專利名稱：一種管道水流發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電機的結(jié)構(gòu)，特別是指ー種用于管道中水流為動カ的水流發(fā)電機。
背景技術(shù)：
充分利用管道內(nèi)水流的能量進行發(fā)電是節(jié)能增效的好方法，同時免去尋找電源及牽引電源線帶來的麻煩。針對家庭，園林等場合，特別無法就近找到電源的場合，流發(fā)電機能夠?qū)⒐艿乐械乃鞯哪芰哭D(zhuǎn)化為電能，并為低功耗的用電設(shè)備供電。通過查詢專利文獻資料可知，通常通過水流沖擊渦輪葉片的方法進行發(fā)電，但是該方法造成水流發(fā)電機渦輪渦桿結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積過大，吸收水力能耗大，發(fā)電效率低等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的擬提供ー種結(jié)構(gòu)簡單，效率高的用于管道中的水流發(fā)電機結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種管道水流發(fā)電機，其特征在干在水平狀態(tài)的水管中接入一段圓管形基架，圓管形基架的軸線呈水平狀與水管的軸線交錯垂直，水管的軸線位于基架圓管軸線的上方，基架圓管的直徑大于2倍水管的直徑;基架圓管的內(nèi)壁呈左右對稱，上下不對稱的形狀；基架圓管內(nèi)壁，位于轉(zhuǎn)軸軸心上方區(qū)間的一段圓弧為上圓弧，所述的上圓弧形狀是半徑相等的正圓??；在基架圓管內(nèi)，配置一根與基架軸線相互平行且在同一垂直面的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的上方母線與基架內(nèi)壁上圓弧段內(nèi)切，轉(zhuǎn)軸的軸心位置等于或低于水管下母線的水平位置；沿轉(zhuǎn)軸的徑向方向開設(shè)一條通過軸心，兩側(cè)開ロ的扁滑槽，在扁滑槽中插入ー塊矩形滑板，矩形滑板可在扁滑槽內(nèi)沿轉(zhuǎn)軸徑向往復(fù)滑移；矩形滑板的軸向長度與扁滑槽的軸向長度相等，矩形滑板的寬度等于轉(zhuǎn)軸的扁滑槽位于水平位置時，矩形滑板的兩側(cè)與基架內(nèi)壁上弧線的兩側(cè)接觸相抵的長度；基架圓管內(nèi)壁，位于轉(zhuǎn)軸軸心下方區(qū)間的一段圓弧為下圓弧，所述下圓弧的形狀是矩形滑板在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸的扁滑槽內(nèi)徑向滑移，一端抵住基架圓管內(nèi)壁的上圓弧，另ー端的運動軌跡構(gòu)成下圓弧。在基架圓管的一個軸向端面配置軸端蓋，在基架圓管的另一端面配置密封板；轉(zhuǎn)軸伸出密封板，并配置轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的外圈為固定在發(fā)電機支撐架中的定子。本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)大量使用了位置方向的上下左右等用語，這些方位用語不是指絕對的方位，只是為了便于表述，便于理解而采用的相對方位，比如，當(dāng)管道不是水平配置時，那么其它零部件表述的方位不再是絕對的上下左右，需對應(yīng)轉(zhuǎn)換，特作提醒。
采用本技術(shù)方案，由于本發(fā)明一種管道水流發(fā)電機是接入于管道中的，因此，當(dāng)開啟水龍頭使用水吋，管道中的水流必定要進入本裝置，水流從基架的一側(cè)沖擊矩形滑板，帶動轉(zhuǎn)軸進行轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸通過伸出密封板的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，與發(fā)電機定子之間的相對轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)單葉片式水流發(fā)電機的發(fā)電效果。