專利名稱：小型直流式爪極水力發電裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型公開一種小型直流式爪極水力發電裝置，特指一種利用管道中
水流作動力進行發電的裝置，以供給需要電能的電器元件，如顯示器、LED燈、
感應水龍頭、播放器等，屬于智能衛浴設備類制造技術領域。
背景技術：
現有的衛浴產品中，人們希望將衛浴產品智能化，如在衛浴產品中加入能 顯示溫度，流量等水流信息的顯示器，或加入LED燈等，讓用戶在沐浴的同時 更有安全感和一種光線變幻的趣味性，要實現這些功能就需要驅動電能，目前 有兩種驅動方式 一種是直流電，如利用電池的電能，它的缺點是因它的能量 有限，需要不斷更換電池，這樣廢舊的電池如果處理不當就會造成環境的污染， 并且給用戶的使用帶來不便；另一種方式是交流式電驅動，它的缺點是衛浴產 品常常處于潮濕的環境中，如果在沐浴時空氣中水分含量就會更大，因此這種 驅動往往具有不安全性，并且成本高。故，在衛浴產品中很需要使用一種體積 小，發電效率高，性能安全穩定，并且符合環保原則的產生電能的裝置。
專利號為"200720192834.2"的一篇專利文獻7>開了 一種微型水流發電機， 在該文獻中提到，水輪是偏心安裝在水輪機殼中，進水管的末端有帶有斜面的 噴射口 ，并且噴射口正對水4侖葉片的邊緣，從i兌明書和圖中可知噴射口 4叉乂人一個 方向及一噴射口沖擊葉片的邊緣，這樣設計的缺點是會造成葉輪的轉動不平 衡，并且會產生殼體振動影響了發電裝置輸出電壓的穩定性。文獻中還指出其 所述的水輪機殼左右兩側設有中心線不在同 一直線上的進水管和出水管，且進 水管和出水管與水輪中心線相互垂直，這樣設計的缺點是-.造成體積較大，需要較大的使用空間，使用不方便并具有局限性。
專利號為"200620060563.0"的文獻公開一種水力發電廚房花灑，該水力發 電廚房花灑，其特征在于發電機外殼與轉子之間的密封件為"Y"型橡膠圈，這 種結構的缺點是:轉子在高速轉動，極易引起"Y"型橡膠圈磨損及老化，使水 從"Y"型橡膠圈的間隙進入發電機線圈，造成發電機的燒毀，壽命得不到保證。 發明內容
針對現有衛浴環境中發電裝置結構技術的不足，本實用新型提供了一種結 構簡單，體積小，發電效率高，性能穩定，噪音小并且符合環保原則的小型直 流式爪極水力發電裝置。
本實用新型是通過以下技術方案實現的
本實用新型包括本體A及本體B組成外殼、轉子和定子，其中
外殼，其一端為進水口，另一端為出水口；
轉子，設置于外殼內，其轉軸中心線與外殼的進、出水口中心連線相重合， 該轉軸一端固定于分水體上，另一端安裝于固定座上，轉子上設有若干永磁鐵， 永磁鐵與轉子作同步旋轉；
定子，其設置于轉子中永》茲鐵的外周圍，該定子位于固定座相隔離的密封 腔內，定子內有線圈；
所述的分水體上設有三個斜射孔，該斜射孔與轉子的葉片成一定角度且孔 口對著葉片，上述的線圈在旋轉石茲鐵的作用下產生電勢能，線圈的輸出線與控 制電路板連接，該控制電路板與需要電能的電器元件電性連接。
所述的定子包括上爪極蓋、下爪極蓋、線架及漆包線圈，上爪極蓋和下爪 極蓋組成一個環形體，并且上爪極蓋和下爪極蓋上設有若干個凸起的相對且相互錯位的爪極，并且凸起的爪極之間留有縫隙，爪極上下蓋內設有線架及漆包 線圈。
所述的轉子包括轉軸及葉輪，葉輪上設有與葉輪中心線成一定傾角的葉片
傾角以15° -20°為最佳，并且葉輪下部鑲有若干7Ja茲體，永》茲體之間成等角
分布在同一圓環域內。
所述的分水體上設有三個與葉片成一定角度的斜射孔，此三個斜射孔可以 使水流分別從三個均布的水流方向沖擊葉片。
所述外殼的進水口處還設有防回流裝置，該防回流裝置為波形橡膠防回流 片，其進水口管壁上i殳有瀉流孔。
所述的控制電路板還與測溫探頭連接，該測溫探頭穿過固定座固定在水流
通道上，用于感測到水溫將信號傳輸到電路板。
所述的電器元件為顯示器、LED燈、感應龍頭或播-;故器。 本實用新型的工作原理為當流體從進水口進入分水體后，流體從分水體 上的三個斜射孔沖擊葉輪上的葉片，使葉輪上的永石茲體同步旋轉，由于永石茲體 相對于爪極及漆包線圈相對旋轉，產生了磁通，該^茲通與發電裝置定子部分的 線圈產生交鏈，并在阻礙磁通流變化的方向上產生電動勢，該電動勢經過整流 濾波后供電給外接電器元件，同時測溫探頭也將溫度參數傳給電路板，再由電 路板來控制外接電器元件的狀態變化，如LED燈的燈顏色隨著溫度變化而變化 等。
