專利名稱：一種微型管道水輪機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種微型管道水輪機(jī)及其與發(fā)電機(jī)的連接機(jī)構(gòu)，尤其是指 一種利用管道中的流動(dòng)水來(lái)帶動(dòng)水輪機(jī)的輪葉轉(zhuǎn)動(dòng)，再將輪葉轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能輸 入到發(fā)電機(jī)，從而產(chǎn)生電能的微型管道水輪發(fā)電機(jī)，適合于在用水時(shí)又要采用 電子控制的設(shè)備中使用，比如，智能感應(yīng)節(jié)水設(shè)備、電子式水表。
技術(shù)背景
當(dāng)今社會(huì)，智能感應(yīng)節(jié)7jC設(shè)備，如感應(yīng)式水龍頭、感應(yīng)式?jīng)_便器、感應(yīng)式 沖水馬桶、電子式水表以及野外的自動(dòng)化灌溉機(jī)等農(nóng)用機(jī)械大量被人們使用， 而這些電器設(shè)備一部分采用干電池來(lái)供電，存在安裝成本較高與更換干電池麻
煩的缺陷，并且，電池的制造與銷毀又增加環(huán)保壓力；另一部分電器設(shè)備采用 拉電線或電纜的方式供電，明顯存在使用不便與成本問(wèn)題。 故，有本實(shí)用新型產(chǎn)生的必要。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型目的在于提供一種直接串聯(lián)于自來(lái)水管道中的微型管道水輪機(jī)。
本實(shí)用新型的另一目的還在通過(guò)微型管道水輪機(jī)的輪葉轉(zhuǎn)動(dòng)將管道中自來(lái) 水的產(chǎn)生的機(jī)械能輸入到發(fā)電機(jī)，從而產(chǎn)生電能的 一種微型管道水輪機(jī)及其與 發(fā)電機(jī)的連接機(jī)構(gòu)，從而供電給同時(shí)用水與用電的設(shè)備使用。
為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，其技術(shù)方案是這樣的 一種微型管道水輪機(jī)，主要包括一殼體以及位于其中的一水輪機(jī)組件，殼體，由前蓋與后蓋構(gòu)成； 進(jìn)水孔，開設(shè)于后蓋側(cè)面； 出水孔，開"^殳于后蓋的端面；
水輪，位于殼體的后蓋中，水輪上設(shè)有若干葉片，中央設(shè)有一驅(qū)動(dòng)孔； 通過(guò)該驅(qū)動(dòng)孔與轉(zhuǎn)子之轉(zhuǎn)軸的配合，將水輪機(jī)組件與殼體外設(shè)或內(nèi)設(shè)的發(fā) 電機(jī)組件連接。
一種微型管道水輪機(jī)，所述的殼體中還包括有一發(fā)電機(jī)組件，并且， 殼體，由前蓋與后蓋構(gòu)成；
定子，位于前蓋中并固定于其上，定子中央固設(shè)一軸承，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸插接其
中；
一轉(zhuǎn)子，罩設(shè)于定子外圍， 一圓環(huán)狀永久磁鐵嵌設(shè)其中，轉(zhuǎn)子上設(shè)有一端
面，該端面中央穿設(shè)并固定一轉(zhuǎn)軸；
進(jìn)水孔，開設(shè)于后蓋側(cè)面；出水孔，開設(shè)于后蓋的端面；
水輪，位于殼體另一端的后蓋中，其中央設(shè)有一驅(qū)動(dòng)孔，定子轉(zhuǎn)軸一端插 接其中，水輪上設(shè)有若干葉片。
圓形隔離片，位于轉(zhuǎn)子與水輪之間，套設(shè)于轉(zhuǎn)子之轉(zhuǎn)軸上，通過(guò)該圓形隔 離片、殼體前蓋內(nèi)側(cè)的圓環(huán)形配合面、o型密封圈以及與后蓋端面的配合，將發(fā) 電機(jī)組件與水輪機(jī)組件隔離，該圓形隔離片與轉(zhuǎn)子之轉(zhuǎn)軸配合的中央?yún)^(qū)形成圓 環(huán)凸臺(tái)，其間設(shè)置一軸承，轉(zhuǎn)子之轉(zhuǎn)軸穿設(shè)于軸承內(nèi)圈中，且軸承外圈還包裹 一橡膠套。
所述的水輪上的若干葉片均為直立設(shè)置，并每片葉片靠近圓心的一端形成 一圓環(huán)形匯流區(qū)，且葉片位于一同心圓的切線上。所述的進(jìn)水孔的進(jìn)水方向趨近于葉片遠(yuǎn)離圓心的 一端，且位于另 一 同心圓 的切線上。
