專利名稱：軸流式發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電裝置，尤指一種用于流體管路的軸流式發(fā)電裝置，通過流體管路內(nèi)流體流動(dòng)力量的推動(dòng)而發(fā)電。
背景技術(shù)：
按，現(xiàn)今環(huán)保意識(shí)普遍受到人們重視，為因應(yīng)高價(jià)能源時(shí)代的來臨，尋求替代能源的有效應(yīng)用，研發(fā)技術(shù)層面可支持該替代能源應(yīng)用的技術(shù)手段，儼然已經(jīng)成為目前最重要的議題。然而，替代能源的獲得多數(shù)是朝向運(yùn)用自然能量(例如風(fēng)力、水力、地?zé)岬?轉(zhuǎn)換方向發(fā)展，并且減少地球能源(例如石油、燃煤等)的消耗，以及降低使用能源所造成的環(huán)境污染。由于利用天然水源發(fā)電與大事興建水庫(kù)發(fā)電，主要設(shè)置考慮屬大型電力供應(yīng)，故發(fā)展有流體驅(qū)動(dòng)式的發(fā)電裝置，如中國(guó)臺(tái)灣專利公報(bào)第M338274“簡(jiǎn)易日常用水管線流力能量回收發(fā)電裝置”，利用截取回收常態(tài)流動(dòng)的自來水管線中的流力動(dòng)能，使其驅(qū)動(dòng)原動(dòng)器，再經(jīng)由該原動(dòng)器的轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，以獲得動(dòng)能轉(zhuǎn)換電能的目的；然而，已知發(fā)電裝置必須經(jīng)由轉(zhuǎn)軸或齒輪的傳動(dòng)，因此其不但于動(dòng)能的傳輸有極大的損耗(轉(zhuǎn)軸或齒輪摩擦)，影響其整體的發(fā)電效率；另，已知發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸與管體之間的組裝間隙，會(huì)造成管流滲漏與成本增加；再者，發(fā)電機(jī)組裝位置與管體分離，占去組裝空間及增加組裝時(shí)間，由此可見目前的發(fā)電裝置確實(shí)存在有亟待改進(jìn)之處。有鑒于此，如何通過結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)改良，以有效地利用管路內(nèi)的流體來產(chǎn)生電力以作為供電來源，已成為該項(xiàng)事業(yè)人士所欲解決的重要課題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型實(shí)施例在于提供一種軸流式發(fā)電裝置，其能夠組裝于流體管路，并通過管路內(nèi)的流體所產(chǎn)生的推動(dòng)力量，從而達(dá)到發(fā)電的效果。上述的“流體管路”指內(nèi)部有流體(液體或氣體)流動(dòng)的管路，最為已知常見的就是自來水管路，其他例如:燃料油管、瓦斯管等也都是“流體管路”的范圍。本實(shí)用新型實(shí)施例提出一種軸流式發(fā)電裝置，該軸流式發(fā)電裝置包括:一殼體、一轉(zhuǎn)動(dòng)件、一磁石及一定子繞組。殼體具有一中間通孔，且殼體的內(nèi)部具有一容置空間。轉(zhuǎn)動(dòng)件設(shè)置在容置空間內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)件具有一外框、一中心軸承、及多個(gè)葉片，葉片分別連接于中心軸承與外框之間。磁石設(shè)置于容置空間內(nèi)且固設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)件的外框的外徑上。定子繞組設(shè)置于容置空間內(nèi)且套設(shè)于磁石的外部，定子繞組包括一中間開設(shè)有一穿孔的線架、一設(shè)置在線架的頂面上的上導(dǎo)磁片、一設(shè)置在線架的底面的下導(dǎo)磁片、一繞設(shè)于線架的感應(yīng)線圈及一設(shè)置于該容置空間內(nèi)且套設(shè)于該上導(dǎo)磁片及該下導(dǎo)磁片的導(dǎo)磁環(huán)。