一种水力发电机的制作方法

本技术属于发电设备，特别涉及一种水力发电机。

背景技术：

1、近年来水力发电技术已普及到卫浴领域中，例如发光、发声、温度显示的水力发电龙头和水力发电花洒。

2、现有的发电机均是通过叶轮的转动，直接带动转子的转动实现发电，如公告号为cn202250568u的中国专利公开的一种微型水力发电机，包括底座、转子和上座，底座的两端分别设置有进水口、出水口，进水口与出水口为同一轴心线，底座通过进水口和出水口与水管连接，底座内设有叶轮腔；转子位于叶轮腔的上方，转子上设有磁体、封水压片，封水压片上设有与其相适配的橡胶c型密封圈，转轴穿过转子的中心轴孔和封水压片及橡胶油封型密封圈的中心孔，转轴与转子固连，转轴的一端与叶轮连接，另一端通过设置在定子上的v型轴承与线圈支架转动连接；定子上设置有线圈，定子固连在线圈支架上，线圈支架与上座固定连接，电路板的输入端通过导线与定子的线圈连接，输出端设有引出导线，引出导线与储电器相连。

3、使用时，将该发电机安装在自来水管道上，自来水管中带压力的水流流动时，水流会驱动叶轮转动，转动的叶轮带动转轴、转子转动，转动的转子产生旋转的磁力线，定子切割磁力线产生的电流通过引出导线供给用电器或储电器。该发电机仅依靠进水口方向的水流驱动叶轮旋转，叶轮的转速难以达到最优的发电转速，水流利用率较低，发电量有限。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种水力发电机，本实用新型所要解决的技术问题是：如何有效提升发电机的水流利用率，从而提升发电量。

2、本实用新型的上述技术目的可通过以下技术方案得以实现：

3、一种水力发电机，包括压帽、定子、磁铁芯、叶轮以及导流套，所述压帽内开设有安装腔，所述定子设置于所述安装腔内，所述安装腔的开口处设置有对所述定子限位的限位座，所述磁铁芯转动设置于所述定子内，所述磁铁芯内设置有转轴，所述转轴的外端与所述叶轮连接，所述导流套与所述限位座连接，所述导流套内具有可供所述叶轮转动的工作腔，所述导流套上开设有连通所述工作腔的导向孔，所述导向孔能够对水流导向，从而驱动叶轮旋转。

4、通过上述技术方案，本水力发电机组装于发电机外壳内，压帽将导流套压紧于发电机外壳内，使得发电机外壳内的水流只能通过导向孔进入工作腔内，导向孔对水流导向后，水流会驱动叶轮旋转，转动的叶轮带动转轴、磁铁芯同步转动，转动的磁铁芯产生旋转磁场，定子切割旋转磁场而产生感应电流，感应电流输出后经控制器或电路板调整为可供用电器使用的电流，而工作腔内的水流则通过工作腔直接排出。也就是说，发电机外壳内的水流可以全部作用于叶轮，同时，水流经导向孔导向后可以倾斜冲击叶轮，即使小水流量，叶轮也能够达到最佳的发电转速，有效提升发电机的水流利用率，从而提升发电量。

5、在上述的水力发电机中，所述定子包括线架、线圈绕组，所述线架上具有贯穿所述限位座的凸块，所述转轴的外端贯穿所述凸块并位于所述线架外侧，所述线圈绕组设置于所述线架上并与所述磁铁芯对应。线架通过限位座限位，线架对线圈绕组提供支撑，使得线圈绕组在安装腔内具有固定的位置，从而确保发电效率。

6、在上述的水力发电机中，所述导流套内设置有支架，所述支架上具有连通所述工作腔的通孔，所述支架上开设有定位槽一，所述定位槽一内设置有限位球一，所述限位球一与所述转轴的外端抵靠。工作腔内的水流通过通孔排出，转轴的外端与限位球一抵紧，可以确保转轴不会从线架内脱离。

7、在上述的水力发电机中，所述支架下方开设有密封槽，所述密封槽内设置有密封圈。本水力发电机组装于发电机外壳内时，支架可以通过密封圈与发电机外壳抵紧，既能够实现减震，也可以实现密封效果。

8、在上述的水力发电机中，所述安装腔的开口处开设有安装槽，所述限位座的外侧设置有凸缘，所述导流套能够将所述凸缘压紧于所述安装槽内。限位座位于压帽、导流套之间，导流套将限位座压紧于安装槽后，便可实现对限位座的限位。

9、在上述的水力发电机中，所述定子上设置有轴套一，所述轴套一与所述转轴转动配合。转轴与线架之间通过轴套一接触，且转轴转动时与轴套一产生摩擦，可有效降低转轴的热量，提升水力发电机的使用寿命。

10、在上述的水力发电机中，所述定子上设置有顶盖，所述顶盖内开设有装配槽，所述装配槽内设置有轴套二，所述轴套二与所述轴套一同轴设置，所述轴套二内具有调节孔，所述调节孔与所述转轴的内端间隙配合。轴套一、轴套二、转轴同轴设置，轴套二并未对转轴完全限位，转轴转动过程中，调节孔可供转轴的内端小幅度偏移、摆正，以便转轴可以保证较高的同心度，进一步降低转轴的磨损，同时降低发电机的噪音。

11、在上述的水力发电机中，所述装配槽的槽底开设有定位槽二，所述定位槽二内设置有限位球二，所述限位球二与所述转轴的内端抵靠。转轴的外端通过限位球一限位，转轴的内端通过限位球二限位，转轴转动时，转轴的内外两端分别与限位球一、限位球二产生摩擦，可有效降低转轴转动的摩擦力。

