专利名称：利用输送管道流体压力的小型发电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及小型发电装置，特别是一种利用流体输送管道中流体压 力作为动力源的小型发电装置。
背景技术：
目前，巿场上出现了多种利用输送管道中的自来水或其他流体压力作为 动力源的小型发电装置，充分利用了输送管道中的流体压力，该小型发电装
置可为小功率的电子电器设备如各种压力表、流量表、LED照明灯、充电器 等提供电源。 .
但是，现有小型发电装置的结构复杂，导致其体积偏大、占用空间大， 价格昂贵；且流体压力要求高，在流体压力不稳定或小压力管道中工作不稳 定甚至无法工作，以致上述小型发电装置的实用性大打折扣，难于普及推广。
发明内容
本实用新型所要解决的是现有利用流体输送管道中流体压力作为动力 源的小型发电装置体积大、结构复杂以及对流体压力要求高的技术问题，提 供一种利用输送管道流体压力的小型发电装置，本小型发电装置结构简单紧 凑、体积小，且可在低压力情况下持续可靠工作，以提高小型发电装置的实 用性。
本实用新型的目的通过如下技术方案实现一种利用输送管道流体压力的小型发电装置，包括发电管道单元以及利
用发电管道单元流体压力发电的发电机单元；其特征在于
发电管道单元包括一直管段外壳，该外壳内腔通过一体成型的横隔板分
隔为上、下腔体；横隔板的顶面中部开有叶轮容置腔、周沿开设有过流环槽， 叶轮容置腔与环槽之间形成一挡流环，该挡流环周面上开设多个对称布置的 旋流射口；挡流环顶端封设有上盖；下腔体的端口上部封设有底盖，底盖与 横隔板之间形成一个液密封的电机室；外壳侧壁内设有连通叶轮容置腔底部 与下腔体端口之间的过流通道；
发电机单元包括分别装设于所述叶轮容置腔、电机室内的发电机叶轮、 发电机，发电机叶轮轴下端通过轴承、密封圈穿过叶轮容置腔底部连接发电
进一步，所述发电机叶轮包括周面上均布有叶片的叶轮盘，所有叶片为 朝同一螺旋方向布置的弯弧型燕翼式叶片，叶片的凹弧面朝迎流方向。
所述发电机包括固定安装在电机室内的塑料线圈骨架，该线圈骨架内设 有可容永久磁铁自由转动的内室，内室中藏设有永久磁铁，内室两侧的线圈 骨架表面上对应缠绕有两线圈绕组；所述叶轮轴下端通过轴承伸入线圈骨架 内室，所述永久磁铁中部固定在叶轮轴上。
所述挡流环的旋流射口为三个。
所述过流环槽的深度小于叶轮容置腔的深度。
本实用新型具有以下有益效果
上述利用输送管道流体压力的小型发电装置，输送管道中的压力流体通 过外壳上端口即进流口进入过流槽后经旋流射口射入叶轮容置腔，多个旋流 射口射出的压力流体在叶轮容置腔内形成高速旋流，高速旋流推动叶轮旋转，从而带动发电机工作将流体动能转化为电能。进入叶轮容置腔中的流体 通过外壳侧壁上过流通道经外壳下端口排出或回流重复利用。本小型发电机 结构简单紧凑、布置合理，所有构件均设于外壳内，体积小，价格低，大大 提高小型发电机的实用性；压力流体通过旋流射口增压后进入叶轮容置腔形 成高速旋流，确保发电机在低压力、小流量输送管道中持续可靠工作，提高 小型发电机的使用范围。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
图l是本实用新型提供的利用输送管道流体压力的小型发电装置的结构 剖视图。
图2是沿
图1中A-A方向的剖视图。 图3是图2中的外壳的结构示意图。 图4是外壳的立体示意图。 图5是图4的俯视图。 图6是图4中的仰视图。
图7是图2中的线圈骨架的放大示意图(半剖)。 图8是图2中的发电机叶轮的立体放大示意图。
图9是本实用新型提供的利用输送管道流体压力的小型发电装置的使用 状态示意图。
