本發明涉及發電機技術領域，具體而言，涉及一種磁傳動發電機及發電系統。

背景技術：

電是一種重要的能源，人們的生產生活都離不開電，電機是將其他形式的能源轉換成電能的機械設備，發電機包括定子和轉子，發電機由定子、轉子和機座三部分組成，發電機的種類有很多種，但其工作原理都基于電磁感應定律和電磁力定律。從原理上分為同步發電機、異步發電機、單相發電機、三相發電機；從產生方式上分為汽輪發電機、水輪發電機、柴油發電機、汽油發電機等；從能源上分為火力發電機、水力發電機、風能發電機等。

目前雖然也有用于提供電源的水管發電機，主要是將整套發電機安置在管道內，通過管道內的流體流動的動能進行發電，但是對于易燃流體，存在燃爆的安全隱患，并且需要在管道上破孔將電力輸出，因此還需要解決管道的密封性問題，存在漏電的隱患，整套發電機體積大，不易散熱，影響使用壽命，不符合安全標準。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種磁傳動發電機，其通過間隔磁感應作用，安全有效的進行發電，綠色環保，同時有效防止漏電的隱患。

本發明的另一目的在于提供一種發電系統，其能夠利用上述磁傳動發電機發電，供用電設備使用，有效提高液相、氣相流體的利用率。

本發明的實施例是這樣實現的：

一種磁傳動發電機，其包括供流體流動的管道、轉動設置于管道內的至少一個可轉動的葉輪，以及發電裝置，發電裝置包括轉子和定子，轉子包括第一轉子，第一轉子由磁性材料制成并沿葉輪的轉動方向的周向設置，第一轉子與葉輪同步轉動以使定子上的線圈切割磁感線并于線圈內產生感應電流。

一種發電系統，其包括上述磁傳動發電機，以及與線圈電連接的引線，引線電連接有供電設備或儲電裝置。

本發明實施例的有益效果是：

葉輪設置于管道內，通過管道內液相或氣相流體流動的動能驅動葉輪轉動，同時葉輪帶動第一轉子轉動，使定子上的線圈切割磁感線并于線圈內產生感應電流，從而進行發電，有效降低漏氣、漏液以及漏電的隱患，安全穩定。

此外，包括上述磁傳動發電機的發電系統，只要管道內持續穩定的供應流體，便可持續穩定的發電，用于為各種電子設備或儲電裝置供電，有效提高流體的利用率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發明第一實施例提供的磁傳動發電機的剖面結構示意圖；

圖2為本發明第一實施例提供的管道的結構示意圖；

圖3為本發明第一實施例提供的葉輪的結構示意圖；

圖4為本發明第一實施例提供的定子的結構示意圖；

圖5為本發明第一實施例提供的磁傳動發電機的結構示意圖；

圖6為本發明第二實施例提供的磁傳動發電機的結構示意圖；

圖7為圖6中a-a向剖面結構示意圖；

圖8為本發明第二實施例提供的另一種葉輪的剖面結構示意圖；

圖9為本發明第三實施例提供的磁傳動發電機的結構示意圖。

圖中：100a-磁傳動發電機；100b-磁傳動發電機；100c-磁傳動發電機；20-管道；210-容納腔；211-導流入口；213-導流出口；215-固定套；30-葉輪；311-葉輪本體；317-第一安裝槽；320-葉片；330-葉輪軸；40-發電裝置；411-凹槽；413-第二安裝槽；414-蓋體；415-電源孔；420-安裝孔；430-定子；431-線圈；433-外殼；440-轉子；441-第一轉子；443-第二轉子；450-安裝腔。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。

因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的范圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該發明產品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“設置”、“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

第一實施例

本實施例提供一種發電系統(圖未示)，其包括電連接的磁傳動發電機100a和引線，引線電連接有供電設備或儲電裝置。

具體地，請參閱圖1，磁傳動發電機100a包括管道20、葉輪30以及發電裝置40。管道20可以為有壓差的管道，也可以為等壓的管道，在此也不做具體限定。

請一并參閱圖1以及圖2，管道20連通有容納腔210，管道20對應容納腔210的兩端具有導流入口211與導流出口213，從而管道20內的流體經導流入口211進入容納腔210，最后由導流出口213流出。容納腔210的橫截面可以為圓形、矩形、梯形、不規則幾何形等，本實施例中，容納腔210的橫截面為圓形。導流入口211與導流出口213的軸線可以平行、重合或呈角度設置，本實施例中導流入口211與導流出口213的軸線重合。