本發(fā)明專利的工作原理是水流通過基架沖擊葉片式矩形滑板，由矩形滑板和密封板及端蓋所圍成的密閉空間逐漸膨脹推動轉(zhuǎn)軸進行旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)動過程中矩形滑板不斷在轉(zhuǎn)軸的扁滑槽內(nèi)往復(fù)滑移，轉(zhuǎn)軸在基架內(nèi)進行偏心轉(zhuǎn)動，驅(qū)動發(fā)電機轉(zhuǎn)子與發(fā)電機定子之間的相對轉(zhuǎn)動，進而實現(xiàn)發(fā)電機轉(zhuǎn)子勵磁，實現(xiàn)發(fā)電功效。進ー步，所述基架圓管的內(nèi)壁嵌置ー圈銅環(huán)。再進ー步，所述銅環(huán)在靠近出水ロ處開ー個斜坡形的壓カ卸載槽。進ー步，在所述矩形滑板寬度方向的兩端邊，配置由彈簧抵壓的滑體條。
進ー步，在與所述矩形滑板配合的轉(zhuǎn)軸扁滑槽兩側(cè)配置直線軸承。進ー步，在所述轉(zhuǎn)軸開設(shè)的扁滑槽兩端面配置限位蓋。進ー步，在所述轉(zhuǎn)軸開設(shè)扁滑槽的槽寬等于矩形滑板的板厚加上扁滑槽兩側(cè)直線軸承厚度及滑移間隙。進ー步，所述轉(zhuǎn)軸軸心的水平位置位于水管下母線和基架圓管內(nèi)壁上圓弧圓心之間。進ー步，在所述轉(zhuǎn)子由電磁套和永磁鐵構(gòu)成，所述定子為線圏。本發(fā)明的有益效果和優(yōu)點本發(fā)明提出了ー種結(jié)構(gòu)簡單緊湊，效率高，成本低，易于維護的水流發(fā)電裝置，可實現(xiàn)水能向電能的轉(zhuǎn)化，是ー種適于廣泛日常使用，發(fā)電高，能耗低的發(fā)電裝置。


圖I是本發(fā)明一種管道水流發(fā)電機的ー實施方式，沿基架部件軸線剖開的剖視圖；圖2是圖I的AA剖視圖；圖3是圖2中轉(zhuǎn)軸部件旋轉(zhuǎn)ー個角度的結(jié)構(gòu)視圖；圖4是圖3中轉(zhuǎn)軸部件繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，至轉(zhuǎn)軸上的矩形滑板呈水平狀的結(jié)構(gòu)視圖。圖中，10是基架、11是密封板、12是銅環(huán)、13端蓋、14是軸承蓋、20為直線軸承、21是矩形滑板、22是滑體條、23是彈簧、24是限位蓋、25是轉(zhuǎn)軸、30是支撐架、31是電磁套、32是永磁鐵、33為線圏、40為水管。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明作進ー步詳細說明。一種管道水流發(fā)電機在水平狀態(tài)的水管40中接入一段圓管形基架10，圓管形基架10的軸線呈水平狀與水管40的軸線交錯垂直，水管40的軸線位于基架10圓管軸線的上方，基架10圓管的直徑大于2倍水管40的直徑；基架10圓管的內(nèi)壁呈左右對稱，上下不對稱的形狀；
基架10圓管內(nèi)壁，位于轉(zhuǎn)軸25軸心上方區(qū)間的一段圓弧為上圓弧，所述的上圓弧形狀是半徑相等的正圓??；在基架10圓管內(nèi)，配置一根與基架10軸線相互平行且在同一垂直面的轉(zhuǎn)軸25，轉(zhuǎn)軸25的上方母線與基架10內(nèi)壁上圓弧段內(nèi)切，轉(zhuǎn)軸25的軸心位置等于或低于水管40下母線的水平位置；沿轉(zhuǎn)軸25的徑向方向開設(shè)一條通過軸心，兩側(cè)開ロ的扁滑槽，在扁滑槽中插入ー塊矩形滑板21，矩形滑板21可在扁滑槽內(nèi)沿轉(zhuǎn)軸25徑向往復(fù)滑移；矩形滑板21的軸向長度與扁滑槽的軸向長度相等，矩形滑板21的寬度等于轉(zhuǎn)軸25的扁滑槽位于水平位置時，矩形滑板21的兩側(cè)與基架10內(nèi)壁上弧線的兩側(cè)接觸相抵的長度；基架10圓管內(nèi)壁，位于轉(zhuǎn)軸25軸心下方區(qū)間的一段圓弧為下圓弧，所述下圓弧的形狀是矩形滑板21在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸25的扁滑槽內(nèi)徑向滑移，一端抵住基架10圓管內(nèi)壁的上 圓弧，另一端的運動軌跡構(gòu)成下圓弧。