12、在上述的水力发电机中，所述压帽上设置有电路板、保护盖，所述电路板与所述线圈绕组电连接，所述电路板上具有引出线，所述保护盖将所述电路板遮盖并与所述压帽连接。线圈绕组产生的电能通过电路板的整合后，再通过引出线输出，而保护盖则能够对电路板提供防护。

13、在上述的水力发电机中，所述导向孔周向间隔开设有多个，所述导流套外侧设置有滤网，所述滤网能够过滤进入所述导向孔内的杂质。多个导向孔同时对水流导向，多股水流可以同时作用于叶轮，使得叶轮可以保证最优转速，滤网则对进入导向孔内的水流进行过滤，降低杂质对叶轮的损伤。

14、综上所述，本实用新型对比于现有技术的有益效果为：发电机外壳内的水流可以全部作用于叶轮，同时，水流经导向孔导向后可以倾斜冲击叶轮，使得叶轮可以达到最佳的发电转速，有效提升发电机的水流利用率，从而提升发电量；转轴的内外两端分别与限位球一、限位球二接触，可有效降低转轴转动的摩擦力；转轴转动过程中，调节孔可供转轴的内端摆正，以便转轴可以保证较高的同心度，降低转轴的磨损，从而降低发电机的噪音，提升发电机的使用寿命。

技术特征：

1.一种水力发电机，其特征在于：包括压帽(100)、定子(200)、磁铁芯(300)、叶轮(400)以及导流套(500)，所述压帽(100)内开设有安装腔(110)，所述定子(200)设置于所述安装腔(110)内，所述安装腔(110)的开口处设置有对所述定子(200)限位的限位座(600)，所述磁铁芯(300)转动设置于所述定子(200)内，所述磁铁芯(300)内设置有转轴(310)，所述转轴(310)的外端与所述叶轮(400)连接，所述导流套(500)与所述限位座(600)连接，所述导流套(500)内具有可供所述叶轮(400)转动的工作腔(510)，所述导流套(500)上开设有连通所述工作腔(510)的导向孔(520)，所述导向孔(520)能够对水流导向，从而驱动叶轮(400)旋转。

2.根据权利要求1所述的水力发电机，其特征在于：所述定子(200)包括线架(210)、线圈绕组，所述线架(210)上具有贯穿所述限位座(600)的凸块(211)，所述转轴(310)的外端贯穿所述凸块(211)并位于所述线架(210)外侧，所述线圈绕组设置于所述线架(210)上并与所述磁铁芯(300)对应。

3.根据权利要求1所述的水力发电机，其特征在于：所述导流套(500)内设置有支架(700)，所述支架(700)上具有连通所述工作腔(510)的通孔(710)，所述支架(700)上开设有定位槽一(720)，所述定位槽一(720)内设置有限位球一(721)，所述限位球一(721)与所述转轴(310)的外端抵靠。

4.根据权利要求3所述的水力发电机，其特征在于：所述支架(700)下方开设有密封槽(730)，所述密封槽(730)内设置有密封圈(731)。

5.根据权利要求3所述的水力发电机，其特征在于：所述安装腔(110)的开口处开设有安装槽(111)，所述限位座(600)的外侧设置有凸缘(610)，所述导流套(500)能够将所述凸缘(610)压紧于所述安装槽(111)内。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的水力发电机，其特征在于：所述定子(200)上设置有轴套一(212)，所述轴套一(212)与所述转轴(310)转动配合。

7.根据权利要求6所述的水力发电机，其特征在于：所述定子(200)上设置有顶盖(220)，所述顶盖(220)内开设有装配槽(221)，所述装配槽(221)内设置有轴套二(222)，所述轴套二(222)与所述轴套一(212)同轴设置，所述轴套二(222)内具有调节孔(2221)，所述调节孔(2221)与所述转轴(310)的内端间隙配合。

8.根据权利要求7所述的水力发电机，其特征在于：所述装配槽(221)的槽底开设有定位槽二(224)，所述定位槽二(224)内设置有限位球二(2241)，所述限位球二(2241)与所述转轴(310)的内端抵靠。

9.根据权利要求2所述的水力发电机，其特征在于：所述压帽(100)上设置有电路板(120)、保护盖(130)，所述电路板(120)与所述线圈绕组电连接，所述电路板(120)上具有引出线(121)，所述保护盖(130)将所述电路板(120)遮盖并与所述压帽(100)连接。

10.根据权利要求1或2或3或4或5或9所述的水力发电机，其特征在于：所述导向孔(520)周向间隔开设有多个，所述导流套(500)外侧设置有滤网(530)，所述滤网(530)能够过滤进入所述导向孔(520)内的杂质。

技术总结
本技术公开了一种水力发电机，属于发电设备技术领域，其技术方案要点是：包括压帽、定子、磁铁芯、叶轮以及导流套，压帽内开设有安装腔，定子设置于安装腔内，安装腔的开口处设置有对定子限位的限位座，磁铁芯转动设置于定子内，磁铁芯内设置有转轴，转轴的外端与叶轮连接，导流套与限位座连接，导流套内具有可供叶轮转动的工作腔，导流套上开设有连通工作腔的导向孔，导向孔能够对水流导向，从而驱动叶轮旋转。发电机外壳内的水流可以全部作用于叶轮，水流经导向孔导向后可以倾斜冲击叶轮，即使小水流量，叶轮也能够达到最佳的发电转速，有效提升发电机的水流利用率，从而提升发电量。

技术研发人员：吕家杰,胡章龙
受保护的技术使用者：台州万康智能科技有限公司
技术研发日：20230711
技术公布日：2024/3/31