン217を設けてある。コイルの固定子3は、内筒1の線形凸縁部112の間に巻き込んでいる。しかも線形凸縁部112には、少なくとも1つ回路基板7にコイルの固定子3を連接するための欠口121Aが形成されている。翼型回転子5は、翼部上蓋51と、翼部下蓋52と、枢軸511と、永久磁石4から構成され、車軸関節511で内筒1の軸孔115に回転可能に設けられている。ノズル装置6は、ノズル61と、弾力性の接合物62と、上蓋63で構成されている。ノズル61は、凸縁611と、入口612と、出口613を有している。凸縁611は、定位するために内筒1の環状凹溝114に嵌め込まれている。入口612の断面積は、出口613より大きく、出口613は、ノズル61の中心軸線から離れてきて、それにより、水流を加速して水流を集中させて、翼型回転子5の一側へ導いていることで、最大の回転距離を生じる。中空部631及び内螺紋を有する上蓋63は、外筒2の外螺紋214に螺入する。これにより、弾力性の接合物62を内筒1の外凸縁部111に係止できる。弾力性の接合物62は、流体を管路端部(例えば、蛇口8)へ導くための弾力性の伸縮口621を設けてある。回路基板7は、内筒1外周の定位凹溝113の上縁に設けられ、少なくとも複数のダイオード71を有する。必要に応じ、充電電池を結合するための充電座を設けてもよい。また、回路基板7の底側にも複数の発光ダイオード73を設ける。回路基板7は、スイッチ74及び外筒2のスイッチのプッシュボタン217を含み、スイッチ74及び外筒2のスイッチのプッシュボタン217が相互に対応するため、スイッチ74がスイッチのプッシュボタン217の操作によって回路基板7を制御する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First Example)
1 to 6 are views relating to a first embodiment of the present invention. The first embodiment includes an
図6に示すように、使用中に、管路端部としての蛇口8は、流体を導き入れ、当該流体はノズル装置6を介して集中されて導かれて、斜めの位置で翼型回転子5の外側辺に衝撃を加速させて、優れた力のモーメントを有することで翼型回転子5を駆動して回転させる。従って、翼型回転子5内の永久磁石4は、周囲で磁場の変化を生じる。このとき、外周縁のコイルの固定子3は、当該変化する磁場がその内部で時間の変化によって磁束を生じることで、交流電圧を感応する。前記の交流電圧は、回路基板7にある複数のダイオード71で組成されたブリッジ整流器を介して直流電圧に整流される。これによって、充電電池72を充電することと各の発光ダイオード73を発光させる照明の電気エネルギー(照明の下の空間で)のために提供して、スイッチのプッシュボタン217を押した後、スイッチ74を連動して、当該直流電圧が発光ダイオード73を出力するかどうかをコントロールできる。
As shown in FIG. 6, during use, the
第一の実施例の構造では、翼型回転子5が永久磁石4を包む構造を介して、比較的大きい回転慣性質量を備える翼型回転子5の重さを増加することができるだけではなくて、その回す安定度を高めることができる。また、永久磁石4が流体と接触することによる汚染を防止することができる。翼型回転子5、及び永久磁石4は、直接に流体の通道内に設けられているので、効果的に回転することにより、摩擦および伝動による損耗を低減できるだけではなくて、その発電の効率を高めることができる。また、流体の通道の壁面に穴をあける必要はなく、完全に流体がしみ漏ることをおよび汚染の気がかりを免れることができる。翼型回転子5は、永久磁石4の外部に一体成型することができる。
In the structure of the first embodiment, not only can the weight of the
第一の実施例の構造では、ノズル61及び回路基板7は、嵌め込み式を利用して組み合うため、組み立ての上の利便性を持ちます。尚、内筒1の長さは、外筒2より大きく、従って、流体が内筒1の下方から流れ出すとき、内凸縁212の位置に跳ね上がることがなく、そのため効果的に、回路基板7の使用安全と寿命を確保することができます。
In the structure of the first embodiment, since the
上記第一の実施例の構造では、実際に利用されるとき、図6に示すように、液体流体管路の出口に置くことができ、液体流体を下方向き(すなわち、垂直の配置)または垂直配置ではない他の方向向きへ流れ出させることができる。内筒1の液体流体出口端の断面積Aoが、弾力性の接合物62に導き入られた流体導管入口端の断面積Aiより大きいことが好ましい。これによって、空気を内筒1下方の隙間10Cを通じて翼型回転子5の周囲に空気室10、10A、10Bが形成されるので、流体が注ぎ込まれた翼型回転子5の一側には、その回転を邪魔することがなくて、しかも液体流体の逆流をもたらした逆方向の作用力を取り除くことができる。したがって、翼型回転子5の回転速度を増加して、更に発電の効率を増加する。即ち、考案者が何回も実験した結果によって、内筒1の出口端の断面積Aoが、流体導管入口端の断面積Aiより大きいときに、高い効率を達成することができる。
