本發(fā)明涉及發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種葉輪增壓穩(wěn)速發(fā)電機(jī)及管道發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

目前，國(guó)內(nèi)各管道壓力能量未被利用，特別是輸油、輸氣管道有高中低力管網(wǎng)，有著巨大的能量，有待開發(fā)利用，葉輪發(fā)電機(jī)將利用管道內(nèi)的流體的壓力和流量發(fā)電，可為用電設(shè)備或儲(chǔ)電設(shè)備供電，并可用于測(cè)量管道流體流量、壓力和溫度等參數(shù)的管道電子儀表，例如監(jiān)測(cè)石油輸送管道、天然氣輸送管道、自來水輸送管道儀表(比如流量計(jì)、壓力傳感器、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、泄漏報(bào)警設(shè)備等)，通常使用無線的工作方式來傳送測(cè)量數(shù)據(jù)。由于輸送管道通常處于偏遠(yuǎn)地區(qū)而缺少電力的環(huán)境，所以電子儀表通常采用線纜通信外接供電或單純使用電池供電。但這兩種辦法都有不足的地方：設(shè)置線纜需鋪設(shè)通信和供電兩個(gè)線路，不僅增加設(shè)備費(fèi)用，而且施工費(fèi)用高、現(xiàn)場(chǎng)布線不便，維修費(fèi)用也較高。電池有一定的使用壽命周期，所以每隔一段時(shí)間就需要更換新電池，這不但花費(fèi)電池成本，也需要花費(fèi)勞力成本頻繁更換電池，而且每個(gè)管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的測(cè)量?jī)x表數(shù)量通常都很多，這使得電池的使用成本更加高昂。尤其是燃?xì)夤艿赖男孤﹫?bào)警設(shè)備涉及到安全性的重大問題，實(shí)現(xiàn)那些暫時(shí)無法供電區(qū)域內(nèi)的電子儀表系統(tǒng)自供電或自充電的發(fā)電設(shè)備顯得尤為必要。

解決自供電或自充電的方式首選發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)是將其他形式的能源轉(zhuǎn)換成電能的機(jī)械設(shè)備。發(fā)電機(jī)的種類有很多種，但其工作原理都基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律，一般都是由定子、轉(zhuǎn)子和機(jī)座三部分組成。發(fā)電機(jī)從原理上分為同步發(fā)電機(jī)、異步發(fā)電機(jī)、單相發(fā)電機(jī)、三相發(fā)電機(jī)；從產(chǎn)生方式上分為汽輪發(fā)電機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)、汽油發(fā)電機(jī)等；從能源上分為火力發(fā)電機(jī)、水力發(fā)電機(jī)、風(fēng)能發(fā)電機(jī)等。目前雖然也有用于提供電能的管道發(fā)電機(jī)，主要是將整套發(fā)電機(jī)裝在管道內(nèi)，利用流體流動(dòng)的動(dòng)能進(jìn)行發(fā)電，但是當(dāng)管道內(nèi)的流體流動(dòng)量、壓力很小時(shí)，流體動(dòng)能很低，很難推動(dòng)管道內(nèi)的發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，因此處于管道環(huán)境中的普通發(fā)電機(jī)在非常情況下無法正常發(fā)電。

針對(duì)上述問題，需要一種能夠在非常情況下給管道上的電子儀表供電或充電的發(fā)電設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種葉輪增壓穩(wěn)速發(fā)電機(jī)，其能夠在較小的流體動(dòng)能作用下自動(dòng)發(fā)電，且發(fā)電效率高。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種管道發(fā)電裝置，其能夠在管道內(nèi)流體的作用下自動(dòng)發(fā)電，發(fā)電效率高，可專門為各類用電設(shè)備和儲(chǔ)電設(shè)備供電。

本發(fā)明的實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種葉輪增壓穩(wěn)速發(fā)電機(jī)，其包括依次間隔排列的導(dǎo)流板、可轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪，以及由轉(zhuǎn)子和定子組成的發(fā)電組件，導(dǎo)流板開設(shè)有多個(gè)第一導(dǎo)流孔，每個(gè)第一導(dǎo)流孔的長(zhǎng)度方向朝向葉輪的一個(gè)葉片，葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與定子發(fā)生電磁感應(yīng)。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述葉輪增壓穩(wěn)速發(fā)電機(jī)還包括加熱設(shè)備，加熱設(shè)備和葉輪分別位于導(dǎo)流板的兩側(cè)。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述葉輪還包括固定設(shè)置于葉片外圓周的輪圈，輪圈的外圓周設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)流條，導(dǎo)流條相對(duì)輪圈的軸線傾斜設(shè)置。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述導(dǎo)流板還開設(shè)有多個(gè)第二導(dǎo)流孔，每個(gè)第二導(dǎo)流孔的長(zhǎng)度方向朝向一個(gè)導(dǎo)流條。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述葉輪與轉(zhuǎn)子通過轉(zhuǎn)子軸連接。