進(jìn)一步地，殼體包括一上蓋、一下蓋及一固定軸心，上蓋及下蓋分別向中間通孔延伸有多個(gè)固定臂，固定臂的末端連接一基座，固定軸心穿設(shè)于中心軸承且固定于基座中。進(jìn)一步地，磁石具有一磁石本體及一在磁石本體中間開設(shè)的穿孔。進(jìn)一步地，線架具有一向內(nèi)凹陷的凹槽。[0009]進(jìn)一步地，上導(dǎo)磁片具有一上導(dǎo)磁片本體及一在上導(dǎo)磁片本體的中間開設(shè)的穿孔，下導(dǎo)磁片具有一下導(dǎo)磁片本體及一在下導(dǎo)磁片本體的中間開設(shè)的穿孔。進(jìn)一步地，上導(dǎo)磁片本體具有多個(gè)第一極齒，下導(dǎo)磁片本體具有多個(gè)第二極齒，磁石本體的磁極數(shù)2n等于第一極齒的極齒數(shù)n與第二極齒的極齒數(shù)n的總和,其中n為正整數(shù)。 綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種軸流式發(fā)電裝置，其可通過“轉(zhuǎn)動(dòng)件設(shè)置在容置空間內(nèi)”、“磁石設(shè)置于容置空間內(nèi)，且固設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)件的外框外”、“定子繞組設(shè)置于容置空間內(nèi)，且套設(shè)于磁石外，定子繞組包括一中間開設(shè)有一穿孔的線架、一設(shè)置在線架頂面上的上導(dǎo)磁片、一設(shè)置在線架底面的下導(dǎo)磁片及一繞設(shè)于線架的感應(yīng)線圈”及“導(dǎo)磁環(huán)設(shè)置于容置空間內(nèi)且套接于該上導(dǎo)磁片及該下導(dǎo)磁片”的設(shè)計(jì)，以使得本實(shí)用新型的軸流式發(fā)電裝置能夠用于直接組裝于管路中，并通過管路內(nèi)的流體推動(dòng)這些葉片旋轉(zhuǎn)，帶磁石旋轉(zhuǎn)，使磁石的磁通量在上、下導(dǎo)磁片上產(chǎn)生變化，達(dá)到發(fā)電的效果。為使能更進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的特征及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本實(shí)用新型的詳細(xì)說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，并非用來對(duì)本實(shí)用新型加以限制者。

圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例軸流式發(fā)電裝置的立體分解示意圖。圖2為本實(shí)用新型第一實(shí)施例軸流式發(fā)電裝置應(yīng)用于管路的狀態(tài)示意圖。主要元件符號(hào)說明
軸流式發(fā)電裝置Z殼體I中間通孔11固定臂Ila基座Ilb軸受孔Ilc容置空間12上蓋13下蓋14固定軸心15轉(zhuǎn)動(dòng)件2外框21中心軸承22葉片23磁石3磁石本體31穿孔31a定子繞組4線架41[0035]穿孔41a頂面41b底面41c凹槽41d上導(dǎo)磁片42上導(dǎo)磁片本體421穿孔421a第一極齒421b下導(dǎo)磁片43下導(dǎo)磁片本體431穿孔431a第二極齒431b感應(yīng)線圈44導(dǎo)磁環(huán)45管路W
具體實(shí)施方式
〔第一實(shí)施例〕首先，請(qǐng)同時(shí)參閱圖1及圖2。由上述圖中可知，本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供一種軸流式發(fā)電裝置Z，包括:一殼體1、一轉(zhuǎn)動(dòng)件2、一磁石3及一定子繞組4。于實(shí)務(wù)中，上述軸流式發(fā)電裝置Z可設(shè)置于管路W。舉例來說，可通過例如橡皮墊圈直接套設(shè)在殼體I外，以與管路W接合，但本實(shí)用新型不以此為限。上述管路W是指內(nèi)部有流體(液體)流動(dòng)的管路，例如自來水管路，但本實(shí)用新型不以此為限，例如上述管路W可為燃料油、瓦斯等氣體流動(dòng)的管路。如圖1所示，殼體I具有一中間通孔11，且內(nèi)部具有一容置空間12。