所述的水輪上設(shè)有配重塊。
所述的轉(zhuǎn)子上設(shè)有配重與散熱片。
所述的水輪一面突起一用于加強(qiáng)葉片強(qiáng)度的圓臺(tái)，另 一面凹陷形成一凹槽，
其間套^:上述密封蓋的圓環(huán)凸臺(tái)。 本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)
1. 由于以及進(jìn)水孔的進(jìn)水方向、水輪上葉片的方向與位置的合理設(shè)計(jì)，符 合流體力學(xué)的原理，使得進(jìn)入水輪機(jī)組件的水壓較低時(shí)，也能夠保證水輪正常 轉(zhuǎn)動(dòng)；
2. 由于設(shè)置了圓形隔離片，通過(guò)其上設(shè)置的橡膠套以及與其配合的密封圈， 將殼體內(nèi)的發(fā)電機(jī)組件與水輪機(jī)組件隔離開，避免發(fā)電機(jī)組件滲水；
3. 由于軸承外圏還包裹一橡膠套，令轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)更加平穩(wěn)，同時(shí)，又起 到密閉的效果，極大消除了因軸承轉(zhuǎn)動(dòng)帶來(lái)噪音；
4. 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸直接穿插于水輪上驅(qū)動(dòng)孔中，既二者為同軸設(shè)計(jì)，使得進(jìn)入水 輪機(jī)組件的水壓較高時(shí)，也能夠保證本實(shí)用新型正常工作；
5. 水輪與轉(zhuǎn)子上均設(shè)有配重塊，起到轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)的效果，轉(zhuǎn)子上的配重塊還 起到散熱效果；
6. 本實(shí)用新型可以將發(fā)電機(jī)組件與水輪機(jī)組件分立設(shè)置，也可以采用合二 為一的一體式設(shè)計(jì)，方^f更應(yīng)用。
附圖i兌明


圖1.本實(shí)用新型發(fā)電機(jī)組件與水輪機(jī)組件一體式設(shè)計(jì)的實(shí)施例沿軸向爆炸圖；圖2.本實(shí)用新型發(fā)電機(jī)組件與水輪機(jī)組件一體式設(shè)計(jì)的實(shí)施例水輪葉片與進(jìn)水 孔的進(jìn)水方向示意圖3 ( — )、 3 (二)、 3 (三).本實(shí)用新型實(shí)施例(一)、(二)、(三)三種水輪 葉片位置與分布示意圖4.本實(shí)用新型發(fā)電機(jī)組件與水輪機(jī)組件一體式設(shè)計(jì)的圓形隔離片、其上設(shè)置 的軸承、軸承外圈的橡膠套部分剖視；
圖5.本實(shí)用新型發(fā)電機(jī)組件與水輪機(jī)組件一體式設(shè)計(jì)的定子結(jié)構(gòu)正視圖6.本實(shí)用新型微型管道水輪機(jī)及其與發(fā)電機(jī)的連接機(jī)構(gòu)殼體之前蓋側(cè)視圖。
圖7.本實(shí)用新型微型管道水輪機(jī)及其與發(fā)電機(jī)的連接機(jī)構(gòu)殼體之前蓋剖視圖。
具體實(shí)施方式
如
圖1至圖6所示，這里著重介紹發(fā)電機(jī)組件與水輪機(jī)組件的一體式設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)， 一種微型管道水輪機(jī)，主要包括一殼體(1)以及位于其中的發(fā)電機(jī)組件 與水輪機(jī)組件，其中
殼體(1),由前蓋(11)與后蓋(12 )構(gòu)成，如圖6所示。
定子(13)，位于前蓋(11)中并固定于其上，定子(13)中央固設(shè)一軸承 (14),轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸(14)插接其中(如圖3所示)。
轉(zhuǎn)子(15)，罩設(shè)于定子(13)外圍， 一圓環(huán)狀永久磁鐵嵌設(shè)其中，轉(zhuǎn)子(15) 上設(shè)有一端面，該端面中央穿設(shè)并固定一轉(zhuǎn)軸(151)。
一進(jìn)水孔(121),開設(shè)于后蓋(12)側(cè)面； 一出水孔(122)，開設(shè)于后蓋 (12)的端面。