本實用新型具有以下優點
1、本實用新型的進水口、出水口中心線與葉輪中心線相重合，此結構方式 很節省空間、體積小、結構簡單、安裝方便。2、 分水體上設有三個與葉片成一定角度的斜射孔，可以使水流從三個均布 的進水孔推動葉輪旋轉，使葉輪能夠接受較多的水流動能同時，提高了葉輪的 轉速，增加了葉輪的轉動穩定性，同時減小了水流沖擊葉輪的噪音與振動。
3、 由于本體與固定座之間的密封腔內封裝有定子部分、控制電路板及測溫 探頭，并加有密封圈可以完全與水隔離，所以水流不會流進發電裝置的定子部 分，這樣能長期工作，使用壽命長。
4、 相較于先前技術，本實用新型體積小，可節省使用空間，提高電壓輸出 的穩定性，并且能降低噪音及振動，提高安全性及壽命。
圖1為本實用新型第一實施例裝配示意圖； 圖2為本實用新型第一實施例A-A剖—見圖； 圖3為本實用新型定子爪極蓋的爪極特征圖； 圖4為本實用新型第二實施例裝配示意圖。
其中，1、進水口； 2、本體A; 3、分水體；4、斜射孔；5、轉軸；51、 葉輪； 52、永f茲體；53、軸承；54、葉片；6、漆包線圈； 61、上爪極 蓋；62、線架；63、下爪極蓋；64、爪極；7、控制電路板；8、固定座；9、 測溫探頭；10、本體B; 11、出水口；12、瀉流孔；13、波形橡膠片防回 流片。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明 實施例結構如圖1、圖2及圖3所示，本實用新型包括本體A 2及本體 B IO組成外殼、轉子和定子，其中外殼，其一端為進水口 1，另一端為出水口 11;轉子，轉子包括轉軸5及葉輪51,葉輪上設有與葉輪中心線成一定傾角的葉片54,并且葉輪下部鑲有若干永磁體52,永i茲體之間成等角分布在同一圓環 域內，該轉子設置于外殼內，其轉軸5中心線與外殼的進、出水口中心連線相 重合，該轉軸一端通過軸承53固定于分水體3上，另一端也通過軸承53安裝 于固定座8上，轉子上設有的永磁鐵與轉子作同步旋轉；定子，其設置于轉子 中永》茲鐵的外周圍，該定子位于固定座8相隔離的密封腔內，定子內有線圈； 定子包括上爪極蓋61、下爪極蓋63、線架62及漆包線圈6，上爪極蓋和下爪極 蓋組成一個環形體，并且上爪極蓋和下爪極蓋上設有若干個凸起的相對且相互 錯位的爪極，凸起的爪極之間留有縫隙，爪極上下蓋內設有線架及漆包線圈。
分水體3上設有三個與葉片54成一定角度的斜射孔4，此三個斜射孔可以 使水流分別從三個均布的水流方向沖擊葉片，上述的線圏在旋轉磁鐵的作用下 產生電勢能，線圈的輸出線與控制電路板7連接，該控制電路板7與需要電能 的電器元件電性連4妻。電器元件可以為顯示器、LED燈、感應龍頭或插i文器。控 制電路板還與測溫探頭9連接，該測溫探頭穿過固定座固定在水流通道上，用 于感測到水溫將信號傳輸到電路板。
如圖4所示，作為對本實用新型改進，在外殼的進水口處還設有防回流裝 置，該防回流裝置為波形橡膠防回流片13，其進水口管壁上設有瀉流孔12。
圖中揭示出小型水力爪極發電裝置，小型爪極水力發電裝置設有進水口和 出水口。進水口往里端設有分水體，分水體上有三個與葉片成一定角度的斜射 孔，分水體與固定座的容腔中設有發電裝置的轉子部分，轉子部分包含有葉輪， 葉輪的上端設有與中心線成P傾角的葉片，傾角以15° ~20°為最佳，下端鑲 有若干永磁體，葉輪的中心設有轉軸，兩端各設有一個軸承，在固定座與本體B 之間封裝有定子部分、測溫探頭及控制電路板，并且用一隔離層及橡膠密封圈 與出水端的水完全隔離，定子部分包括上下爪極蓋，爪極蓋內包有線架及漆包線圈，控制電路板與線圈及測溫探頭相互連接，控制電路板的兩根出線與外部 電器元件相互電連接。分水體有三個斜射孔，水流通過他們沖擊具有一定傾角
的葉片54， 傾角以15° ~20°為最佳，如圖2所示，葉片54下面含有若干永 磁體52，永磁體52往外圓周與固定座8相隔離的密封腔含有上極爪蓋61下極 爪蓋63及線架62，漆包線圈6，漆包線圈6的出線與控制電路板7電連接，控 制電路板7還與測溫探頭9相連接。
