一種微型水流發(fā)電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種微型水流發(fā)電機，其包括外殼、水輪機部分和電能轉(zhuǎn)化部分，所述的電能轉(zhuǎn)化部分設(shè)置在外殼內(nèi)，所述的水輪機部分設(shè)置在水輪機殼內(nèi)，所述的水輪機部分設(shè)置在下部，電能轉(zhuǎn)化部分設(shè)置在上部，水輪機部分和電能轉(zhuǎn)化部分相互連接；在水輪機殼內(nèi)設(shè)置一葉輪，葉輪通過軸與電能轉(zhuǎn)化部分的磁鐵連接，磁鐵設(shè)置在骨架中，骨架下端與下蓋連接，骨架上端與上蓋連接，在磁鐵同軸的兩側(cè)分別設(shè)置上爪極和下爪極；軸兩端分別設(shè)置第一軸承、第三軸承，在軸的中間部分設(shè)置第二軸承；水輪機殼上設(shè)置進(jìn)水口和出水口，進(jìn)水口和出水口的軸線夾角基本呈直角。本發(fā)明能夠在水流較小的情況下，發(fā)出足夠大的電流；并且發(fā)電機的結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性好。
【專利說明】一種微型水流發(fā)電機

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水流發(fā)電機領(lǐng)域，尤其涉及一種微型水流發(fā)電機。

【背景技術(shù)】
[0002]水流發(fā)電機是一種節(jié)能環(huán)保的新產(chǎn)品。現(xiàn)如今感應(yīng)潔具、智能衛(wèi)浴、智能灌溉、智能IC水表等各個領(lǐng)域，它們所用的電源都為220V交流電或用干電池，這些電源有著布線不方便或污染等等各方面的問題，隨著時代的發(fā)展，這些領(lǐng)域新的節(jié)能環(huán)保的電源來源，水流發(fā)電機就可以解決這些問題，實現(xiàn)水流不止、永不斷電，體現(xiàn)其巨大的市場價值。
[0003]現(xiàn)有具有利用水力發(fā)電的電機，只可以在流速較大的情況下才能發(fā)出足夠的電能，不能在較差水質(zhì)、水流速小的環(huán)境下正常工作，并且壽命極短。
[0004]中國專利《微型水力發(fā)發(fā)電裝置》公開了一種微型水力發(fā)電裝置，包括有外殼、水輪機、發(fā)電機、電子電路與釋壓閥，外殼包含有管道殼體與機電殼體，水輪機、發(fā)電機與電子電路設(shè)置在機電殼體內(nèi)，管道殼體內(nèi)部形成有供水流通的流入口與流出口，在流入口與流出口之間形成有收納釋壓閥用的閥室與釋放過量壓力用的旁路，閥室外側(cè)靠近流入口處形成有進(jìn)水通道，閥室內(nèi)側(cè)下方靠近流出口處形成有排水通道，水從進(jìn)水通道流進(jìn)機電殼體推動水輪機帶動發(fā)電機產(chǎn)生交流電，并經(jīng)電子電路整流穩(wěn)壓輸出后，從排水通道排入流出□。
[0005]上述專利中流入口和流出口幾乎在一條直線上，所需水流的沖擊力大，并且在水流通道上設(shè)置閥，這樣增加了水流的沖擊阻力，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不能在較小水流的環(huán)境下工作。
[0006]鑒于上述缺陷，本發(fā)明創(chuàng)作者經(jīng)過長時間的研究和實踐終于獲得了本創(chuàng)作。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種微型水流發(fā)電機，用以克服上述技術(shù)缺陷。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種微型水流發(fā)電機，其包括外殼、水輪機部分和電能轉(zhuǎn)化部分，所述的電能轉(zhuǎn)化部分設(shè)置在外殼內(nèi)，所述的水輪機部分設(shè)置在水輪機殼內(nèi)，所述的水輪機部分設(shè)置在下部，電能轉(zhuǎn)化部分設(shè)置在上部，水輪機部分和電能轉(zhuǎn)化部分相互連接；
[0009]在水輪機殼內(nèi)設(shè)置一葉輪，葉輪通過軸與電能轉(zhuǎn)化部分的磁鐵連接，磁鐵設(shè)置在骨架中，骨架下端與下蓋連接，骨架上端與上蓋連接，在磁鐵同軸的兩側(cè)分別設(shè)置上爪極和下爪極；所述的軸兩端分別設(shè)置第一軸承、第三軸承，在軸的中間部分設(shè)置第二軸承；