葉輪30設置于容納腔210內，從而流體推動葉輪30轉動。

請繼續參閱圖1，為了進一步增大導流入口211與導流出口213的壓力差，增強流體對葉輪30的驅動力，因此優選地，導流入口211的橫截面積小于導流出口213的橫截面積。其中，導流入口211的橫截面形狀，例如可以為扁方形、條形等，優選為扁方形。導流出口213的橫截面形狀可設置為圓形、矩形、梯形等，本領域工作人員可根據實際需求進行設定，在此不做限定。

更優選地，導流入口211的軸線與導流出口213的軸線可以平行、重合或呈角度設置，葉輪30的軸線與流體的流動方向也可以垂直、平行或呈角度設置，本實施例中，導流入口211的軸線與導流出口213的軸線重合，且導流入口211的軸線與葉輪30的軸線垂直，即葉輪30的軸線與流體的流動方向垂直，進一步增大流體對葉輪30的驅動力。

具體地，請參閱圖3，葉輪30包括葉輪本體311和葉輪軸330。

其中，葉輪30的數量可以為一個，也可以為多個，例如兩個、三個等，本實施例中，葉輪30的數量為一個。

葉輪本體311沿其轉動方向的至少設置一側開設有第一安裝槽317，本實施例中，葉輪本體311沿其轉動方向的一側開設有第一安裝槽317，第一安裝槽317開設于葉輪30遠離容納腔210的一側。葉輪軸330設置于第一安裝槽317內，葉輪軸330與葉輪本體311連接。

可選地，葉輪30還包括葉片320，葉片320與葉輪本體311連接，葉片320可以為平板葉片、圓弧窄葉片、圓弧葉片、機翼型葉片、平板曲線后向葉片等，在此不做具體限定，均屬于本發明保護范圍內。

請一并參閱圖3以及圖4，發電裝置40包括定子430和轉子440，轉子440包括第一轉子441，第一轉子441由磁性材料制成并沿葉輪30的轉動方向的周向設置。

具體地，請繼續一并參閱圖1、圖3以及圖4，第一轉子441圍設于第一安裝槽317的側壁，具體地，第一轉子441圍設于第一安裝槽317的內側壁，第一轉子441為環狀的磁性圈或磁性塊，磁性塊均勻的分布于第一安裝槽317的側壁。磁性圈以及磁性塊優選為體積較小，較為輕便的磁性圈，從而保證第一轉子441轉動的穩定性。本發明其它實施例中，葉輪30與第一轉子441還可以通過傳動軸(圖未示)連接。

定子430包括外殼433以及設置于外殼433內的線圈431，線圈431與引線電連接，外殼433與第一安裝槽317配合以使線圈431位于第一安裝槽317內。從而第一轉子441與葉輪30同步轉動以使定子430上的線圈431切割磁感線并于線圈431內產生感應電流。

請一并參閱圖4以及圖5，外殼433設置有安裝孔420、第二安裝槽413以及蓋體414。

安裝孔420用于固定葉輪軸330遠離葉輪30本體的一側，使葉輪30持續穩定的轉動。優選地，安裝孔420設置于外殼433靠近葉輪30的一側。更優選地，外殼433靠近葉輪30的一側嵌設于第一安裝槽317內，且密封第一安裝槽317。

外殼433罩覆于容納腔210用于密封容納腔210，防止流體流出，同時密封第一安裝槽317，防止流體進入第一安裝槽317內腐蝕轉子440以及轉子440污染流體。

優選地，外殼433設有凹槽411，凹槽411內鋪設有密封墊(圖未示)，葉輪本體311與凹槽411卡接，一方面進一步增強密封型，另一方面對葉輪本體311限位，使其穩定發電。

第二安裝槽413設置于外殼433遠離葉輪30的一側，線圈431安裝于第二安裝槽413內，線圈431與第一轉子441配合，當第一轉子441轉動時，使定子430上的線圈431切割磁感線并于線圈431內產生感應電流。

蓋體414設置于第二安裝槽413的開口處，具體地，蓋體414可拆卸地設置于第二安裝槽413的開口處，可拆卸的方式例如可以為卡接、過盈配合、螺紋連接或鉸接等，在此不做限定，更優選地，蓋體414開設有電源孔415，使與線圈431電連接的引線導出，更為安全、整潔，同時方便使用。