一種管道發(fā)電裝置，其包括供流體流動(dòng)的管道和上述的葉輪增壓穩(wěn)速發(fā)電機(jī)，導(dǎo)流板和葉輪設(shè)置于管道內(nèi)，葉輪的軸線與管道的軸線平行或重合。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述導(dǎo)流板的外圓周與管道的內(nèi)壁固定連接。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述葉輪和轉(zhuǎn)子通過固定支架架設(shè)于管道內(nèi)。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述管道發(fā)電裝置還包括用于對(duì)流體進(jìn)行加熱的加熱設(shè)備，加熱設(shè)備和葉輪位于導(dǎo)流板的兩側(cè)。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，上述加熱設(shè)備固定于管道內(nèi)或管道外。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果是：本發(fā)明實(shí)施例的葉輪增壓穩(wěn)速發(fā)電機(jī)包括依次間隔排列的導(dǎo)流板、可轉(zhuǎn)向的葉輪，以及由轉(zhuǎn)子和定子組成的發(fā)電組件，導(dǎo)流板開設(shè)有多個(gè)第一導(dǎo)流孔，每個(gè)第一導(dǎo)流孔的長(zhǎng)度方向朝向葉輪的一個(gè)葉片，葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與定子發(fā)生電磁感應(yīng)，該葉輪增壓穩(wěn)速發(fā)電機(jī)能夠在較小的流體動(dòng)能作用下自動(dòng)發(fā)電，且發(fā)電效率高。本發(fā)明實(shí)施例的管道發(fā)電裝置包括供流體流動(dòng)的管道和葉輪增壓穩(wěn)速發(fā)電機(jī)，導(dǎo)流板和葉輪等設(shè)置于管道內(nèi)，葉輪的軸線與管道的軸線平行或重合，該管道發(fā)電裝置能夠在管道內(nèi)流體的作用下自動(dòng)發(fā)電，發(fā)電效率高，可專門為各類用電和儲(chǔ)電設(shè)備供電。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的一種葉輪增壓穩(wěn)速發(fā)電機(jī)的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的一種管道發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3中葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：100-葉輪增壓穩(wěn)速發(fā)電機(jī)；110-加熱設(shè)備；120-導(dǎo)流板；121-第一導(dǎo)流孔；122-導(dǎo)流子板；130-葉輪；131-葉片；132-輪圈；141-轉(zhuǎn)子；142-定子；151-轉(zhuǎn)子軸；152-固定支架；200-管道發(fā)電裝置；210-加熱設(shè)備；220-導(dǎo)流板；230-葉輪；231-葉片；232-輪圈；241-轉(zhuǎn)子；242-定子；300-管道。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。

因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

第一實(shí)施例

請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，本實(shí)施例提供一種葉輪增壓穩(wěn)速發(fā)電機(jī)100，其包括加熱設(shè)備110，依次間隔排列的導(dǎo)流板120、可轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪130，以及由轉(zhuǎn)子141和定子142組成的發(fā)電組件，加熱設(shè)備110和葉輪130分別位于導(dǎo)流板120的兩側(cè)，加熱設(shè)備110用于對(duì)流經(jīng)的流體進(jìn)行加熱，使其膨脹，導(dǎo)流板120開設(shè)有多個(gè)第一導(dǎo)流孔121，每個(gè)第一導(dǎo)流孔121的長(zhǎng)度方向朝向葉輪130的一個(gè)葉片131。導(dǎo)流板120設(shè)置有加熱設(shè)備110的一側(cè)的流體經(jīng)過加熱設(shè)備110加熱膨脹，與導(dǎo)流板120另一側(cè)的流體產(chǎn)生壓力差，在壓力差作用下，流體會(huì)由導(dǎo)流板120設(shè)置加熱設(shè)備110的一側(cè)快速通過第一導(dǎo)流孔121，在第一導(dǎo)流孔121的導(dǎo)向作用下，集中朝位于導(dǎo)流板120另一側(cè)的葉輪130的葉片131流動(dòng)，從而推動(dòng)葉輪130轉(zhuǎn)動(dòng)。葉輪130再通過傳動(dòng)齒輪、傳動(dòng)帶和傳動(dòng)軸等固定傳動(dòng)方式或通過磁力傳動(dòng)方式帶動(dòng)轉(zhuǎn)子141轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子141轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與定子142發(fā)生電磁感應(yīng)，從而發(fā)電。本實(shí)施例中，葉輪130與轉(zhuǎn)子141通過轉(zhuǎn)子軸151連接，葉輪130、轉(zhuǎn)子軸151同軸設(shè)置。