舉例來說，殼體I包括一上蓋13、一下蓋14及一固定軸心15,上蓋13及下蓋14分別向中間通孔11延伸多個(gè)固定臂11a，這些固定臂Ila的末端連接一基座11b，固定軸心15穿設(shè)于中心軸承22且固定于基座Ilb的軸受孔Ilc中。更進(jìn)一步地說，由于中間通孔11可作為流體流通的的管道。所以管路W中的流體(圖未示)可通過中間通孔11的設(shè)計(jì)，以接觸并推動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)件2轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)件2設(shè)置在容置空間12內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)件2具有一外框21、一中心軸承22、及多個(gè)葉片23，這些葉片23分別連接于中心軸承22與外框21之間。于實(shí)務(wù)中，上述轉(zhuǎn)動(dòng)件2可為風(fēng)扇或葉輪。磁石3設(shè)置于容置空間12內(nèi)，且固設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)件2的外框21的外徑上。舉例來說，磁石3具有一磁石本體31及一在磁石本體31中間開設(shè)的穿孔31a，使轉(zhuǎn)動(dòng)件2固設(shè)于穿孔31a內(nèi)。更進(jìn)一步地說，如圖2所示，由于管路W中的流體可產(chǎn)生推動(dòng)的力量，所以轉(zhuǎn)動(dòng)件2的這些葉片23受到流體的推動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，并進(jìn)而帶動(dòng)磁石3與轉(zhuǎn)動(dòng)件2同步轉(zhuǎn)動(dòng)。于實(shí)務(wù)中，上述磁石3可為一種具有導(dǎo)磁體的磁石轉(zhuǎn)子。定子繞組4設(shè)置于容置空間12內(nèi)，且套設(shè)于磁石3外，定子繞組4包括一中間開設(shè)有一穿孔41a的線架41、一設(shè)置在線架41頂面41b上的上導(dǎo)磁片42、一設(shè)置在線架41底面41c上的下導(dǎo)磁片43、一繞設(shè)于線架41的感應(yīng)線圈44及一設(shè)置于容置空間12內(nèi)且套接于上導(dǎo)磁片42及下導(dǎo)磁片43的導(dǎo)磁環(huán)45。優(yōu)選地,線架41具有一向內(nèi)凹陷的凹槽41d,感應(yīng)線圈44可繞設(shè)并固定在線架41的凹槽41d內(nèi)。上述的上導(dǎo)磁片42具有一上導(dǎo)磁片本體421及一在上導(dǎo)磁片本體421中間開設(shè)的穿孔421a，下導(dǎo)磁片43具有一下導(dǎo)磁片本體431及一在下導(dǎo)磁片本體431中間開設(shè)的穿孔431a，且上導(dǎo)磁片本體421具有多個(gè)第一極齒421b，下導(dǎo)磁片本體431具有多個(gè)第二極齒431b ;其中，磁石本體31的磁極數(shù)2n可等于這些第一極齒421b的極齒數(shù)n與這些第二極齒431b的極齒數(shù)n (n為正整數(shù))的總和。于實(shí)務(wù)中，上述第一極齒421b及第二極齒431b的形狀可呈三角形狀或正方形狀，但不在此限。本實(shí)用新型可通過塑料射出成型的方式，將上導(dǎo)磁片42及下導(dǎo)磁片43固定在線架41上，使這些第一極齒421b與這些第二極齒431b之間彼此交錯(cuò)設(shè)置，但不以此為限，例如卡合、黏合或鎖合等方式。于實(shí)務(wù)中，上述線架41可為塑料材質(zhì)，而上導(dǎo)磁片42及下導(dǎo)磁片43可為導(dǎo)磁性材質(zhì)。上述感應(yīng)線圈44可為具有表面絕緣的電導(dǎo)線。本實(shí)用新型實(shí)際操作時(shí),請(qǐng)同時(shí)參考圖1及圖2,磁石本體31的磁極數(shù)為m (m為正整數(shù)，m為磁南極、磁北極一對(duì)的倍數(shù))，m可等于n (n為第一、第二極齒421b，431b的極齒數(shù))，但不在此限；舉例來說，當(dāng)m為奇數(shù)時(shí)，n必為奇數(shù)，但m可不等于n。