[0010]所述的水輪機殼上設(shè)置進(jìn)水口和出水口，進(jìn)水口和出水口的軸線夾角基本呈直角。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述的下蓋與水輪機殼連接，其與水輪機殼形成葉輪的容置腔，在水輪機殼的下端為封閉結(jié)構(gòu)；所述的骨架、上蓋和下蓋形成電能轉(zhuǎn)化部分的容置腔。
[0012] 進(jìn)一步地，在所述的軸的下端設(shè)置第一軸承，所述的第一軸承設(shè)置在水輪機殼的底端內(nèi)側(cè)的凸臺上，所述的凸臺上設(shè)置有第一軸承孔，用以容納該第一軸承；
[0013]在所述的上蓋的底端設(shè)置一第二軸承孔，在所述的第二軸承孔中設(shè)置一第二軸承，其連接在軸的上端，用以支撐軸；
[0014]在所述的下蓋的上端設(shè)置第三軸承孔、第三軸承設(shè)置在所述的第三軸承孔中。
[0015]進(jìn)一步地，在所述的軸上還設(shè)置磁鐵上固定件和下固定件，在上固定件和下固定件上設(shè)置一磁鐵定位臺階，磁鐵貼靠在上固定件和下固定件的磁鐵定位臺階上；并且上固定件和下固定件上設(shè)置貫通孔，貫通孔上設(shè)置內(nèi)螺紋，在相應(yīng)的軸上設(shè)置外螺紋，兩者結(jié)口 ο
[0016]進(jìn)一步地，所述的上爪極和下爪極分別設(shè)置在與磁鐵同軸的上端和下端，線圈和上爪極和下爪極連接，并且線圈通過灌膠固定在骨架上。
[0017]進(jìn)一步地，在所述的骨架上設(shè)置上連接端和下連接端，在上連接端和下連接端之間為連接部，連接部的直徑小于上連接端和下連接端的直徑，在上、下連接端突出的部分為連接法蘭。
[0018]進(jìn)一步地，在所述的下連接端的邊緣上設(shè)置一置線槽，其中設(shè)置引出骨架的連接線，相應(yīng)的，在連接部上設(shè)置穿線孔，用以將連接線引出，連接線伸入骨架中，與連接端連接；在下連接端上還設(shè)置一下連接孔，用以使螺釘穿過，將水輪機殼連接固定。
[0019]進(jìn)一步地，在所述的骨架的上端內(nèi)腔中設(shè)置上蓋定位凸臺、上密封圈定位凸臺和上爪極定位凸臺，分別將骨架與上蓋、上密封圈和上爪極定位。
[0020]進(jìn)一步地，在所述的骨架下端的外側(cè)設(shè)置水輪機殼定位凸臺、內(nèi)腔中設(shè)置下爪極定位凸臺和下蓋定位凸臺，分別與水輪機殼、下爪極和下蓋定位連接。
[0021]進(jìn)一步地，在所述的水輪機殼的上端內(nèi)腔側(cè)壁上設(shè)置下蓋定位凸臺和下密封圈定位凸臺，分別與下蓋和下密封圈定位連接。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比較本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明能夠在水流較小的情況下，發(fā)出足夠大的電流；并且發(fā)電機的結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性好。
[0023]本發(fā)明中的水輪機殼的結(jié)構(gòu)簡單，由于進(jìn)水口和出水口的軸線夾角在90°左右，因此，水輪機殼的底端以及遠(yuǎn)離進(jìn)水口和出水口的一側(cè)可一體成型，并且，由于不必采用密閉件，密封效果更好。在本發(fā)明中，所述的上爪極和下爪極為軸向八極充，能夠提供充足的電能。
[0024]上蓋、骨架、下蓋和水輪機殼通過設(shè)置在其上的凸臺進(jìn)行定位并連接，結(jié)構(gòu)簡單，密封性好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明微型水流發(fā)電機的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明微型水流發(fā)電機的爆炸圖；
[0027]圖3為本發(fā)明微型水流發(fā)電機的正視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4為本發(fā)明的A-A向剖視圖；