如圖3 ( — )、 3 (二)、 3 (三)所示，為本實(shí)用新型發(fā)電機(jī)組件與水輪機(jī)組 件一體式設(shè)計(jì)的實(shí)施例水輪葉片位置與分布示意圖，水輪(16),位于殼體(l)另一端的后蓋(12)中，水輪(16)中央設(shè)有一驅(qū)動(dòng)孔(161),轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸(151) 另一端插接其中，如圖3A,水輪(16)上設(shè)有8個(gè)葉片(16A),如圖3B所示， 還可以設(shè)為6個(gè)葉片(16B),如圖3C所示，還可以設(shè)為四個(gè)葉片(16C)。
如圖3所示，圓形隔離片(17)，位于轉(zhuǎn)子(15)與水輪(16)之間，套設(shè) 于轉(zhuǎn)子(15)的轉(zhuǎn)軸(151)上，該圓形隔離片(17)與殼體前蓋(11)內(nèi)側(cè)圓 環(huán)形配合面之間通過(guò)一密封圏密閉(18),將殼體(1)內(nèi)的發(fā)電機(jī)組件與水輪 機(jī)組件隔離開，避免發(fā)電機(jī)組件滲水，該圓形隔離片(17)與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸(14) 配合的中央?yún)^(qū)形成圓環(huán)凸臺(tái)(171)，其間設(shè)置一軸承U9)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸(151) 穿設(shè)于軸承(19 )內(nèi)圖中，且軸承(19 )外圏還包裹一橡膠套(172 )。
如圖2、 3所示，水輪(16)上的若干葉片均為直立設(shè)置，并每一葉片U6A、 16B、 16C)靠近圓心的一端形成一圓環(huán)形匯流區(qū)A,葉片(16A、 16B、 16C)位 于一同心圓B的切線上，符合流體力學(xué)的原理，使得進(jìn)入水輪機(jī)組件的水壓較 低時(shí)，也能夠保證水輪正常轉(zhuǎn)動(dòng)，保證除了葉片以外的其它構(gòu)件設(shè)計(jì)必須給流 水造成的阻力盡可能的小。
如圖2所示，進(jìn)水孔(121)的進(jìn)水方向趨近于葉片(16A、 16B、 16C)遠(yuǎn) 離圓心的一端，且位于另一同心圓C的切線上，也就是流水在葉片(16A、 16B、 16C)上主要施力點(diǎn)的力臂最長(zhǎng)，使得進(jìn)入水輪機(jī)組件的水壓較低時(shí)，也能夠保 證水輪正常轉(zhuǎn)動(dòng)。
水輪(16 )上設(shè)置一配重塊(圖中未標(biāo)示)，起到轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)的效果。
轉(zhuǎn)子(15 )上亦設(shè)有一同時(shí)起到配重與散熱兩種作用的配重與散熱片(152 )，
起到轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)與及時(shí)的散熱效果。
如
圖1、 5所示，水輪(16) —面突起一用于加強(qiáng)葉片強(qiáng)度的圓臺(tái)(162)，
另一面凹陷形成一凹槽(圖中未標(biāo)示)，其間設(shè)置圓形隔離片(4)的圓環(huán)凸臺(tái)(171)，以縮短本實(shí)用新型的軸向尺寸。
本實(shí)用新型還可以將發(fā)電機(jī)組件與水輪機(jī)組件分立設(shè)置(未附圖)， 一種微 型管道水輪機(jī)，主要包括一殼體以及位于其中一水輪機(jī)組件，其中，
殼體，由前蓋與后蓋構(gòu)成；
進(jìn)水孔，開設(shè)于后蓋側(cè)面；
出水孔，開^:于后蓋的端面；
水輪，位于殼體的后蓋中，水輪上設(shè)有若干葉片，中央設(shè)有一驅(qū)動(dòng)孔；通 過(guò)該驅(qū)動(dòng)孔與轉(zhuǎn)子之轉(zhuǎn)軸的配合，將水輪機(jī)組件與殼體外設(shè)或內(nèi)設(shè)的發(fā)電機(jī)組 件連接。水輪具體結(jié)構(gòu)與上述的一體式設(shè)計(jì)一樣。
本實(shí)用新型使用時(shí)，只要將本實(shí)用新型串聯(lián)于管道中即可，安裝方便。
