本實用新型涉及發(fā)電機技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種節(jié)能環(huán)保型單缸或多缸活塞發(fā)電機,具體來說就是一種活塞式發(fā)電裝置。
背景技術(shù):
發(fā)電機(Generators)或發(fā)電裝置在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防、科技及日常生活中扮演著重要角色,發(fā)電機或發(fā)電裝置是將其他形式的能源轉(zhuǎn)換成電能的機械設(shè)備,它由水輪機、汽輪機、柴油機或其他動力機械驅(qū)動,將重力勢能、風(fēng)力勢能、水流勢能轉(zhuǎn)化為機械能傳給發(fā)電機或發(fā)電裝置,或者將燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機械能傳給發(fā)電機或發(fā)電裝置,再由發(fā)電機或發(fā)電裝置轉(zhuǎn)換為電能。發(fā)電機或發(fā)電裝置的形式很多,但其工作原理都基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律。因此,其一般構(gòu)造原則為:用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)磁和導(dǎo)電材料構(gòu)成互相進行電磁感應(yīng)的磁路和電路,以產(chǎn)生電磁功率,達到能量轉(zhuǎn)換的目的。
現(xiàn)有發(fā)電機或發(fā)電裝置主要由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋、電刷、機座及軸承等部件構(gòu)成。定子由機座、定子鐵芯、線包繞組、以及固定機座、定子鐵芯、線包繞組的其他結(jié)構(gòu)件組成。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子磁極(有磁扼、磁極繞組)、滑環(huán)(又稱銅環(huán)、集電環(huán))、風(fēng)扇及轉(zhuǎn)軸等部件組成。通過軸承、機座及端蓋將發(fā)電機或發(fā)電裝置的定子、轉(zhuǎn)子連接組裝起來,使轉(zhuǎn)子能在定子中旋轉(zhuǎn),通過滑環(huán)通入一定勵磁電流,使轉(zhuǎn)子成為一個旋轉(zhuǎn)磁場,定子線圈做切割磁力線的運動,從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢,通過接線端子引出,接在回路中,便產(chǎn)生了電流。
但是,現(xiàn)有發(fā)電機或發(fā)電裝置都是一個轉(zhuǎn)子對應(yīng)一個定子,如果需要更多發(fā)電量,就需要多臺發(fā)電機或發(fā)電裝置組成發(fā)電機組,這樣會占用很大的安裝空間,而且成本高昂,占用很大的空間面積,空間利用率低,對于某些特定應(yīng)用場景,例如,小型環(huán)保新能源汽車的風(fēng)阻發(fā)電,由于新能源汽車的可用空間有限,很難利用現(xiàn)有發(fā)電機進行風(fēng)阻發(fā)電。
因此,本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需研發(fā)一種空間利用率高、應(yīng)用場景廣泛、成本低廉的發(fā)電裝置。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實用新型要解決的技術(shù)問題在于提供一種活塞式發(fā)電裝置,解決了現(xiàn)有發(fā)電機組占用空間大,成本高昂的問題。
為了解決上述技術(shù)問題,本實用新型的具體實施方式提供一種活塞式發(fā)電裝置,包括:一個或多個缸體;一組或多組線圈,設(shè)置在所述缸體上;與所述缸體對應(yīng)的一個或多個活塞,用于在所述缸體內(nèi)做往復(fù)運動;與所述活塞一一對應(yīng)的曲軸,用于驅(qū)動所述活塞在所述缸體內(nèi)做往復(fù)運動;與所述曲軸一一對應(yīng)的連桿,用于連接所述活塞和所述曲軸;一個或多個磁體,設(shè)置在所述活塞上,用于所述活塞帶動所述磁體在所述缸體內(nèi)做往復(fù)運動時,所述磁體的磁力線切割所述線圈,從而在所述線圈內(nèi)產(chǎn)生電流。
本實用新型的另一具體實施方式中,該活塞式發(fā)電裝置還包括:儲能輪,與所述曲軸連接,用于提供儲能動力。
其中,一個所述活塞與一個所述缸體對應(yīng),多個所述缸體呈V型或星形排列。
其中,多個所述活塞與一個所述缸體對應(yīng),所述缸體的外形呈V型。
其中,所述磁體為永磁磁體。