[0029]圖5為本發(fā)明水輪機殼的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖6為本發(fā)明葉輪的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖7為本發(fā)明電能轉(zhuǎn)化部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖8a為本發(fā)明骨架的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖8b為本發(fā)明骨架的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0034]以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點作更詳細(xì)的說明。
[0035]請參閱圖1所示，其為本發(fā)明微型水流發(fā)電機的立體結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明微型水流發(fā)電機包括外殼1、水輪機殼31、水輪機部分和電能轉(zhuǎn)化部分，其中，所述的電能轉(zhuǎn)化部分設(shè)置在外殼I內(nèi)，水輪機部分設(shè)置在水輪機殼31內(nèi)，并且，水輪機部分設(shè)置在下部，電能轉(zhuǎn)化部分設(shè)置在上部，水輪機部分和電能轉(zhuǎn)化部分相互連接，其中，所述的水輪機部分將水流沖擊的勢能轉(zhuǎn)化為動能，并將動能傳輸至所述的電能轉(zhuǎn)化部分，所述的電能轉(zhuǎn)化部分將水輪機的動能轉(zhuǎn)化為電能，并通過連接線20向外傳輸電能。
[0036]在水輪機殼31上還設(shè)置一進(jìn)水口 5和一出水口 51，水流從進(jìn)水口 5流入水輪機部分驅(qū)動設(shè)置在水輪機殼31內(nèi)的葉輪6轉(zhuǎn)動，并從出水口 51流出。
[0037]請參閱圖2所示，其為本發(fā)明微型水流發(fā)電機的爆炸圖，圖3為本發(fā)明微型水流發(fā)電機的正視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的A-A向剖視圖，
[0038]在本發(fā)明微型水流發(fā)電機中，水輪機殼31內(nèi)包括葉輪6，請結(jié)合圖5所示，水輪機部分包括進(jìn)水口 5和出水口 51，在本發(fā)明中，進(jìn)水口 5和出水口 51的軸線夾角基本呈直角，這樣在水流進(jìn)入水輪機殼31中后，沖擊葉輪6上的葉片63，水流順著水輪機殼31的內(nèi)腔流動，由于水輪機殼31的葉輪腔33為圓弧形，水流順著內(nèi)腔壁經(jīng)出水口 51流出，在水流進(jìn)入水輪機殼31后，水流沖擊在葉片63上，再沖擊在圓弧形的內(nèi)腔壁上，水流方向改變后繼續(xù)沖擊葉片63，之后從出水口 51中流出，水流經(jīng)過兩次沖擊，相比較進(jìn)水口 5和出水口 51近乎在一條直線上的葉輪外殼結(jié)構(gòu)，所需的水流沖擊力更小，減小了水流沖擊的阻力，因此，能夠在水流較小的情況下使用。
[0039]請結(jié)合圖6所示，葉輪6與磁鐵15共同連接在一軸7上，葉輪受到?jīng)_擊轉(zhuǎn)動時帶動磁鐵15 —起轉(zhuǎn)動，在本發(fā)明中，磁鐵15設(shè)置在外殼I形成的內(nèi)腔中，其與葉輪分隔在兩個腔中。請結(jié)合圖4所示，在水輪機殼3的下端為封閉結(jié)構(gòu)，上端設(shè)置一下蓋4，下蓋4與水輪機殼3通過螺釘41結(jié)合，對水輪機殼3進(jìn)行密封，相應(yīng)的在水輪機殼3上設(shè)置螺紋孔34。并且在其內(nèi)部形成葉輪腔33，葉輪6在該葉輪腔33中旋轉(zhuǎn)。在下蓋4與葉輪外殼3結(jié)合處還設(shè)置一下密封圈10，用以對葉輪腔3進(jìn)行密封，防止水流進(jìn)入外殼I形成的內(nèi)腔中。本發(fā)明中的水輪機殼31的結(jié)構(gòu)簡單，由于進(jìn)水口 5和出水口 51的軸線夾角在90°左右，因此，水輪機殼31的底端以及遠(yuǎn)離進(jìn)水口和出水口的一側(cè)可一體成型，并且，由于不必采用密閉件，密封效果更好。