具体实施方式
一种利用输送管道流体压力的小型发电装置，包括发电管道单元以及利用发电管道单元流体压力发电的发电机单元。
参照
图1至图6。发电管道单元包括一具有进、出流口 la、 lb的直管段
外壳l，外壳1的上、下端外周面上分别设有螺紋段，以便于连接外部管道。
该外壳1内腔通过一横隔板2分隔为上、下腔体，该横隔板2和外壳1釆用 塑料一体模注成型。横隔板2的顶面中部开有一可容置发电机叶轮的圆柱状 叶轮容置腔2a;横隔板2的周沿开设有深度小于叶轮容置腔的过流环槽2b，' 叶轮容置腔2a与过流环槽2b之间形成一挡流环3，挡流环顶端封设有上盖 2c。从图4中可以看出，挡流环3上开设三个沿周面对称布置的旋流射口 3a， 三个旋流射口 3a同角度斜向布置，且旋流射口 3a呈入口大、出口小的喇叭 状，以提高旋流射口 3a对压力流体的增压、提速效果。参照图2。下腔体的 端口上部封设有底盖4，底盖4与外壳下腔体内侧壁之间装设有密封圈4a; 底盖4与横隔板2之间形成一个液密封的电机室5;底盖4下部的外壳l端 口形成上述出流口lb。叶轮容置腔2a的内侧壁底环设有排流槽6a;外壳1 侧壁内对称设有连通排流槽6a与出流口 lb之间的三条过流通道6;叶轮容 置腔2a的液流通过经排流槽6a、过流通道6流入出流口 lb,直接排出或回 流重复利用。上述电机室5对应的外壳1侧壁上开有贯通的过线孔lc。
参照
图1、图2。发电机单元包括发电机叶轮7、发电机以及传动连接在 发电机叶轮7与发电机永久磁铁8b之间的发电机叶轮轴9,发电机叶轮7 可转动地装设于上述的叶轮容置腔2a中，发电机装设在上述的电机室5内。
参照图8。发电机叶轮7包括周面上均布有叶片7b的叶轮盘7a,发电 机叶轮7的叶轮盘7a和叶片7b釆用塑料一体模注成型。所有叶片7b为朝 同一螺旋方向布置的弯弧型燕翼式叶片，叶片7b的根部和端部的厚度相同。
参照图2、图7。发电机包括固定安装在电机室内的塑料线圈骨架8a,该线圈骨架8a内设有可容永久磁铁8b的内室8c，内室8c两侧的线圈骨架 8a表面两侧对应设有用于绕设线圈的绕线环槽8d。参照图2。内室8c中藏 设有永久磁铁8b,两绕线环槽8d上对应缠绕有线圈绕组8e。叶轮容置腔2a 的底部、线圈骨架8a的顶面、线圈骨架8a的内底面上对应开设有与外壳l 同轴线布置的中心轴孔10、 20、 30,叶轮容置腔2a底部、线圈骨架8a顶面 上的中心轴孔IO、 20为贯孔，线圈骨架8a的内底面上的中心轴孔30为盲 孔。线圈骨架8a顶面上的中心轴孔20周缘设有向上延伸至中心轴孔10内 中部的凸环20a，凸环20a外径与中心轴孔10内径相当，凸环20a的上部紧 套在中心轴孔20a中。上述电机室5对应的外壳l侧壁上开有贯通的过线孔 lc;线圈绕组8e两端引出输出线8f,输出线8f穿过外壳过线孔lc外伸， 输出线8f为用电设备(图中未示出)提供电源。
参照图2。发电机叶轮轴9的下端通过轴承装设在线圈骨架内底面上的 中心轴孔30中，上端依次穿过内室8c、中心轴孔20、凸环20a内腔、中心 轴孔30伸入至发电机叶轮容置腔2a的上盖2c附近。发电机叶轮轴9的中 银通过轴承可转动地穿设在凸环20a内腔中，且安装后的叶片凹弧面朝迎流 方向。发电机叶轮轴9与凸环顶面上部的中心轴孔10之间套装有用于液密 封电机室5的密封圈11。发电机叶轮7通过叶轮盘7a的中心孔固定安装在 发电机叶轮轴9的顶端。上述永久磁铁8b的中部固定在发电机叶轮轴9上。