本實(shí)施例中，加熱設(shè)備110用于提供增壓功能，具體是采用電加熱、熱水加熱、風(fēng)電電加熱、光伏電加熱、太陽能水加熱、蒸汽加熱或空氣加熱的設(shè)備，只要能實(shí)現(xiàn)對(duì)流體加熱即可，在能源比較貧乏的地區(qū)，優(yōu)選為電加熱，尤其可采用發(fā)電得到的電能進(jìn)行加熱，無需另外設(shè)置設(shè)備或過多的線路。

本實(shí)施例中，葉輪130可以為純?nèi)~片結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)不僅能減小葉輪130重量，減小流體推動(dòng)葉輪130時(shí)的動(dòng)能損耗，而且不妨礙流體通過，葉輪130也可以為普通葉輪結(jié)構(gòu)。參見圖2所示，本實(shí)施例中的葉輪130是由輪圈132和多片繞轉(zhuǎn)子軸151呈放射狀布置的葉片131組成，每片葉片131均傾斜設(shè)置，以便在流體作用下轉(zhuǎn)動(dòng)。

本實(shí)施例中，第一導(dǎo)流孔121的形狀不作限定，但第一導(dǎo)流孔121的長(zhǎng)度方向要與葉輪130的葉片131對(duì)應(yīng)，以保證流體流經(jīng)第一導(dǎo)流孔121，作用于葉輪130的葉片131時(shí)，能夠產(chǎn)生扭矩，推動(dòng)葉輪130轉(zhuǎn)動(dòng)。通常而言，第一導(dǎo)流孔121的長(zhǎng)度方向與葉輪130的轉(zhuǎn)動(dòng)軸不平行，在空間上相交即可，且多個(gè)第一導(dǎo)流孔121的偏轉(zhuǎn)方向基本保持一致，在流體流速相同時(shí)，通過第一導(dǎo)流孔121的流體均勻作用于葉輪130，保證流體動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能的轉(zhuǎn)化率高，發(fā)電效率高。

本實(shí)施例通過第一導(dǎo)流孔121實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能，具體結(jié)構(gòu)為：導(dǎo)流板120由兩片對(duì)應(yīng)開孔的導(dǎo)流子板122疊合組成，對(duì)應(yīng)開孔連通形成第一導(dǎo)流孔121，其中一片導(dǎo)流子板122固定，另一片導(dǎo)流子板122可轉(zhuǎn)動(dòng)，也可兩片導(dǎo)流子板122可同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)流體的流量數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)子141的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)傳送給流量數(shù)據(jù)處理模塊，模塊計(jì)算出所需導(dǎo)第一導(dǎo)流孔121的開度后，自動(dòng)控制調(diào)整導(dǎo)流孔的開度，從而調(diào)整轉(zhuǎn)速。通過旋轉(zhuǎn)導(dǎo)流子板122，調(diào)節(jié)兩片導(dǎo)流子板122的對(duì)應(yīng)開孔的重疊面積，實(shí)現(xiàn)第一導(dǎo)流孔121開度的調(diào)節(jié)，兩片導(dǎo)流子板122的對(duì)應(yīng)開孔重疊面積越大，代表第一導(dǎo)流孔121的開度越大。為了實(shí)現(xiàn)導(dǎo)流子板122轉(zhuǎn)動(dòng)，可轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)流子板122整體為磁性材料制成，或者其外圓周由磁性材料合成，可轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)流子板122對(duì)應(yīng)的管道外設(shè)置可轉(zhuǎn)動(dòng)的磁性轉(zhuǎn)動(dòng)件(磁圈或磁塊等)，磁性轉(zhuǎn)動(dòng)件在流量和轉(zhuǎn)速處理模塊發(fā)出的信號(hào)下指揮移動(dòng)，導(dǎo)流子板122間隔管道隨磁性轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)而跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)整第一導(dǎo)流孔121的開度，從而調(diào)整流量，來控制轉(zhuǎn)速。也可以通過信號(hào)指令由電動(dòng)設(shè)備調(diào)整可轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)流板調(diào)整導(dǎo)流板流量。