In the structure of the first embodiment, when actually utilized, as shown in FIG. 6, the liquid fluid can be placed at the outlet of the liquid fluid line to direct the liquid fluid downward (ie, in a vertical arrangement) or vertical. It can be made to flow out in the direction other than the arrangement. The cross-sectional area Ao of the liquid fluid outlet end of the
第一実施例に係る上記の構造は、気体の流体に応用される場合、その状況は液体の流体と似て、従って、関連説明は省略する。 When the above-described structure according to the first embodiment is applied to a gaseous fluid, the situation is similar to that of a liquid fluid, and thus the related description is omitted.
(第二実施例)
図7〜9は、本考案の第二実施例に関する図である。本実施例は、第一実施例と同様の基礎の技術手段を有している。違うことろは、本実施例の内筒1A、外筒2Aは、一体成形となっている。また、ノズル装置6Aは、第一実施例に係る上蓋と、ノズルと弾力性の接合物を一体成形したものである。コイルの固定子3、永久磁石4、翼型回転子5、回路基板7等の構造は、第一の実施例と同じである。第一実施例と同様の部分は、相同の符号で示し、説明を省略する。
内筒1Aの内縁には、翼型回転子5の枢軸511と対応する定位溝15Aを設ける。内筒1Aの外側には、コイルの固定子3を取り付けるための外凸縁部11Aと、回路基板7を取り付けるための定位凹溝13Aを設ける。外凸縁部11Aには、少なくとも一つの回路基板7にコイルの固定子3を連接するための欠口121Aが設けられている。外筒2Aの上端口には、環状溝24Aが設けられる。ノズル装置6Aの外縁には、フランジ64Aが設けられる。フランジ64Aが環状溝24Aに嵌合するとき、ノズル61Aは、内筒1A内縁頂部の端口に挿入されることにより内筒1Aは、定位されて、従って第一の実施例と同様の効果を生じる。
(Second embodiment)
7-9 is a figure regarding the 2nd Example of this invention. This embodiment has the same basic technical means as the first embodiment. The difference is that the
A
(第三実施例)
図10〜11は、本考案の第三の実施例に関する図である。本実施例は、第二実施例と同様の基礎の技術手段を有している。違うところは、ノズル61Bが弾力性の接合物62Bと柔らかい材質で一体に形成され、硬い材質の上蓋63Bとは別体に形成されている。即ち、それぞれ異なった材質で成型した後、更に内筒1A、外筒2Aと結合する。尚、内筒1Aの外側には、コイルの固定子3を取り付けるための環状順列の複数定位凸部11Bを設けて、定位凸部11Bの間の隙間には、コイルの固定子3を回路基板7に連接するための欠口121Aが設けられる。
(Third embodiment)
FIGS. 10-11 is a figure regarding the 3rd Example of this invention. This embodiment has the same basic technical means as the second embodiment. The difference is that the
本考案の流体駆動式の小型発電装置に係る上記の実施例は、発光ダイオードを発酵させる発電装置に関する例であったが、本考案の応用は、まだその他の関連している領域の上で延伸できて、例えば、充電器、ラジオ、小型の電器のなどを使用する電源に応用する。 Although the above embodiment of the fluid-driven small power generator of the present invention was an example of a power generator that ferments light emitting diodes, the application of the present invention still extends over other related areas. For example, it can be applied to a power source using a charger, a radio, a small electric appliance, or the like.
