发电装置、流体压力减小装置以及流体泵的制作方法_2

文档序号:9916249阅读:来源:国知局
61] 图6是根据本发明的实施方式的发电装置的示意性剖视图,其中该发电装置设有 旁通管;
[0062] 图7是根据本发明的替代实施方式的发电装置的示意性立体图;
[0063] 图8是图7中所示的发电装置的交流发电机的示意性立体分解图;
[0064] 图9是图7中所示的发电装置的示意性立体分解图;
[0065] 图10是图7中所示的发电装置的示意性剖视图;
[0066] 图11是根据本发明的替代实施方式的发电装置在使用期间的示意图;
[0067] 图12是图11中所示的发电装置的示意性剖视图;
[0068] 图13是根据本发明的另一替代实施方式的发电装置在使用期间的示意图;以及
[0069] 图14至图17是根据本发明的发电装置的另一替代实施方式的示意图。
【具体实施方式】
[0070] 参照图1,示出了用于从流动流体发电的发电装置10。在该实施例中,通过将发电 装置10布置在进口管段12和出口管段14之间,发电装置10被包含在流体管路中。
[0071] 在该实施例中,流体管路是形成多层建筑中的水分配管网的一部分的水管,并且 在该特别实施例中,水管是在建筑物中的高的水分配点和布置在地平面或以下的废水点之 间延伸的下行水管。然而,应当理解,发电装置10可以被包含在任何合适的流体管路中,其 中足够的能量与穿过该流体管路流动的流体关联来发电。
[0072] 在该实施方式中,发电装置10包括在该实施例中为大致圆柱形的管路部分16以及 例如通过焊接而连接到管路部分16的每一纵向端部的第一法兰18。类似地,进口管段12和 出口管段14中的每一者都包括例如通过焊接而连接到进口管段12的自由端和出口管段14 的自由端的第二法兰20。
[0073]管路部分16通过轴承22(例如止推轴承)连接到进口管段12和出口管段14,每个轴 承22布置在相邻布置的第一法兰18和第二法兰20之间并通过任何合适的方式(例如使用螺 栓23)连接到第一法兰18和第二法兰20。在一个实施方式中,轴承是磁力轴承。
[0074]应该理解,轴承22用来把发电装置10连接到进口管段12和出口管段14,同时允许 管路部分16能围绕管路部分16的纵向轴线自由地旋转。因而,应该理解,想到了这样的任何 管路联接装置,该管路联接装置被布置成将管路部分连接到进口管或出口管,使得管路部 分能够相对于管入口或管出口旋转,同时提供好的密封从而防止流体从进口管、出口管和 管路部分16出来。
[0075]发电装置10还包括旋转赋予装置24。在使用期间当流体沿箭头A的方向通过管路 部分16时,旋转赋予装置24用来促使管路部分16旋转。
[0076]在该实施例中,旋转赋予装置24包括具有延伸横过出口管段14并固定到出口管段 14的横向构件26、从横向构件26大致垂直延伸的轴28、安装在轴28上的流体导向构件32。在 该实施例中,流体导向构件32呈中心毂部的形式,该毂部具有在使用期间面向水流的通常 凸形的端部轮廓。
[0077]旋转赋予装置24还包括多个叶片34,叶片34连接到管路部分16并且邻近毂部32布 置,使得在叶片34和毂部分32之间限定出小间隙,在该实施例中,该小间隙为大概0.05mm。 叶片34被构造成以及相对于毂部32布置成使得在使用期间朝着箭头A的方向流过管路部分 16的水碰撞叶片34并由此引起叶片34围绕毂部32旋转以及引起管路部分16相对于进口管 段12和出口管段14旋转。流体导向构件32被布置成在使用期间促使流体朝着叶片34移动。
[0078]在图4中更详细示出了毂部32和叶片34,并且在该实施例中,设置了围绕毂部32等 距布置的四个叶片34。每个叶片34被扭曲以及取向,使得当从垂直于管路部分16的旋转轴 线的方向看时,叶片34和垂至于旋转轴线的平面35之间的角度在36°和55°之间变化。但是, 应该理解,想到了其它叶片构造和取向。
[0079]图5示出了替代旋转赋予装置37。旋转赋予装置37与图1所示的旋转赋予装置24类 似,除了旋转赋予装置37没有包括中心毂部32。相同或类似特征用相同附图标记来表示。预 期图4所示的旋转赋予装置24将比图5所示的旋转赋予装置37产生更多的旋转力,因为在图 4所示的旋转赋予装置的情况下,中心毂部32在使用期间引导流动的水到叶片34上。