本實(shí)施例中，發(fā)電組件的具體結(jié)構(gòu)為：轉(zhuǎn)子141為永磁體，定子142為繞設(shè)于轉(zhuǎn)子141外部的線圈，永磁體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈切割永磁體周圍的磁場(chǎng)，從而產(chǎn)生電流。

葉輪增壓穩(wěn)速發(fā)電機(jī)100的工作原理是：流體經(jīng)過加熱設(shè)備110加熱膨脹，與導(dǎo)流板120另一側(cè)的流體產(chǎn)生壓力差，在壓力差作用下，流體由導(dǎo)流板120設(shè)置加熱設(shè)備110的一側(cè)快速通過第一導(dǎo)流孔121，在第一導(dǎo)流孔121的導(dǎo)向作用下，集中朝位于葉輪130的葉片131流動(dòng)，從而推動(dòng)葉輪130轉(zhuǎn)動(dòng)，葉輪130轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子141轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子141轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與定子142發(fā)生電磁感應(yīng)，從而發(fā)電。

該葉輪增壓穩(wěn)速發(fā)電機(jī)100可以直接安裝于管道上進(jìn)行發(fā)電，同時(shí)也可以與調(diào)壓、計(jì)量、輸變電系統(tǒng)以及儀表、智能系統(tǒng)組合成集成發(fā)電系統(tǒng)，可安裝在有壓差的管道或無壓差管道中發(fā)電。由葉輪增壓穩(wěn)速發(fā)電機(jī)100組成的發(fā)電系統(tǒng)，該發(fā)電系統(tǒng)主要適用于中、高壓力的管道發(fā)電，能夠產(chǎn)生較高的發(fā)電量，可為村鎮(zhèn)、工業(yè)區(qū)、分輸站、場(chǎng)站、等用電場(chǎng)所供電；也可用于低壓管道發(fā)電。

第二實(shí)施例

請(qǐng)參照?qǐng)D3和圖4所示，本實(shí)施例提供一種管道發(fā)電裝置200，其包括供流體流動(dòng)的管道300和葉輪增壓穩(wěn)速發(fā)電機(jī)，本實(shí)施例中的管道300為燃?xì)夤艿?，管?00內(nèi)的流體為燃?xì)?，箭頭群所指方向?yàn)槿細(xì)饬鲃?dòng)方向，即管300的軸線方向。

葉輪增壓穩(wěn)速發(fā)電機(jī)包括加熱設(shè)備210，依次間隔排列的導(dǎo)流板220、可轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪230，以及由轉(zhuǎn)子241和定子242組成的發(fā)電組件，加熱設(shè)備210和葉輪230分別位于導(dǎo)流板220的兩側(cè)，加熱設(shè)備210用于對(duì)管道300內(nèi)的流體進(jìn)行加熱，使其膨脹，導(dǎo)流板220開設(shè)有多個(gè)第一導(dǎo)流孔，每個(gè)第一導(dǎo)流孔的長(zhǎng)度方向朝向葉輪230的一個(gè)葉片231。導(dǎo)流板220和葉輪230設(shè)置于管道300內(nèi)，導(dǎo)流板220的外圓周與管道300的內(nèi)壁固定連接，葉輪230的軸線與管道300的軸線平行或重合，葉輪230可以與管道300同軸線方向安裝，也可以通過從主管道上另接支管到專用發(fā)電集成設(shè)備上實(shí)現(xiàn)垂直于管道方向安裝。管道300內(nèi)的流體沿其軸線流動(dòng)，首先經(jīng)過加熱設(shè)備210加熱膨脹，與導(dǎo)流板220另一側(cè)的氣體產(chǎn)生壓力差，在壓力差作用下，氣體會(huì)由導(dǎo)流板220設(shè)置加熱設(shè)備210的一側(cè)快速通過第一導(dǎo)流孔，在第一導(dǎo)流孔的導(dǎo)向作用下，集中朝位于導(dǎo)流板220另一側(cè)的葉輪230的葉片231流動(dòng)，從而推動(dòng)葉輪230轉(zhuǎn)動(dòng)。葉輪230帶動(dòng)轉(zhuǎn)子241轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子241轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與定子242發(fā)生電磁感應(yīng)，從而發(fā)電。