上記記載の説明をまとめて、本考案の流体駆動式の小型発電装置は、確かに簡略化の構造を達成して、コストダウンしてしかも発電の効率を昇格させることができる。以上、本考案は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。 Summarizing the above description, the fluid-driven small-sized power generation device of the present invention can certainly achieve a simplified structure, reduce costs, and increase the efficiency of power generation. As mentioned above, this invention is not limited to the said embodiment at all, In the range which does not deviate from the meaning of invention, it can implement with a various form.
1:内筒、1A:内筒、11:半内筒、11A:外凸縁部、11B:定位凸部、111:外凸縁部、112:線形凸縁部、113:定位凹溝、114:環状凹溝、115:軸孔
121A:欠口、13A:定位凹溝、15:定位溝、2:外筒、2A:外筒、21:半外筒、212:内凸縁、213:凹溝、214:外螺紋、215:縦辺凸縁、216:縦辺凹溝、217:スイッチのプッシュボタン、3:コイルの固定子、4:永久磁石、5:翼型回転子、51:翼部上蓋、511:枢軸、52:翼部下蓋、6:ノズル装置、6A:ノズル装置、61:ノズル、61A:ノズル、61B:ノズル、611:凸縁、612:入口、613:出口、62:弾力性の接合物、62B:弾力性の接合物、63:上蓋、64A:フランジ、7:回路基板、71:ダイオード、72:充電電池、73:発光ダイオード、74:スイッチ、8:蛇口
1: inner cylinder, 1A: inner cylinder, 11: semi-inner cylinder, 11A: outer convex edge part, 11B: stereotactic convex part, 111: outer convex edge part, 112: linear convex edge part, 113: stereotaxic groove, 114 : Annular groove, 115:
Claims (1)
前記内筒は、その上端が、流体を受ける流体入口と接しており、
前記翼型回転子は、前記内筒の内部に回転可能に設けられ、前記翼型回転子内に永久磁石を設け、前記永久磁石は、前記翼型回転子の回転によって同期に回転して、その周囲に変化する磁場を生じ、
前記コイルの固定子は、前記内筒の外周縁で前記翼型回転子に対応する部位を巻き込んでいることにより、前記永久磁石の回転が前記コイルの固定子の内部に時間によって変化する磁束を生じて、従って、交流電圧を感応可能であり、
前記外筒は、前記内筒の外部を覆って形成され、
前記ノズル装置は、前記内筒内部の前記流体入口と前記翼型回転子との間に設けられ、水流を加速して水流を集中させて、前記翼型回転子の外側へ導き、
前記翼型回転子は、流体の駆動を受けることで回転して、前記永久磁石は、同期に回転して周囲に変化する磁場を生じることにより前記コイルの固定子に感応電圧を生じさせることを特徴とする流体駆動型の小型発電装置。 An inner cylinder, an airfoil rotor, a coil stator, an outer cylinder, and a nozzle device;
The upper end of the inner cylinder is in contact with a fluid inlet that receives fluid,
The airfoil rotor is rotatably provided in the inner cylinder, a permanent magnet is provided in the airfoil rotor, and the permanent magnet rotates synchronously by the rotation of the airfoil rotor, Creates a changing magnetic field around it,
The coil stator includes a portion corresponding to the airfoil rotor at the outer peripheral edge of the inner cylinder, so that the rotation of the permanent magnet generates a magnetic flux that changes with time in the coil stator. And therefore can be sensitive to alternating voltage,
The outer cylinder is formed to cover the outside of the inner cylinder,
The nozzle device is provided between the fluid inlet inside the inner cylinder and the airfoil rotor, accelerates the water flow and concentrates the water flow, and guides the outside of the airfoil rotor,
The airfoil rotor is rotated by receiving a fluid drive, and the permanent magnet rotates synchronously to generate a magnetic field that changes around, thereby generating a sensitive voltage in the stator of the coil. A fluid-driven compact power generator.
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