[0040]請結(jié)合圖2所示，所述的電能轉(zhuǎn)化部分包括設(shè)置在外殼I內(nèi)的骨架3、所述的磁鐵15、上爪極16、下爪極11、線圈14和所述的軸7，其中，骨架3的上下兩端分別連接一上蓋2和所述的下蓋4，將電能轉(zhuǎn)化部分密封；磁鐵15固定在軸7上，上爪極16和下爪極11分別設(shè)置在與磁鐵15同軸的上端和下端，線圈14和上爪極16和下爪極11連接，并且線圈14通過灌膠12固定在骨架3上。在軸7的轉(zhuǎn)動時，帶動其上的磁鐵旋轉(zhuǎn)，形成旋轉(zhuǎn)磁場，而上爪極16、下爪極11以及線圈14隨旋轉(zhuǎn)磁場的變化切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電流,并通過連接線20傳導(dǎo)出去。在本發(fā)明中，所述的上爪極16和下爪極11為軸向八極充，能夠提供充足的電能。
[0041]請結(jié)合圖7所示，在本發(fā)明中，軸7具有較好的同軸性，保證設(shè)置其上的轉(zhuǎn)子電磁鐵在轉(zhuǎn)動時不會上下左右竄動，使其能夠一直在一條直線上轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生穩(wěn)定的交流電。為此，在軸7的兩端和中間位置分別設(shè)置一軸承，在軸7的下端設(shè)置第一軸承8，所述的第一軸承7設(shè)置在水輪機殼31的底端內(nèi)側(cè)的凸臺35上，該凸臺上設(shè)置有第一軸承孔，用以容納該第一軸承8。在上蓋2的底端設(shè)置一第二軸承孔54，在該第二軸承孔54中設(shè)置一第二軸承19，該第二軸承19連接在軸7的上端，用以支撐軸7。
[0042]在下蓋4的上端設(shè)置第三軸承孔52、第三軸承9設(shè)置在該軸承孔52中，并且，該第三軸承孔52為上下貫通的孔，其下端孔51的直徑小于上端第三軸承孔52的直徑，只允許軸7穿過，并且穿過第三軸承孔52。軸上設(shè)置三個軸承，保證軸7具有很好的穩(wěn)定性。
[0043]同時，在軸7上還設(shè)置磁鐵上固定件18和下固定件13，在上固定件18和下固定件13上設(shè)置一磁鐵定位臺階55，磁鐵15貼靠在上固定件18和下固定件13的磁鐵定位臺階55上；并且上固定件18和下固定件13上設(shè)置貫通孔，貫通孔上設(shè)置內(nèi)螺紋，在相應(yīng)的軸7上設(shè)置外螺紋，兩者結(jié)合。通過上固定件18和下固定件13能夠保證磁鐵15能夠穩(wěn)定的隨軸7 —起運動。
[0044]在上爪極16和下爪極11的端部設(shè)置連接端53，其與連接線20連接。
[0045]請參閱圖8a和8b所示，其為本發(fā)明骨架的立體結(jié)構(gòu)和剖視結(jié)構(gòu)示意圖，在本發(fā)明中，骨架3上端與上蓋2連接，下端與下蓋4連接，骨架3、下蓋4和上蓋2形成密閉的空腔，用以容納電能轉(zhuǎn)化部分。骨架3上設(shè)置上連接端44和下連接端43，在上連接端44和下連接端43之間為連接部42，連接部42的直徑小于上連接端44和下連接端43的直徑，在上下連接端突出的部分為連接法蘭。在下連接端43的邊緣上設(shè)置一置線槽41，該置線槽41中設(shè)置引出骨架3的連接線20，相應(yīng)的，在連接部42上設(shè)置穿線孔，用以將連接線20引出，連接線20伸入骨架3中，與連接端53連接。在下連接端43上還設(shè)置一下連接孔45，用以使螺釘41穿過，將水輪機殼31連接固定。
[0046]在骨架3的上端內(nèi)腔中設(shè)置上蓋定位凸臺47a、上密封圈定位凸臺47和上爪極定位凸臺46，分別將骨架3與上蓋2、上密封圈17和上爪極16定位。上述各凸臺階梯分別定位，具有良好的密封性。在骨架3下端的外側(cè)設(shè)置水輪機殼定位凸臺43、內(nèi)腔中設(shè)置下爪極定位凸臺49和下蓋定位凸臺49a,分別與水輪機殼31、下爪極11和下蓋4定位連接。
[0047]在外殼I上還設(shè)置電機固定件21和上蓋2連接固定。
[0048]在水輪機殼31的上端內(nèi)腔側(cè)壁上設(shè)置下蓋定位凸臺71和下密封圈定位凸臺72，分別與下蓋和下密封圈定位連接。
[0049]上蓋、骨架、下蓋和水輪機殼通過設(shè)置在其上的凸臺進(jìn)行定位并連接，結(jié)構(gòu)簡單，密封性好。