管道發(fā)電裝置200的轉(zhuǎn)子241在管道300內(nèi)旋轉(zhuǎn)，需要一定的流體流量和壓力，也就是需要一定的流體動(dòng)能來驅(qū)動(dòng)，流體動(dòng)能要能克服葉輪230、轉(zhuǎn)子241的重力，以及轉(zhuǎn)子241與定子242之間的磁阻力，才能轉(zhuǎn)化成電能。一般情況下，管道發(fā)電裝置200能夠在管道300內(nèi)流體的作用下帶動(dòng)葉輪230旋轉(zhuǎn)，在壓力和流量不足以帶動(dòng)葉輪230旋轉(zhuǎn)時(shí)，可利用加熱裝置210和導(dǎo)流板220對(duì)流體進(jìn)行加熱增壓，再利用增壓推動(dòng)葉輪230旋轉(zhuǎn)。

本實(shí)施例中加熱設(shè)備210可采用各種方式進(jìn)行加熱，具體的加熱方法有電加熱、水加熱、風(fēng)電加熱、光伏加熱、太陽能加熱等方式。加熱設(shè)備210可以固定于管道300內(nèi)或管道300外，還可采用特制裝置使流體通過密封且可承壓和回形管或多路管，特制的管路經(jīng)電熱和熱水加溫后，使管內(nèi)的流體受熱臌脹后流向葉輪，從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

參見圖4所示，本實(shí)施例中的葉輪230包括葉片231，以及固定設(shè)置于葉片231外圓周的輪圈232，葉輪230的葉片231可轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)整葉片231的偏轉(zhuǎn)角度。為了進(jìn)一步增加葉輪230的旋轉(zhuǎn)效率，使其在較小的流體流量下就能旋轉(zhuǎn)，可以增大葉片131的受力面積，葉輪230與葉輪230外的管道300可根據(jù)壓力情況外擴(kuò)增大，使葉輪230的直徑大于管道300的直徑，以增大推力，這種葉輪230在管道300內(nèi)的設(shè)置方法是：管道300的一段向外凸出形成鼓形的殼體，葉輪230設(shè)置于該殼體內(nèi)，導(dǎo)流板220也可以設(shè)置于管道300擴(kuò)張后的凸出的管體內(nèi)。

本實(shí)施例一方面通過葉輪230提供穩(wěn)速作用，具體是通過葉輪230變向?qū)崿F(xiàn)控速：1、機(jī)械調(diào)速，受設(shè)定力距的控制，當(dāng)葉輪230受力超出一定值時(shí)，根據(jù)受力值的大小，葉輪230的葉片231發(fā)生一定的角度偏轉(zhuǎn)，當(dāng)角度變化時(shí)，葉輪230的受力面積減小，因而葉輪230的旋轉(zhuǎn)速度降低，當(dāng)葉輪230受力低于一定值時(shí)，葉輪230的葉片231受機(jī)械彈力的影響，逐步恢復(fù)原狀，從而增加受力面積，旋轉(zhuǎn)速度加快。2、傳感調(diào)速：通過設(shè)置轉(zhuǎn)子241、葉輪230轉(zhuǎn)速傳感系統(tǒng)，和流體流量、壓力的傳感系統(tǒng)，將采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過程序的智能處理后，通過葉輪230的變向系統(tǒng)來控制葉輪230的葉片231的角度以調(diào)整受力面積，從而調(diào)整轉(zhuǎn)子241速度，或通過其他方式來控制轉(zhuǎn)子241的轉(zhuǎn)速甚至停轉(zhuǎn)?；蛘咄ㄟ^轉(zhuǎn)速傳感系統(tǒng)調(diào)速，具體是將轉(zhuǎn)子241或葉輪230的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)處理模塊，經(jīng)過程序處理調(diào)整流量控制器和調(diào)壓器，控制流體的流量或壓力，以達(dá)到調(diào)整轉(zhuǎn)速、直至停轉(zhuǎn)的目的。這樣一來，葉輪230前的流體經(jīng)加熱設(shè)備210升溫膨脹增壓，局部產(chǎn)生壓力差，以推動(dòng)轉(zhuǎn)子241旋轉(zhuǎn)；通過導(dǎo)流板220上的第一導(dǎo)流孔集中管道300中流體的壓力，使葉輪230的葉片231局部集中受力；通過增大驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子241轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪230的受力面來實(shí)現(xiàn)上述目的。