磁石本體31的一磁北極所發(fā)出的磁通量進(jìn)入相對(duì)應(yīng)上導(dǎo)磁片42的第一極齒421b，經(jīng)過上導(dǎo)磁片本體421及導(dǎo)磁環(huán)45而進(jìn)入下導(dǎo)磁片本體431，再經(jīng)由下導(dǎo)磁片43的第二極齒431b回到磁石本體31的一磁南極，但當(dāng)管路W中的流體推動(dòng)這些葉片23旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)磁石3與轉(zhuǎn)動(dòng)件2同步轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，上導(dǎo)磁片42及下導(dǎo)磁片43中的磁通量即隨磁石本體31轉(zhuǎn)動(dòng)而改變，此時(shí),磁石本體31的一磁北極所發(fā)出的磁通量進(jìn)入相對(duì)應(yīng)下導(dǎo)磁片43的第二極齒431b，經(jīng)過下導(dǎo)磁片43及導(dǎo)磁環(huán)45而進(jìn)入上導(dǎo)磁片本體421，再經(jīng)由上導(dǎo)磁片42的第一極齒421b回到磁石本體31的一磁南極；藉此，感應(yīng)線圈44感受到磁通量的變化(SP由原磁通量的方向轉(zhuǎn)變?yōu)橄喾捶较虻拇磐?，上述磁通量的改變根據(jù)冷次定律(Lenz’ slaw)可產(chǎn)生電壓；藉此，使得本實(shí)用新型的軸流式發(fā)電裝置Z能夠通過管路W內(nèi)的流體所產(chǎn)生的推動(dòng)力量，從而達(dá)到發(fā)電的效果。上述本實(shí)用新型的作用方式類似于永磁式步進(jìn)馬達(dá)(PM stepper motor)。值得注意的是，于本實(shí)用新型的實(shí)施例中，由于上導(dǎo)磁片42、下導(dǎo)磁片43及導(dǎo)磁環(huán)45均具有高導(dǎo)磁性，所以當(dāng)磁石3與定子繞組4的上導(dǎo)磁片42與下導(dǎo)磁片43間產(chǎn)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)磁環(huán)45連接上導(dǎo)磁片42及下導(dǎo)磁片43所形成的完整磁力回路可加強(qiáng)磁力及磁通量，故可大幅提高導(dǎo)電的效率，從而提升軸流式發(fā)電裝置Z的發(fā)電效率。于實(shí)務(wù)中，上述導(dǎo)磁環(huán)45可為導(dǎo)磁性材質(zhì)，例如鐵片、砂鋼片、導(dǎo)磁的軟磁質(zhì)材或由鐵粉壓制形成的鐵片，但不在此限?！矊?shí)施例的可能效果〕綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種軸流式發(fā)電裝置，其可通過“轉(zhuǎn)動(dòng)件設(shè)置在容置空間內(nèi)”、“磁石設(shè)置于容置空間內(nèi)，且套設(shè)于轉(zhuǎn)動(dòng)件的外框的外徑上”、及“定子繞組設(shè)置于容置空間內(nèi)，且套設(shè)于磁石外，定子繞組包括一中間開設(shè)有一穿孔的線架、一設(shè)置在線架頂面上的上導(dǎo)磁片、一設(shè)置在線架底面的下導(dǎo)磁片、一繞設(shè)在線架外圍的感應(yīng)線圈”及”導(dǎo)磁環(huán)設(shè)置于容置空間內(nèi)且套接于上導(dǎo)磁片及下導(dǎo)磁片”的設(shè)計(jì)，以使得本實(shí)用新型的軸流式發(fā)電裝置能夠用于直接組裝于管路中，并通過管路內(nèi)的流體所產(chǎn)生的推動(dòng)力量，從而達(dá)到大幅提升發(fā)電效率的效果。