参照图9。本利用输送管道流体压力的小型发电装置，输送管道12中的 压力流体通过外壳进流口 la进入过流环槽2b，再经三个旋流射口 3a同时射 入叶轮容置腔2a,旋流射口 3a射出的高压力流体在叶轮容置腔2a内形成高 速旋流，高速旋流推动发电机叶轮7旋转，从而带动发电机的永久磁铁8b 绕叶轮轴转动切割两线圈绕组8e，将流体动能转化为电能；输出线8f穿过外壳过线孔lc与用电设备电源输入端电性导接，为电子电器设备提供电源。 自进流口 la进入叶轮容置腔2a中的压力流体通过排流槽6a、过流通道6、 流入出流口 lb直接排出或回流至输送管道12。
本小型发电机具有很高的实用性和商业价值，其使用范围广，可应用于 城镇巿政自来水管道、煤气管道等压力液体、气体输送管道；发电机发出的 电能可供各种感应洁具、压力表、流量表、LED照明灯、充电器等电子电器 设备使用。
以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能以此限定本实用新 型实施的范围，即依本实用新型申请专利范围及说明书内容所作的等效变化 与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。
权利要求1. 利用输送管道流体压力的小型发电装置，包括发电管道单元以及利用发电管道单元流体压力发电的发电机单元；其特征在于发电管道单元包括一直管段外壳，该外壳内腔通过一体成型的横隔板分隔为上、下腔体；横隔板的顶面中部开有端口封设有上盖的叶轮容置腔、周沿开设有过流环槽，叶轮容置腔与环槽之间形成一挡流环，该挡流环周面上开设多个对称布置的旋流射口；下腔体的端口上部封设有底盖，底盖与横隔板之间形成一个液密封的电机室；外壳侧壁内设有连通叶轮容置腔底部与下腔体端口之间的过流通道；发电机单元包括分别装设于所述叶轮容置腔、电机室内的发电机叶轮、发电机，叶轮轴下端通过轴承、密封圈穿过叶轮容置腔底部连接发电机。
2. 根据权利要求1所述的小型发电装置，其特征在于所述发电机叶轮 包括周面上均布有叶片的叶轮盘，所有叶片为朝同一螺旋方向布置的弯弧型 燕翼式叶片，叶片的凹弧面朝迎流方向。
3. 根据权利要求2所述的小型发电装置，其特征在于所述每个叶片的 根部和端部的厚度相同。
4. 根据权利要求1所述的小型发电装置，其特征在于所述发电机包括 固定安装在电机室内的塑料线圈骨架，该线圈骨架内设有可容永久磁铁自由 转动的内室，内室中藏设有永久磁铁，内室两侧的线圈骨架表面上对应缠绕 有两线圈绕组；所述叶轮轴下端通过轴承伸入线圈骨架内室，所述永久磁铁 中部固定在叶轮轴上。
5. 根据权利要求1所述的小型发电装置，其特征在于所述叶轮容置腔
6. 根据权利要求1所述的小型发电装置，其特征在于所述挡流环的 旋流射口为三个。
7. 根据权利要求1所述的小型发电装置，其特征在于所述过流环槽的 深度小于叶轮容置腔的深度。
专利摘要利用输送管道流体压力的小型发电装置，包括发电管道单元、发电机单元；其特征在于发电管道单元包括一内腔通过横隔板分隔为上、下腔体的直管段外壳；横隔板的顶面中部开有端口封设有上盖的叶轮容置腔、周沿开设有过流环槽，叶轮容置腔与过流环槽之间形成一个周面上对称开设有多个旋流射口的挡流环；下腔体内设有一个液密封的电机室；叶轮容置腔底部与下腔体端口之间的外壳侧壁内设有过流通道；发电机单元包括装设于叶轮容置腔、电机室内的发电机叶轮、发电机，叶轮轴传动连接发电机。本装置结构紧凑、体积小，压力流体通过旋流射口增压后进入叶轮容置腔形成高速旋流，确保发电机在低压力、小流量输送管道中持续可靠工作，实用性强。
文档编号F03B13/00GK201250749SQ20082010288
公开日2009年6月3日 申请日期2008年6月25日 优先权日2008年6月25日
发明者颜建洲, 黄于阗 申请人:黄于阗