本實(shí)施例中葉輪230的輪圈232的外圓周還可以設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)流條，導(dǎo)流條相對(duì)所述輪圈的軸線傾斜設(shè)置，對(duì)應(yīng)的，導(dǎo)流板220還開設(shè)有多個(gè)第二導(dǎo)流孔，每個(gè)第二導(dǎo)流孔的長(zhǎng)度方向朝向一個(gè)導(dǎo)流條。通過第二導(dǎo)流孔的流體均勻作用于外圓周的導(dǎo)流條，流體對(duì)葉輪230整體的扭矩增大，提高葉輪230的旋轉(zhuǎn)效率。

安裝該管道發(fā)電裝置200時(shí)，可以采用將葉輪230與轉(zhuǎn)子241設(shè)置于管道300內(nèi)的方式，葉輪230與轉(zhuǎn)子241可以通過轉(zhuǎn)子軸151連接，葉輪230、轉(zhuǎn)子軸151同軸設(shè)置。另外，還可以將傳動(dòng)部分的葉輪安裝于管道內(nèi)，葉輪230和定子242通過磁傳動(dòng)的方式，將動(dòng)力間隔管道300傳送于管道300外部，與管道300外部的各類發(fā)電機(jī)同步轉(zhuǎn)動(dòng)?？梢圆扇《ㄗ?42線圈安裝于管道300外的方式，也可以將轉(zhuǎn)子241、定子242全部安裝于管道300內(nèi)，本實(shí)施例中的加熱設(shè)備210為電熱絲，其纏繞于管道300外圈。

加熱設(shè)備210和定子242可設(shè)置于管道300內(nèi)，也可設(shè)置于管道300外，為了使加熱設(shè)備210和定子242固定安裝于管道300外部或內(nèi)部，且不影響流體的流通，加熱設(shè)備210可以為固定于管道300內(nèi)或外，同時(shí)，為了將加熱設(shè)備210固定于管道300外，導(dǎo)流板220的外圓周與管道300的內(nèi)壁固定連接。本實(shí)施例的定子242置于管道300外，且定子242設(shè)置于管道300外部，由于定子242線圈位于管道300外，是在管道300外產(chǎn)生電流，保證管道300內(nèi)流體的安全性，而且，定子242線圈位于管道300外，產(chǎn)生的電流無需破壞管道300壁面即可輸出，保證管道300的密封性，避免管道300內(nèi)流體泄露的隱患。

為了使葉輪230和轉(zhuǎn)子241架設(shè)于管道300內(nèi)，且不影響轉(zhuǎn)動(dòng)，葉輪230和轉(zhuǎn)子241通過固定支架152安置于管道300內(nèi)。本實(shí)施例中，固定支架152為圓盤式結(jié)構(gòu)，固定支架152設(shè)置有使流體通過的流通孔，固定支架152的外圈與管道300的內(nèi)壁固定連接，然后再通過轉(zhuǎn)子軸151轉(zhuǎn)動(dòng)架設(shè)于固定支架152，轉(zhuǎn)子軸151與固定支架152的貫穿處可以設(shè)置軸承，以減小轉(zhuǎn)動(dòng)阻力。

管道發(fā)電裝置200的工作原理是：管道300內(nèi)的流體沿其軸線流動(dòng)，首先經(jīng)過導(dǎo)流板220一側(cè)的加熱設(shè)備210加熱膨脹，與導(dǎo)流板220另一側(cè)的流體產(chǎn)生壓力差，在壓力差作用下，流體由導(dǎo)流板220設(shè)置加熱設(shè)備210的一側(cè)快速通過第一導(dǎo)流孔和第二導(dǎo)流孔，在第一導(dǎo)流孔和第二導(dǎo)流孔的導(dǎo)向作用下，集中朝位于導(dǎo)流板220另一側(cè)的葉輪230的葉片231和導(dǎo)流條流動(dòng)，從而推動(dòng)葉輪230轉(zhuǎn)動(dòng)。葉輪230通過轉(zhuǎn)子軸151帶動(dòng)轉(zhuǎn)子241轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子241轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與定子242發(fā)生電磁感應(yīng)，從而發(fā)電。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例的葉輪增壓穩(wěn)速發(fā)電機(jī)能夠在較小的流體動(dòng)能作用下自動(dòng)發(fā)電，且發(fā)電效率高；本發(fā)明實(shí)施例的管道發(fā)電裝置能夠在管道內(nèi)流體的作用下自動(dòng)發(fā)電，發(fā)電效率高，可專門為管道各類用電設(shè)備和儲(chǔ)電設(shè)備供電。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。