[0080] 应该理解,每个叶片34被构造成使得叶片34没有完全围绕管路部分16的中心轴线 延伸,并且在该实施例中,四个相邻布置的叶片34围绕管路部分16的中心轴线设置。
[0081] 交流发电机36与管路部分16操作性地关联,交流发电机36具有固定到管路部分16 的外表面的转子38和邻近转子38布置在转子38上的定子40。在该实施例中,交流发电机36 是无刷型的,并且该布置使得管路部分16围绕管路部分16的纵向轴线的旋转引起转子38同 样旋转并且由此引起交流发电机36在定子40处发电。发的电可以通过输出电缆42提取。
[0082] 应该理解,发电装置10可以用来把与流过管路部分16的水关联的动能转换为电 能,并且转换的能量例如可以用在建筑物中,由此总体上提高了建筑物的能量效率。通过这 种方式,发电装置可以形成发电系统的一部分,该发电系统例如被包含在建筑物中,该发电 系统包括被布置成发电以供建筑物使用的多个发电装置10。
[0083]如图2所示,作为螺栓23的替代或另外,管路部分16可以利用外壳44可靠地布置在 进口管段12和出口管段14之间,外壳44可以包括铰链以允许毫不费力地将该外壳布置在进 口管段12和出口管段14上。外壳44可以包括环状密封46以在外壳44和进口管段12和出口管 段14之间提供好的密封,以及外壳44可以包括固定钳(未示出)。
[0084]如图3更详细地所示,在该实施例中,管路部分16包括可分开的第一管段50和第二 管段52,第一管段50和第二管段52能够相互接合以及通过将交流发电机36布置在管段50、 52之间位于套筒54上并且在套筒54内接收第一管段50和第二管段52而与交流发电机36相 接合。这允许管路部分16可以与转子38接合。第一管段50和第二管段52中的每一个均设有 环状法兰56,当第一管段50和第二管段52连接在一起时,环形法兰56邻接转子38。
[0085] 图6示出发电装置58的另一实施方式。相同或相似的特征用相同的附图标记表示。 图6示意性示出了旋转赋予装置24。
[0086] 图6中所示的发电装置58和图1中所示的发电装置10的功能相同,因为流体流动与 旋转赋予装置相作用从而促使管路部分旋转并由此促使交流发电机发电。然而,根据该实 施方式,包括第一和第二旁通阀60、62和旁通管64。第一旁通阀60布置在进口管段12和管路 部分16之间,并且包括能够布置在第一位置(如图6所示)和第二位置的第一致动器64,在第 一位置,水能够从进口管段12流向管路部分16但是不能从进口管段12流入旁通管64,在第 二位置,水能够从进口管段12流向旁通管64但不能从进口管段12流向管路部分16。类似地, 第二旁通阀62布置在出口管段14和管路部分16之间,并且包括能够布置在第一位置(如图6 所示)和第二位置的第二致动器66,在第一位置,水能够从管路部分16流向出口管段14但是 不能从旁通管64流向出口管段14,在第二位置,水能够从旁通管64流向出口管段14但不能 从管路部分16流向出口管段14。
[0087] 应当理解,旁通阀60、62和旁通管64可以用来使水流转向以绕过发电装置10,例如 使得可以对发电装置10进行维护或可以替换发电装置10。
[0088] 图7至图9示出了发电装置70的另一实施方式。相同或相似的特征用相同的附图标 记表不。
[0089] 发电装置70包括具有定子74和转子76的交流发电机72,转子76能够被接收在定子 74中并且布置成相对于定子74旋转。
[0090] 转子76是中空的并且设有旋转赋予装置78,旋转赋予装置78在该实施例中是多个 叶片78的形式,在使用期间当流体从转子的第一侧的进口流向转子76的相反的第二侧的出 口通过转子76时,旋转赋予装置78用来促使转子76旋转。
[0091] 在该实施例中,旋转赋予装置78与管路部分80成为一体,管路部分80具有大致圆 柱形管段82和在管段82的一端的法兰84。通过穿过转子76接收管段82,管路部分80可以与 转子76相接合。在该实施例中,管路部分80和旋转赋予装置78是整体形成的。管路部分80可 以是由钢或任何其它合适材料形成的。
[0092] 然而,应该理解,其它布置也是可能的。例如,管路部分可以被省略,并且旋转赋予 装
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