在基架10圓管的一個軸向端面配置軸端蓋13，在基架10圓管的另一端面配置密封板11 ;轉(zhuǎn)軸25伸出密封板11，并配置轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的外圈為固定在發(fā)電機支撐架30中的定子。在所述在于所述基架10圓管的內(nèi)壁嵌置一圈銅環(huán)12。此舉能提高基架的エ藝性，使基架的內(nèi)壁更加耐磨，也提高了產(chǎn)品的使用壽命。所述銅環(huán)12在靠近出水ロ處開ー個斜坡形的壓カ卸載槽，斜坡形的壓カ卸載槽的作用在于防止出水ロ處出現(xiàn)“困油”現(xiàn)象，便于矩形滑板21更加順暢地轉(zhuǎn)動和滑動，提高裝置的使用壽命及工作效率。在所述矩形滑板21寬度方向的兩端邊，配置由彈簧23抵壓的滑體條22。此舉使得矩形滑板21與基架管壁接觸更加良好，嚴密，有利提高裝置的工作效率。在與所述矩形滑板21配合的轉(zhuǎn)軸25扁滑槽兩側(cè)配置直線軸承20。此舉使得矩形滑板21在扁滑槽中滑動更加靈活，減小摩擦力，提高工效。在所述轉(zhuǎn)軸25開設(shè)的扁滑槽兩端面配置限位蓋24。提高矩形滑板21在扁滑槽中的裝配エ藝性，更加可靠，更加服帖到位。在所述轉(zhuǎn)軸25開設(shè)扁滑槽的槽寬等于矩形滑板21的板厚加上滑移間隙。確保矩形滑板21在扁滑槽中可以自由滑移工作。所述轉(zhuǎn)軸25軸心的水平位置位于水管40下母線和基架10圓管內(nèi)壁上圓弧圓心之間如果所述轉(zhuǎn)軸25的軸心位置等于水管40下母線的水平位置，則當(dāng)矩形滑板21處于水平位置時屬于“臨界狀態(tài)”，很有產(chǎn)生進出水端有短路之嫌而影響效率，因此，還是以降低轉(zhuǎn)軸25的軸心位置為宜，但也不宣過于低下，否則也會影響些エ件效率。在所述轉(zhuǎn)子由電磁套31和永磁鐵32構(gòu)成，所述定子為線圈33。均為常規(guī)的轉(zhuǎn)子、定子結(jié)構(gòu)，來源方便，成本低，易制作，易推廣。
權(quán)利要求
1.一種管道水流發(fā)電機，其特征在于 在水平狀態(tài)的水管(40)中接入一段圓管形基架(10)，圓管形基架(10)的軸線呈水平狀與水管(40)的軸線交錯垂直，水管(40)的軸線位于基架(10)圓管軸線的上方，基架(10)圓管的直徑大于2倍水管(40)的直徑； 基架(10)圓管的內(nèi)壁呈左右對稱，上下不對稱的形狀； 基架(10)圓管內(nèi)壁，位于轉(zhuǎn)軸(25)軸心上方區(qū)間的一段圓弧為上圓弧，所述的上圓弧形狀是半徑相等的正圓??； 在基架(10)圓管內(nèi)，配置一根與基架(10)軸線相互平行且在同一垂直面的轉(zhuǎn)軸(25)，轉(zhuǎn)軸(25)的上方母線與基架(10)內(nèi)壁上圓弧段內(nèi)切，轉(zhuǎn)軸(25)的軸心位置等于或低于水管(40)下母線的水平位置； 沿轉(zhuǎn)軸(25)的徑向方向開設(shè)一條通過軸心，兩側(cè)開口的扁滑槽，在扁滑槽中插入一塊矩形滑板(21)，矩形滑板(21)可在扁滑槽內(nèi)沿轉(zhuǎn)軸(25)徑向往復(fù)滑移； 矩形滑板(21)的軸向長度與扁滑槽的軸向長度相等，矩形滑板(21)的寬度等于轉(zhuǎn)軸(25)的扁滑槽位于水平位置時，矩形滑板(21)的兩側(cè)與基架(10)內(nèi)壁上弧線的兩側(cè)接觸相抵的長度； 基架(10)圓管內(nèi)壁，位于轉(zhuǎn)軸(25)軸心下方區(qū)間的一段圓弧為下圓弧，所述下圓弧的形狀是矩形滑板(21)在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸(25)的扁滑槽內(nèi)徑向滑移，一端抵住基架(10)圓管內(nèi)壁的上圓弧，另一端的運動軌跡構(gòu)成下圓弧。