權(quán)利要求1.一種微型管道水輪機(jī)，主要包括一殼體以及位于其中的一水輪機(jī)組件，其特征在于殼體，由前蓋與后蓋構(gòu)成；進(jìn)水孔，開設(shè)于后蓋側(cè)面；出水孔，開設(shè)于后蓋的端面；水輪，位于殼體的后蓋中，水輪上設(shè)有若干葉片，中央設(shè)有一驅(qū)動(dòng)孔；通過(guò)該驅(qū)動(dòng)孔與轉(zhuǎn)子之轉(zhuǎn)軸的配合，將水輪機(jī)組件與殼體外設(shè)或內(nèi)設(shè)的發(fā)電機(jī)組件連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型管道水輪機(jī)，其特征在于所述的殼體 中還包括有一發(fā)電機(jī)組件，并且，定子，位于前蓋中并固定于其上，定子中央固設(shè)一軸承，轉(zhuǎn)子之轉(zhuǎn)軸一端 插接其中；轉(zhuǎn)子，罩設(shè)于定子外圍， 一圓環(huán)狀永久磁鐵嵌設(shè)其中，轉(zhuǎn)子上設(shè)有一端 面，該端面中央穿設(shè)并固定一轉(zhuǎn)軸；進(jìn)水孔，開設(shè)于后蓋側(cè)面； 一出水孔，開設(shè)于后蓋的端面；水輪，位于殼體另一端的后蓋中，水輪上設(shè)有若干葉片，其中央設(shè)有一 驅(qū)動(dòng)孔，轉(zhuǎn)子之轉(zhuǎn)軸另一端插接其中；圓形隔離片，位于轉(zhuǎn)子與水輪之間，套設(shè)于轉(zhuǎn)子之轉(zhuǎn)軸上，通過(guò)該圓形 隔離片、殼體前蓋內(nèi)側(cè)的圓環(huán)形配合面、o型密封圈以及與后蓋端面的配合， 將發(fā)電機(jī)組件與水輪機(jī)組件隔離，該圓形隔離片與轉(zhuǎn)子之轉(zhuǎn)軸配合的中央?yún)^(qū) 形成圓環(huán)凸臺(tái)，其間設(shè)置一軸承，轉(zhuǎn)子之轉(zhuǎn)軸穿設(shè)于軸承內(nèi)圈中，且軸承外 圏還包裹一橡膠套。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種微型管道水輪機(jī)，其特征在于所述的水 輪上的若干葉片均為直立設(shè)置，并每片葉片靠近圓心的一端形成一圓環(huán)形匯 流區(qū)，且葉片位于一同心圓的切線上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種微型管道水輪機(jī)，其特征在于所述的進(jìn) 水孔的進(jìn)水方向趨近于葉片遠(yuǎn)離圓心的一端，且位于另一同心圓的切線上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種微型管道水輪機(jī)，其特征在于所述的水 輪上設(shè)有配重塊。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種微型管道水輪機(jī)，其特征在于所述的轉(zhuǎn) 子上設(shè)有配重與散熱片。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種微型管道水輪機(jī)，其特征在于所述的水 輪一面突起一用于加強(qiáng)葉片強(qiáng)度的圓臺(tái)，另一面凹陷形成一凹槽，其間設(shè)置圓 形隔離片的圓環(huán)凸臺(tái)。
專利摘要一種微型管道水輪機(jī)及其與發(fā)電機(jī)的連接機(jī)構(gòu)，主要包括一殼體以及位于其中一水輪機(jī)組件，殼體，由前蓋與后蓋構(gòu)成；進(jìn)水孔，開設(shè)于后蓋側(cè)面；出水孔，開設(shè)于后蓋的端面；水輪，位于殼體的后蓋中，水輪上設(shè)有若干葉片，中央設(shè)有一驅(qū)動(dòng)孔；通過(guò)該驅(qū)動(dòng)孔與轉(zhuǎn)子之轉(zhuǎn)軸的配合，將水輪機(jī)組件與殼體外設(shè)或內(nèi)設(shè)的發(fā)電機(jī)組件連接。由于進(jìn)水孔的進(jìn)水方向、水輪上葉片的方向與位置的合理設(shè)計(jì)，符合流體力學(xué)的原理，使得進(jìn)入水輪機(jī)組件的水壓較低時(shí)，也能夠保證水輪正常轉(zhuǎn)動(dòng)；本實(shí)用新型可以將發(fā)電機(jī)組件與水輪機(jī)組件分立設(shè)置，也可以采用合二為一的一體式設(shè)計(jì)，方便應(yīng)用。
文檔編號(hào)F03B13/00GK201292908SQ200820101899
公開日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2008年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月7日
發(fā)明者劉建平 申請(qǐng)人:王 鋒