一种微型水力发电机的制作方法

本实用新型涉及水力发电技术领域，尤其涉及一种微型水力发电机。

背景技术：

水力发电是指利用水的势能转化为电能。现有的水力发电机大部分都是大型发电机，其设置在河流或者湖泊上，利用水流的冲击力进行发电。由于应用条件的限制，水力发电并没有在人们日常生活中得到更多的应用。

为了响应国家的环保号召，提高能源的利用率，目前市面上出现了一种应用于水管上的微型水力发电机，其利用水管内流过的水流进行发电，为家电产品的部分电器件供电。但是，现有的这些微型水力发电机大多存在如下缺点：为了保证产生足够大的电流，转子组件和定子组件设于同一腔体内，并且，该腔体与叶轮所在的腔体密封隔开，转子组件与叶轮之间通过转轴传动连接，由于转轴贯穿上述两个腔体之间的分隔壁，因此该分隔壁容易出现渗水、漏水的问题，进而导致发电机失效。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种无渗漏，性能可靠的微型水力发电机。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种微型水力发电机，其包括：

壳体，其内部设有隔板以及被所述隔板分隔开来的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体的腔壁上设有进口和出口；

叶轮，可转动地设置于所述第一腔体内，且所述叶轮上设有第一磁铁；

连动转盘，可转动地设置于所述第二腔体内，且所述连动转盘上设有与所述第一磁铁具有相互作用力的第二磁铁；

定子组件，设置于所述第二腔体内；

转子组件，设置于所述第二腔体内，所述转子组件与所述连动转盘传动连接并可相对于所述定子组件旋转。

作为优选方案，所述第一磁铁设为两个或两个以上且围绕所述叶轮的旋转中心线排列，所述第二磁铁与所述第一磁铁数量相等且围绕所述连动转盘的旋转中心线排列。

作为优选方案，所述进口与所述出口正对。

作为优选方案，所述进口的流通面积小于所述出口的流通面积。

作为优选方案，所述壳体的外侧壁上设有进液管和出液管，所述进液管的一端在所述第一腔体的腔壁上形成所述进口，所述进液管的另一端设有第一接口，所述出液管的一端在所述第一腔体的腔壁上形成所述出口，所述出液管的另一端设有第二接口。

作为优选方案，所述进液管的流通面积沿从所述第一接口至所述进口的方向逐渐缩小。

作为优选方案，所述进液管上设有与其相连通的支管。

作为优选方案，还包括变径接头，所述变径接头设于所述进液管设有所述第一接口的一端。

作为优选方案，所述变径接头包括接头本体、第一卡环以及第一卡爪，所述第一卡环设于所述接头本体的一端，所述第一卡爪套于所述进液管的外部，所述进液管设有所述第一接口的一端与所述接头本体设有所述第一卡环的一端套接，且所述第一卡爪与所述第一卡环卡接。

作为优选方案，所述变径接头还包括第二卡环和第二卡爪，所述第二卡环设于所述接头本体远离所述第一卡环的一端，所述第二卡爪卡接于所述第二卡环上。

本实用新型实施例提供了一种微型水力发电机，与现有技术相比，其有益效果在于：

本实用新型实施例提供的微型水力发电机包括壳体、叶轮、连动转盘、定子组件以及转子组件；壳体的内部设有隔板以及被隔板分隔开来的第一腔体和第二腔体，第一腔体的腔壁上设有进口和出口；叶轮可转动地设于第一腔体内，且叶轮上设有第一磁铁；连动转盘可转动地设于第二腔体内，且连动转盘上设有与第一磁铁具有相互作用力的第二磁铁；定子组件和转子组件均设置于第二腔体内，且转子组件与连动转盘传动连接并可相对于定子组件旋转。基于上述结构，由于第一腔体和第二腔体被隔板完全分隔开来，并且叶轮是通过与其没有接触的连动转盘来带动转子组件旋转，因此，流过第一腔体的介质不会进入第二腔体内破坏定子组件和转子组件，也即，该微型水力发电机具有极好的防渗漏性能，不会出现失效的情况，性能可靠。