在基架(10)圓管的一個軸向端面配置軸端蓋(13)，在基架(10)圓管的另一端面配置密封板(11)； 轉(zhuǎn)軸(25)伸出密封板(11)，并配置轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的外圈為固定在發(fā)電機支撐架(30)中的定子。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述管道水流發(fā)電機，其特征在于在所述在于所述基架(10)圓管的內(nèi)壁嵌置一圈銅環(huán)(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的管道水流發(fā)電機，其特征在于所述銅環(huán)(12)在靠近出水口處開一個斜坡形的壓力卸載槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述管道水流發(fā)電機，其特征在于在所述矩形滑板(21)寬度方向的兩端邊，配置由彈簧(23)抵壓的滑體條(22)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述管道水流發(fā)電機，其特征在于在與所述矩形滑板(21)配合的軸轉(zhuǎn)(25)扁滑槽兩側(cè)配置直線軸承(20)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述管道水流發(fā)電機，其特征在于在所述轉(zhuǎn)軸(25)開設(shè)的扁滑槽兩端面配置限位蓋(24)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述管道水流發(fā)電機，其特征在于在所述轉(zhuǎn)軸(25)開設(shè)扁滑槽的槽寬等于矩形滑板(21)的板厚加上滑移間隙。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述管道水流發(fā)電機，其特征在于所述轉(zhuǎn)軸(25)軸心的水平位置位于水管(40)下母線和基架(10)圓管內(nèi)壁上圓弧圓心之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述管道水流發(fā)電機，其特征在于在所述轉(zhuǎn)子由電磁套(31)和永磁鐵(32)構(gòu)成，所述定子為線圈(33)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)電機的結(jié)構(gòu)，一種管道水流發(fā)電機，在水管(40)中接入直徑大于2倍水管(40)的圓管形基架(10)，基架(10)圓管內(nèi)壁上圓弧形狀是半徑相等的正圓?。辉诨?10)圓管內(nèi)轉(zhuǎn)軸(25)，沿轉(zhuǎn)軸(25)的徑向方向開設(shè)一條扁滑槽，在扁滑槽中插入一塊矩形滑板(21)，矩形滑板(21)的寬度等于位于水平位置時兩側(cè)與基架(10)內(nèi)壁上弧線的兩側(cè)接觸相抵的長度；矩形滑板(21)在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸(25)的扁滑槽內(nèi)徑向滑移，一端抵住基架(10)圓管內(nèi)壁的上圓弧，另一端的運動軌跡構(gòu)成下基架(10)圓管的下圓弧。在基架(10)圓管一個軸向配置軸端蓋(13)，另一端轉(zhuǎn)軸(25)伸出密封板(11)配置轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的外圈為固定的定子。提出了一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊，效率高，成本低，易于維護的水流發(fā)電裝置。
文檔編號F03B13/00GK102808718SQ201210309309
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者王智, 馬剛娃, 董曉宇, 劉載淳 申請人:上海派恩科技有限公司