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選可行實(shí)施例，非因此局限本實(shí)用新型的專利范圍，故舉凡運(yùn)用本實(shí)用新型說明書及圖式內(nèi)容所為的等效技術(shù)變化，均包含于本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種軸流式發(fā)電裝置，其特征在于，所述軸流式發(fā)電裝置包括: 一殼體，所述殼體具有一中間通孔，且所述殼體的內(nèi)部具有一容置空間； 一轉(zhuǎn)動(dòng)件，所述轉(zhuǎn)動(dòng)件設(shè)置在所述容置空間內(nèi)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)件具有一外框、一中心軸承、及多個(gè)葉片，所述葉片分別連接于所述中心軸承與所述外框之間； 一磁石，所述磁石設(shè)置于所述容置空間內(nèi)且固設(shè)于所述轉(zhuǎn)動(dòng)件的所述外框的外徑上；以及 一定子繞組，所述定子繞組設(shè)置于所述容置空間內(nèi)且套設(shè)于所述磁石的外部，所述定子繞組包括一中間開設(shè)有一穿孔的線架、一設(shè)置在所述線架的頂面上的上導(dǎo)磁片、一設(shè)置在所述線架的底面的下導(dǎo)磁片、一繞設(shè)于所述線架的感應(yīng)線圈及一設(shè)置于所述容置空間內(nèi)且套接于所述上導(dǎo)磁片及所述下導(dǎo)磁片的導(dǎo)磁環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸流式發(fā)電裝置，其特征在于:所述殼體包括一上蓋、一下蓋及一固定軸心，所述上蓋及所述下蓋分別向所述中間通孔延伸有多個(gè)固定臂，所述固定臂的末端連接一基座，所述固定軸心穿設(shè)于所述中心軸承且固定于所述基座中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸流式發(fā)電裝置，其特征在于:所述磁石具有一磁石本體及一在所述磁石本體中間開設(shè)的穿孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸流式發(fā)電裝置，其特征在于:所述線架具有一向內(nèi)凹陷的凹槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軸流式發(fā)電裝置，其特征在于:所述上導(dǎo)磁片具有一上導(dǎo)磁片本體及一在所述上導(dǎo)磁片本體的中間開設(shè)的穿孔，所述下導(dǎo)磁片具有一下導(dǎo)磁片本體及一在所述下導(dǎo)磁片本體的中間開設(shè)的穿孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軸流式發(fā)電裝置，其特征在于:所述上導(dǎo)磁片本體具有多個(gè)第一極齒，所述下導(dǎo)磁片本體具有多個(gè)第二極齒，所述磁石本體的磁極數(shù)2n等于所述第一極齒的極齒數(shù)n與所述第二極齒的極齒數(shù)n的總和,其中n為正整數(shù)。
專利摘要一種軸流式發(fā)電裝置，包括一殼體、一轉(zhuǎn)動(dòng)件、一磁石、一定子繞組及一導(dǎo)磁環(huán)。該殼體具有一中間通孔，且內(nèi)部具有一容置空間。該轉(zhuǎn)動(dòng)件設(shè)置在容置空間內(nèi)，該轉(zhuǎn)動(dòng)件具有一外框、一中心軸承、及多個(gè)葉片，這些葉片分別連接于該中心軸承與該外框之間。該磁石設(shè)置于該容置空間內(nèi)，且套設(shè)于該轉(zhuǎn)動(dòng)件的外框的外徑上。該定子繞組設(shè)置于容置空間內(nèi)，且固設(shè)于該磁石外，該定子繞組包括一中間開設(shè)有一穿孔的線架、一設(shè)置在線架頂面上的上導(dǎo)磁片、一設(shè)置在線架底面的下導(dǎo)磁片、一繞設(shè)于線架的感應(yīng)線圈，及一設(shè)置于該容置空間內(nèi)且套接于該上導(dǎo)磁片及該下導(dǎo)磁片的導(dǎo)磁環(huán)。本實(shí)用新型的軸流式發(fā)電裝置能夠達(dá)到大幅提升發(fā)電效率的效果。
文檔編號(hào)F03B13/00GK202991322SQ20122057938
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月5日
發(fā)明者王平世, 王金龍 申請(qǐng)人:佶慶電機(jī)有限公司