本實用新型的另一具體實施方式中,該活塞式發(fā)電裝置包括:一個或多個缸體;一個或多個磁體,設(shè)置在所述缸體上;與所述缸體對應(yīng)的一個或多個活塞,用于在所述缸體內(nèi)做往復(fù)運動;與所述活塞一一對應(yīng)的曲軸,用于驅(qū)動所述活塞在所述缸體內(nèi)做往復(fù)運動;與所述曲軸一一對應(yīng)的連桿,用于連接所述活塞和所述曲軸;一組或多組線圈,設(shè)置在所述活塞上,用于所述活塞帶動所述線圈在所述缸體內(nèi)做往復(fù)運動時,所述磁體的磁力線切割所述線圈,從而在所述線圈內(nèi)產(chǎn)生電流。
本實用新型的另一具體實施方式中,該活塞式發(fā)電裝置還包括:儲能輪,與所述曲軸連接,用于提供儲能動力。
其中,一個所述活塞與一個所述缸體對應(yīng),多個所述缸體呈V型或星形排列。
其中,多個所述活塞與一個所述缸體對應(yīng),所述缸體的外形呈V型。
其中,所述磁體為永磁磁體。
根據(jù)本實用新型的上述具體實施方式可知,活塞式發(fā)電裝置至少具有以下有益效果:利用外力(既包括風(fēng)能、水能等清潔能源,又包括石油、煤炭、天然氣等傳統(tǒng)能源)驅(qū)動活塞在缸體內(nèi)運動,由于活塞上設(shè)置磁體,缸體上設(shè)置線圈,或者活塞上設(shè)置線圈,缸體上設(shè)置磁體,從而導(dǎo)致磁體和線圈之間發(fā)生相對位移,線圈切割磁體的磁力線,線圈內(nèi)將產(chǎn)生電流,從而實現(xiàn)發(fā)電目的,一個動力源可以帶動一個或多個活塞在一個或多個缸體內(nèi)運動,可以達到發(fā)電機組的發(fā)電效果,安裝空間小,空間利用率高,而且與發(fā)電機組相比,成本低廉。
應(yīng)了解的是,上述一般描述及以下具體實施方式僅為示例性及闡釋性的,其并不能限制本實用新型所欲主張的范圍。
附圖說明
下面的所附附圖是本實用新型的說明書的一部分,其繪示了本實用新型的示例實施例,所附附圖與說明書的描述一起用來說明本實用新型的原理。
圖1A為本實用新型具體實施方式提供的一種活塞式發(fā)電裝置的實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖1B為本實用新型具體實施方式提供的一種活塞式發(fā)電裝置的實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2A為本實用新型具體實施方式提供的一種雙缸活塞式V型發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2B為本實用新型具體實施方式提供的一種單缸活塞式V型發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2C為本實用新型具體實施方式提供的一種多缸活塞式星型發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實用新型具體實施方式提供的一種活塞式發(fā)電裝置的具體應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖。
符號說明:
1缸體 2線圈
3活塞 4曲軸
5連桿 6磁體
7儲能輪
10缸體 20磁體
30活塞 40曲軸
50連桿 60線圈
70儲能輪 P動力連接裝置
具體實施方式
為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白,下面將以附圖及詳細敘述清楚說明本實用新型所揭示內(nèi)容的精神,任何所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員在了解本實用新型內(nèi)容的實施例后,當(dāng)可由本實用新型內(nèi)容所教示的技術(shù),加以改變及修飾,其并不脫離本實用新型內(nèi)容的精神與范圍。
本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型,但并不作為對本實用新型的限定。另外,在附圖及實施方式中所使用相同或類似標(biāo)號的元件/構(gòu)件是用來代表相同或類似部分。
關(guān)于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等,并非特別指稱次序或順位的意思,也非用以限定本實用新型,其僅為了區(qū)別以相同技術(shù)用語描述的元件或操作。
關(guān)于本文中所使用的方向用語,例如:上、下、左、右、前或后等,僅是參考附圖的方向。因此,使用的方向用語是用來說明并非用來限制本創(chuàng)作。
關(guān)于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等,均為開放性的用語,即意指包含但不限于。
關(guān)于本文中所使用的“及/或”,包括所述事物的任一或全部組合。
關(guān)于本文中的“多個”包括“兩個”及“兩個以上”;關(guān)于本文中的“多組”包括“兩組”及“兩組以上”。