附图说明

图1是本实用新型实施例的微型水力发电机的分体示意图之一；

图2是本实用新型实施例的微型水力发电机的分体示意图之二；

图3是本实用新型实施例的座体的结构示意图；

图4是本实用新型实施例的变径接头的分体示意图。

图中：1、壳体；1a、座体；1b、盖体；11、第一腔体；12、第二腔体；13、进口；14、出口；15、转轴；16、进液管；17、出液管；18、支管；2、叶轮；3、连动转盘；4、定子组件；41、铁芯线圈；42、座架；5、转子组件；51、支架；52、磁片；53、固定环；6、隔板；7、第一磁铁；8、变径接头；81、接头本体；82、第一卡环；83、第一卡爪；84、第二卡环；85、第二卡爪；86、密封圈。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解的是，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

如图1至图3所示，本实用新型实施例提供一种微型水力发电机，其主要包括壳体1、叶轮2、连动转盘3、定子组件4以及转子组件5。壳体1的内部设有不锈钢的隔板6以及被隔板6分隔开来的第一腔体11和第二腔体12，第一腔体11的腔壁上设有进口13和出口14，如此，流动的介质通过可进口13和出口14进出第一腔体11。第一腔体11的腔壁上还设有转轴15，叶轮2设于第一腔体11内并安装于转轴15上，由此，依靠流过第一腔体11的介质的冲击力，叶轮2可绕着转轴15转动；叶轮2上设有第一磁铁7。连动转盘3设于第二腔体12内，并且，连动转盘3上设有与第一磁铁7具有相互作用力的第二磁铁(图未示)，如此，借助第一磁铁7与第二磁铁之间的相互作用力，连动转盘3可随着叶轮2转动。定子组件4设于第二腔体12内，定子组件4包括铁芯线圈41，铁芯线圈41相对于隔板6固定。转子组件5设于第二腔体12内，转子组件5包括支架51以及设于支架51上的磁片52，支架51与连动转盘3传动连接并可相对于铁芯线圈41旋转，磁片52设为两片或两片以上且围绕支架51的旋转中心线等间距排列，由此，支架51可随着连动转盘3转动，磁片52与铁芯线圈41之间可发生相对运动。

基于上述结构，本实用新型提供的微型水力发电机的工作原理为：介质从进口13流入第一腔体11，再从出口14流出，在此过程中，介质带动叶轮2转动，由于第一磁铁7与第二磁铁之间存在相互作用力，并且转子组件5的支架51与连动转盘3传动连接，因此连动转盘3和支架51也随着叶轮2同步转动，从而，磁片52与铁芯线圈41之间发生相对运动，进而，铁芯线圈41因切割磁感线而产生电流，实现发电。

与现有技术相比，一方面，由于第一腔体11和第二腔体12被隔板6完全分隔开来，并且叶轮2是通过与其没有接触的连动转盘3来带动转子组件5旋转，因此，流过第一腔体11的介质不会进入第二腔体12内破坏定子组件4和转子组件5，也即，该微型水力发电机具有极好的防渗漏性能，不会出现失效的情况；另一方面，由于定子组件4和转子组件5均位于第二腔体12内，磁片52与铁芯线圈41之间的距离很近且无阻隔，从而，铁芯线圈41处于高强度的磁场内，可产生持续的大电流，进而，该微型水力发电机可满足更多电器件的供电要求；此外，由于磁片52便于定制充磁，因此具有更强的磁性，可产生更强的磁场，从而进一步地提升了该微型水力发电机的工作性能。

可选地，如图1所示，作为本实用新型提供的微型水力发电机的一种具体实施方式，第一磁铁7设为两个或两个以上且围绕叶轮2的旋转中心线等间距排列，对应地，第二磁铁与第一磁铁7数量相等且围绕连动转盘3的旋转中心线等间距排列，并且，叶轮2的旋转中心线与连动转盘3的旋转中心线相重合，基于此，连动转盘3可随着叶轮2持续、稳定地转动。

可选地，如图3所示，作为本实用新型提供的微型水力发电机的一种具体实施方式，进口13与出口14正对，由此可减少介质的流动阻力，保证叶轮2高速、顺畅地转动。

可选地，如图3所示，作为本实用新型提供的微型水力发电机的一种具体实施方式，进口13的流通面积小于出口14的流通面积。如此，介质在进口13处的流速高于在出口14处的流速，进而可提高介质对叶轮2的冲击力，使其获得更高的转速，最终增大铁芯线圈41中产生的电流。