[0050]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，對發(fā)明而言僅僅是說明性的，而非限制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對其進(jìn)行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種微型水流發(fā)電機，其包括外殼、水輪機部分和電能轉(zhuǎn)化部分，其特征在于，所述的電能轉(zhuǎn)化部分設(shè)置在外殼內(nèi)，所述的水輪機部分設(shè)置在水輪機殼內(nèi)，所述的水輪機部分設(shè)置在下部，電能轉(zhuǎn)化部分設(shè)置在上部，水輪機部分和電能轉(zhuǎn)化部分相互連接； 在水輪機殼內(nèi)設(shè)置一葉輪，葉輪通過軸與電能轉(zhuǎn)化部分的磁鐵連接，磁鐵設(shè)置在骨架中，骨架下端與下蓋連接，骨架上端與上蓋連接，在磁鐵同軸的兩側(cè)分別設(shè)置上爪極和下爪極；所述的軸兩端分別設(shè)置第一軸承、第三軸承，在軸的中間部分設(shè)置第二軸承； 所述的水輪機殼上設(shè)置進(jìn)水口和出水口，進(jìn)水口和出水口的軸線夾角基本呈直角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型水流發(fā)電機，其特征在于，所述的下蓋與水輪機殼連接，其與水輪機殼形成葉輪的容置腔，在水輪機殼的下端為封閉結(jié)構(gòu)；所述的骨架、上蓋和下蓋形成電能轉(zhuǎn)化部分的容置腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型水流發(fā)電機，其特征在于，在所述的軸的下端設(shè)置第一軸承，所述的第一軸承設(shè)置在水輪機殼的底端內(nèi)側(cè)的凸臺上，所述的凸臺上設(shè)置有第一軸承孔，用以容納該第一軸承； 在所述的上蓋的底端設(shè)置一第二軸承孔，在所述的第二軸承孔中設(shè)置一第二軸承，其連接在軸的上端，用以支撐軸； 在所述的下蓋的上端設(shè)置第三軸承孔、第三軸承設(shè)置在所述的第三軸承孔中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微型水流發(fā)電機，其特征在于，在所述的軸上還設(shè)置磁鐵上固定件和下固定件，在上固定件和下固定件上設(shè)置一磁鐵定位臺階，磁鐵貼靠在上固定件和下固定件的磁鐵定位臺階上；并且上固定件和下固定件上設(shè)置貫通孔，貫通孔上設(shè)置內(nèi)螺紋，在相應(yīng)的軸上設(shè)置外螺紋，兩者結(jié)合。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微型水流發(fā)電機，其特征在于，所述的上爪極和下爪極分別設(shè)置在與磁鐵同軸的上端和下端，線圈和上爪極和下爪極連接，并且線圈通過灌膠固定在骨架上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微型水流發(fā)電機，其特征在于，在所述的骨架上設(shè)置上連接端和下連接端，在上連接端和下連接端之間為連接部，連接部的直徑小于上連接端和下連接端的直徑，在上、下連接端突出的部分為連接法蘭。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微型水流發(fā)電機，其特征在于，在所述的下連接端的邊緣上設(shè)置一置線槽，其中設(shè)置引出骨架的連接線，相應(yīng)的，在連接部上設(shè)置穿線孔，用以將連接線引出，連接線伸入骨架中，與連接端連接；在下連接端上還設(shè)置一下連接孔，用以使螺釘穿過，將水輪機殼連接固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微型水流發(fā)電機，其特征在于，在所述的骨架的上端內(nèi)腔中設(shè)置上蓋定位凸臺、上密封圈定位凸臺和上爪極定位凸臺，分別將骨架與上蓋、上密封圈和上爪極定位。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微型水流發(fā)電機，其特征在于，在所述的骨架下端的外側(cè)設(shè)置水輪機殼定位凸臺、內(nèi)腔中設(shè)置下爪極定位凸臺和下蓋定位凸臺，分別與水輪機殼、下爪極和下蓋定位連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微型水流發(fā)電機，其特征在于，在所述的水輪機殼的上端內(nèi)腔側(cè)壁上設(shè)置下蓋定位凸臺和下密封圈定位凸臺，分別與下蓋和下密封圈定位連接。
【文檔編號】F03B13/00GK104179627SQ201410388966
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月11日
【發(fā)明者】陳躍鋼, 王中陽 申請人:寧波市中燦電子科技有限公司