本實施案例的工作原理為當流體從進水口進入分水體3后，流體從分水 體3上的三個斜射孔4沖擊葉輪51上的葉片54,使葉輪51上的永磁體52同步 旋轉，由于永磁體相對于爪極及漆包線圈相對旋轉，產生了》茲通，該磁通與發 電裝置定子部分的線圏產生交鏈，并在阻礙磁通流變化的方向上產生電動勢， 該電動勢經過整流后供電給外接電器元件，同時測溫探頭也將溫度參數傳給電 路板，再由電路板來控制外接電器元件的狀態變化，如LED燈的燈顏色隨著溫 度變化而變化等。
再如圖4所示，是本實用新型的第二案例裝配示意圖，它與第一實施案例 不同之處在于增加了防回流裝置，即增加了圖中的瀉流孔12和波形橡膠防回流 片13，該實施例具有當出水口的管道在沒有水流壓力下能自動將出水孔以上的 管道水自動瀉放，以防止余留的管道水滋生細菌及殘留污垢的作用，并也可防止 余留的管道水返回到另外通道，例如余留的淋浴用管道水返回到廚房系統的管 道。
以上兩種實施方式及圖示所示，是本實用新型的較佳實施例，并非以此局 限于本實用新型，凡是與本實用新型的構造、裝置、特征近似或相雷同者，均 屬本實用新型的目的及權利要求之內，本實用新型所屬技術領域的工程技術人員可以對所描述的具體實例做好多種多樣的修改或補充，但并不會偏離本實用 新型的精神或超越本權利要求書所定義的范圍。
權利要求1、一種小型直流式爪極水力發電裝置，包括本體A及本體B組成外殼、轉子和定子，其特征在于外殼，其一端為進水口，另一端為出水口；轉子，設置于外殼內，其轉軸中心線與外殼的進、出水口中心連線相重合，該轉軸一端固定于分水體上，另一端安裝于固定座上，轉子上設有若干永磁鐵，永磁鐵與轉子作同步旋轉；定子，其設置于轉子中永磁鐵的外周圍，該定子位于固定座相隔離的密封腔內，定子內有線圈；所述的分水體上設有三個斜射孔，該斜射孔與轉子的葉片成一定角度且孔口對著葉片，上述的線圈在旋轉磁鐵的作用下產生電勢能，線圈的輸出線與控制電路板連接，該控制電路板與需要電能的電器元件電性連接。
2、 根據權利要求l所述的小型直流式爪極水力發電裝置，其特征在于所 述的定子包括上爪極蓋、下爪極蓋、線架及漆包線圈，上爪極蓋和下爪極蓋組 成一個環形體，并且上爪極蓋和下爪極蓋上設有若干個凸起的相對且相互錯位 的爪極，并且凸起的爪極之間留有縫隙，爪極上下蓋內i殳有線架及漆包線圈。
3、 根據權利要求l所述的小型直流式爪極水力發電裝置，其特征在于所 述的轉子包括轉軸及葉輪，葉輪上設有與葉輪中心線成一定傾角的葉片，并且 葉輪下部鑲有若干7Jc磁體，永磁體之間成等角分布在同一圓環域內。
4、 根據權利要求l所述的小型直流式爪極水力發電裝置，其特征在于所 述的分水體上設有三個與葉片成一定角度的斜射孔，此三個斜射孔可以使水流 分別從三個均布的水流方向沖擊葉片。
5、 根據權利要求l所述的小型直流式爪極水力發電裝置，其特征在于所 述外殼的進水口處還設有防回流裝置，該防回流裝置為波形橡膠防回流片，其進水口管壁上設有瀉流孔。
6、 根據權利要求1所述的小型直流式爪極水力發電裝置，其特征在于所 述的控制電路板還與測溫探頭連接，該測溫探頭穿過固定座固定在水流通道上， 用于感測到水溫將信號傳輸到電路板。
7、 根據權利要求l所述的小型直流式爪極水力發電裝置，其特征在于所 述的電器元件為顯示器、LED燈、感應龍頭或插j文器。
8、 根據權利要求3所述的小型直流式爪極水力發電裝置，其特征在于所 述葉輪的葉片與葉4侖中心線成15° ~20°的傾角。
專利摘要本實用新型公開一種小型直流式爪極水力發電裝置，屬于智能衛浴設備類制造技術領域。本實用新型包括本體A及本體B組成外殼、轉子和定子，轉子上設有若干永磁鐵，永磁鐵與轉子作同步旋轉；定子，其設置于轉子中永磁鐵的外周圍，該定子位于本體與固定座之間的密封腔內，定子內有線圈；所述的分水體上設有三個斜射孔，該斜射孔與轉子的葉片成一定角度且孔口對著葉片，上述的線圈在旋轉磁鐵的作用下產生電勢能，線圈的輸出線與控制電路板連接，該控制電路板與需要電能的電器元件電性連接。本實用新型具有結構簡單、體積小、發電效率高、性能穩定、噪音小、環保等優點。
文檔編號H02K1/14GK201358874SQ20092013627
公開日2009年12月9日 申請日期2009年1月8日 優先權日2009年1月8日
發明者陳石火 申請人:陳石火