可选地，如图1至图3所示，作为本实用新型提供的微型水力发电机的一种具体实施方式，壳体1的外侧壁上设有进液管16和出液管17，进液管16的一端在第一腔体11的腔壁上形成上述的进口13，进液管16的另一端设有第一接口，出液管17的一端在第一腔体11的腔壁上形成上述的出口14，出液管17的另一端设有第二接口。基于此，该微型水力发电机可通过第一接口和第二接口接入家电产品的介质输送管路中。此外，为了提高介质进入第一腔体11时的流速，增大介质对叶轮2的冲击力，进液管16的流通面积沿从第一接口至进口13的方向逐渐缩小。

进一步地，如图1和图3所示，为了实现对介质流速的可调，该微型水力发电机还包括变径接头8，变径接头8设于进液管16设有第一接口的一端。如此，通过更换变径接头8，改变其流通面积，即可调整介质进入进液管16时的流速，进而可改变介质的冲击力，最终实现对铁芯线圈41中产生的电流的大小控制。

进一步地，如图3和图4所示，为了便于变径接头8的更换，变径接头8包括接头本体81、第一卡环82以及第一卡爪83，第一卡环82设于接头本体81的一端，第一卡爪83套于进液管16的外部，进液管16设有第一接口的一端与接头本体81设有第一卡环82的一端套接，并且，第一卡爪83与第一卡环82卡接。对应地，变径接头8还包括第二卡环84和第二卡爪85，第二卡环84设于接头本体81远离第一卡环82的一端，当该微型水力发电机安装于家电产品的介质输送管路上时，第二卡爪85套在介质输送管路的外部，介质输送管路的一端与接头本体81设有第二卡环84的一端套接，并且，第二卡爪85与第二卡环84卡接，当该微型水力发电机未安装于家电产品的介质输送管路上时，第二卡爪85卡接于第二卡环84上，以防止丢失。另外，为了提高变径接头8的密封性能，接头本体81与进液管16之间设有密封圈86，接头本体81与介质输送管路之间也设有密封圈86。

进一步地，如图1至图4所示，为了便于对进液管16内的介质进行检测，进液管16上设有与其相连通的支管18，支管18可用于安装流量计、温度计、流速传感器等装置。

可选地，如图1和图2所示，作为本实用新型提供的微型水力发电机的一种具体实施方式，定子组件4还包括座架42，铁芯线圈41通过座架42固定于隔板6上，连动转盘3设于座架42与隔板6之间，支架51设于座架42背向连动转盘3的一侧，支架51的旋转中心线上设有传动轴，座架42设有通孔，传动轴穿过通孔并与连动转盘3相连接，并且，连动转盘3的旋转中心线与支架51的旋转中心线相重合。基于此，连动转盘3、定子组件4以及转子组件5布局合理，占用空间小，从而可缩小该微型水力发电机的体积，便于其安装应用。

进一步地，如图1和图2所示，为了最大程度地缩短磁片52与铁芯线圈41之间的距离，提高铁芯线圈41所在位置的磁场强度，支架51呈盖状并罩住铁芯线圈41，支架51的内侧壁设有固定环53，固定环53设有沿其周向排列的单元格，磁片52固定于单元格内，如此，磁片52与铁芯线圈41之间的距离可达0.6-1mm。

可选地，作为本实用新型提供的微型水力发电机的一种具体实施方式，为了提高磁场强度，任意相邻的两片磁片52的磁场方向相反。

可选地，如图1和图2所示，作为本实用新型提供的微型水力发电机的一种具体实施方式，为了便于该微型水力发电机的组装，壳体1包括可拆分的座体1a和盖体1b，二者通过紧固件相连接，第一腔体11设于座体1a，第二腔体12设于盖体1b，隔板6设于座体1a与所述盖体1b之间并与座体1a相连接，进液管16和出液管17均设于座体1a。

需要指出的是，上述介质可以是液体，例如水、油、酒精等，也可以是气体，因此，本实用新型提供的微型水力发电机不仅可应用于水管上，还可以应用于气管上。

综上，本实用新型实施例提供了一种微型水力发电机，其包括壳体1以及设于壳体1内的叶轮2、连动转盘3、定子组件4和转子组件5。与现有技术相比，该微型水力发电机可应用于水管或气管上，具有无渗漏，性能可靠，产生的电流较大等优点。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。