關(guān)于本文中所使用的用語“大致”、“約”等,用以修飾任何可以微變化的數(shù)量或誤差,但這些微變化或誤差并不會改變其本質(zhì)。一般而言,此類用語所修飾的微變化或誤差的范圍在部分實施例中可為20%,在部分實施例中可為10%,在部分實施例中可為5%或是其他數(shù)值。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解,前述提及的數(shù)值可依實際需求而調(diào)整,并不以此為限。
某些用以描述本申請的用詞將于下或在此說明書的別處討論,以提供本領(lǐng)域技術(shù)人員在有關(guān)本申請的描述上額外的引導(dǎo)。
圖1A為本實用新型具體實施方式提供的一種活塞式發(fā)電裝置的實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖1A所示,在缸體上設(shè)置線圈(或稱為線包,主要指漆包線圈繞組),在活塞內(nèi)設(shè)置磁體,在外力(既可以包括風(fēng)能、水能等清潔能源,又可以包括石油、煤炭、天然氣等傳統(tǒng)能源)的作用下,曲軸驅(qū)動連桿帶動活塞在缸體內(nèi)做往復(fù)運動,從而使得線圈被磁體的磁力線切割,線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流。
該附圖所示的具體實施方式中,該活塞式發(fā)電裝置包括:一個或多個缸體1、一組或多組線圈2、一個或多個活塞3,以及一個或多個曲軸4。其中,一組或多組線圈2設(shè)置在所述缸體1上,缸體1的材質(zhì)可以為塑料或玻璃等非金屬材料,缸體1的形狀可以為圓柱形、方柱或棱柱形等,對應(yīng)活塞3的形狀也為圓柱形、方柱或棱柱形等;多個或一個活塞3與一個所述缸體1對應(yīng),活塞3在所述缸體1內(nèi)做往復(fù)運動;曲軸4與所述活塞3一一對應(yīng),曲軸4用于驅(qū)動所述活塞3在所述缸體1內(nèi)做往復(fù)運動;連桿5與所述曲軸4一一對應(yīng),連桿5用于連接所述活塞3和所述曲軸4;一個或多個磁體6設(shè)置在所述活塞3內(nèi),當(dāng)所述活塞3帶動所述磁體6在所述缸體1內(nèi)做往復(fù)運動時,所述磁體6的磁力線切割所述線圈2,從而在所述線圈2內(nèi)產(chǎn)生電流。磁體6可以為永久磁體或電磁體,本實用新型不以此為限。
參見圖1A,在缸體外壁上設(shè)置一組或多組線圈,在活塞上設(shè)置一個或多個磁體,通常情況下,缸體上的線圈與活塞內(nèi)的磁體對應(yīng),缸體外壁上有幾組線圈,活塞內(nèi)就設(shè)置幾級磁環(huán),動力連接裝置P(如圖3所示)帶動曲軸轉(zhuǎn)動,曲軸通過連桿帶動活塞在缸體內(nèi)做往復(fù)運動,磁體的磁力線切割線圈,從而在線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流,安裝空間小,空間利用率高,成本低廉。
圖1B為本實用新型具體實施方式提供的一種活塞式發(fā)電裝置的實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖1B所示,在缸體上設(shè)置一個或多個磁體,在活塞內(nèi)設(shè)置一組或多組線圈,在外力(既可以包括風(fēng)能、水能等清潔能源,又可以包括石油、煤炭、天然氣等傳統(tǒng)能源)的作用下,曲軸驅(qū)動連桿帶動活塞在缸體內(nèi)做往復(fù)運動,從而使得磁體的磁力線切割線圈,線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流,實現(xiàn)發(fā)電目的。
該附圖所示的具體實施方式中,該活塞式發(fā)電裝置包括:一個或多個缸體10、一個或多個活塞30、一個或多個曲軸40、一個或多個連桿50,以及一組或多組線圈60。其中,一個或多個磁體20設(shè)置在所述缸體10外,磁體20可以為永久磁體或電磁體;多個或一個活塞30與一個所述缸體10對應(yīng),活塞30用于在所述缸體10內(nèi)做往復(fù)運動,缸體10的材質(zhì)可以為塑料或玻璃等非金屬材料,缸體10的形狀可以為圓柱形、方柱或棱柱形等,對應(yīng)活塞30的形狀也為圓柱形、方柱或棱柱形等;曲軸40與所述活塞30一一對應(yīng),曲軸40用于驅(qū)動所述活塞30在所述缸體10內(nèi)做往復(fù)運動;連桿50與所述曲軸40一一對應(yīng),連桿50用于連接所述活塞30和所述曲軸40;一組或多組線圈60設(shè)置在所述活塞30內(nèi),當(dāng)所述活塞30帶動所述線圈60在所述缸體10內(nèi)做往復(fù)運動時,所述磁體20的磁力線切割所述線圈60,從而在所述線圈60內(nèi)產(chǎn)生電流。
如圖1B所示,在缸體上設(shè)置一個或多個磁體,在活塞內(nèi)設(shè)置一組或多組線圈,通過情況下,缸體上的磁體與活塞內(nèi)的線圈對應(yīng),缸體上設(shè)置有幾級磁環(huán),活塞內(nèi)就設(shè)置幾組線圈,動力連接裝置P(如圖3所示)帶動曲軸轉(zhuǎn)動,曲軸通過連桿帶動活塞在缸體內(nèi)做往復(fù)運動,磁體與線圈之間發(fā)生相對位移,線圈被磁體的磁力線切割,從而在線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流,安裝空間小,空間利用率高,成本低廉。
圖2A為本實用新型具體實施方式提供的一種雙缸活塞式V型發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2B為本實用新型具體實施方式提供的一種單缸活塞式V型發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2C為本實用新型具體實施方式提供的一種多缸活塞式星型發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖2A~圖2C所示,所述活塞3,30與所述缸體1,10一一對應(yīng),多個所述缸體1,10呈V型或星形排列,即多個缸體1,10之間相互獨立,每個缸體1,10外均設(shè)置有磁體或線圈(如圖2A及圖2C所示)。多個所述活塞3,30與一個所述缸體1,10對應(yīng),所述缸體1,10的外形呈V型,即多個缸體1,10外形呈一體,看上去似一個V型缸體,并在整個缸體外設(shè)置磁體或線圈(如圖2B所示)。
圖3為本實用新型具體實施方式提供的一種活塞式發(fā)電裝置的具體應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖,如圖3所示,曲軸上連接有儲能輪,當(dāng)動力連接裝置的動力不足時,儲能輪可以提供儲能動力。
該附圖所示的具體實施方式中,該活塞式發(fā)電裝置還包括儲能輪7,70,儲能輪7,70與所述曲軸4,40連接,儲能輪7,70用于向曲軸7,70提供儲能動力。
參見圖3,曲軸上連接有儲能輪,當(dāng)動力連接裝置的動力不足時,儲能輪可以提供儲能動力,進一步擴大活塞式發(fā)電裝置的使用場所,當(dāng)風(fēng)能、水能等自然動力不足時,儲能輪驅(qū)動曲軸旋轉(zhuǎn),從而帶動活塞在缸體內(nèi)做往復(fù)運動,磁體和線圈發(fā)生相對位移,線圈切割磁體的磁力線,從而在線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流。
圖3中的活塞式發(fā)電裝置為四缸發(fā)電裝置,理論上可以制造單缸,雙缸、三缸、多缸發(fā)電機,根據(jù)工作環(huán)境需要,缸體的排列方式可以是一字型排列(如圖3所示),或V型排列(如圖2A所示),也可以星型排列(如圖2C排列)。在同樣的安裝面積里可以疊加并列很多發(fā)電缸體,極大提高了空間利用的效率;另外,本實用新型提供的活塞式發(fā)電裝置安裝也非常方便,只需幾條螺絲就可以完成安裝,一個動力源就可以帶動所有的發(fā)電缸體單元。本實用新型提供的活塞式發(fā)電裝置可以與風(fēng)阻動力、風(fēng)力相結(jié)合,從而形成一個很好的風(fēng)阻發(fā)電裝置和風(fēng)力發(fā)電裝置。風(fēng)阻發(fā)電裝置可以應(yīng)用在小型環(huán)保型新能源汽車中,也可作為一個汽車所需電能的補助裝置。缸體外安裝的電流感應(yīng)線圈,也可以根據(jù)電壓或電流的需要適當(dāng)增加或減少。
本實用新型具體實施方式提供一種活塞式發(fā)電裝置,利用外力(既包括風(fēng)能、水能等清潔能源,又包括石油、煤炭、天然氣等傳統(tǒng)能源)帶動活塞在缸體內(nèi)運動,由于活塞上設(shè)置磁體,缸體上設(shè)置線圈(或者活塞上設(shè)置線圈,缸體上設(shè)置磁體),從而導(dǎo)致磁體和線圈之間發(fā)生相對位移,線圈切割磁體的磁力線,線圈內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而實現(xiàn)發(fā)電目的,一個動力源可以帶動一個或多個活塞在一個或多個缸體內(nèi)運動,可以達到發(fā)電機組的發(fā)電效果,但安裝空間小,空間利用率高,而且與發(fā)電機組相比,成本低廉。
以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式,在不脫離本實用新型的構(gòu)思和原則的前提下,任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員所做出的等同變化與修改,均應(yīng)屬于本實用新型保護的范圍。