磁傳動發電機100a的工作原理是：流體驅動葉輪30轉動，轉動的葉輪30帶動設置于第一安裝槽317的第一轉子441轉動，外殼433與第一安裝槽317配合以使線圈431位于第一安裝槽317內，從而第一轉子441與線圈431切割磁感線并于線圈431內產生感應電流。

第二實施例

請參照圖6，本實施例提供一種磁傳動發電機100b，其與第一實施例提供的磁傳動發電機100a的結構相似，不同之處在于，葉輪30、發電裝置40以及發電裝置40與葉輪30之間的配合關系。

轉子440包括第一轉子441和第二轉子443。

其中，第一轉子441設置于葉輪本體311沿其轉動方向的至少設置一側，具體地，第一轉子441沿葉輪本體311的位于至少一端部的周向設置，需注意的是，葉輪30也可以整體設置為第一轉子441，即葉輪30整體為磁性材料制得。

本實施例中，第一轉子441設置于葉輪本體311的兩個端部，

有效減少磁性材料的使用，防止浪費，同時提高發電效率。

本實施例中，請參閱圖7，葉輪30為橫截面呈梅花形的實心柱體。

請參閱圖8，本實施例提供的另一種葉輪30還可以包括橫截面呈梅花形的空心柱體，以及由磁性材料制得的呈梅花形的實心磁體作為第一轉子441，第一轉子441設置于空心柱體內，且第一轉子441與空心柱體偏心設置，從而使流體便于推動葉輪30轉動。

第二轉子443由磁性材料制成，第二轉子443與第一轉子441相對設置且同極，因此通過磁力傳動，第一轉子441轉動時磁力帶動第二轉子443轉動，線圈431切割磁感線并于線圈431內產生感應電流。此處所述的同極是指位于第一轉子441與第二轉子443的同一側的極性相同，相對的一側極性相反，因而第一轉子441與第二轉子443通過磁力進行互相吸引，從而第一轉子441同步帶動第二轉子443轉動。

為了進一步增強第一轉子441與第二轉子443之間的吸引力，第一轉子441與第二轉子443相對設置且同軸，第二轉子443沿線圈431的軸線轉動設置以使線圈431切割第二轉子443的磁感線。

優選地，管道20對應第一轉子441的位置連通有安裝腔450，安裝腔450遠離管道20的一端密封，葉輪30轉動設置于安裝腔450內，第二轉子443設置于安裝腔450外且第二轉子443與第一轉子441位置對應，第二轉子443與第一轉子441同步轉動以使定子430上的線圈431切割第二轉子443的磁感線并于線圈431內產生感應電流。同時安裝腔450的設置使第二轉子443、定子430便于安裝牢固，同時有效避免流體泄漏隱患，穩定安全。

本實施例中，管道20的軸線與安裝腔450的軸線垂直，安裝腔450的軸線與葉輪30的軸線平行。

優選地，第二轉子443可轉動的設置于管道20外壁，從而第一轉子441與第二轉子443之間的距離小，磁消耗低，有效提高發電效率。

在本發明其他的實施例中，第一轉子441與第二轉子443之間還可以設置相對設置且同極的至少一層磁性材料，至少一層磁性材料可以設置于安裝腔450內，也可以設置于安裝腔450外，通過磁性材料帶動第二轉子443轉轉動，在此不做具體限定。

本實施例中，葉輪30可以為腰輪、球輪、平型齒輪、平行彎齒輪等各種適用于葉輪軸330橫向設置于容納腔210中的葉輪30。

葉輪30為橫截面可以為矩形、圓形、不規則幾何形狀等，本實施例中對葉輪30的橫截面不做限定，葉輪30的數量可以為一個，也可以為多個，本實施例中，優選葉輪30的數量為一個，且流體流動方向與葉輪軸330垂直，流體流動帶動葉輪30轉動。

本發明其他的實施例中，葉輪30還可以為橫截面呈“8”字形的柱體，優選此時的葉輪30數量為兩個，兩個葉輪30的葉輪軸330平行，且兩個葉輪30在流體的驅動下，互相帶動對方轉動，有效提高發電效率。

磁傳動發電機100b的工作原理是：流體驅動葉輪30轉動，轉動的葉輪30帶動第一轉子441轉動，第一轉子441通過磁傳動帶動第二轉子443轉動，從而線圈431切割磁感線并于線圈431內產生感應電流。

第三實施例

請參照圖9，本實施例提供一種磁傳動發電機100c，其與第一實施例的磁傳動發電機100a大致相同，二者的區別在于本實施例的發電裝置40、葉輪30以及二者之間的配合關系。

導流入口211與導流出口213的軸線可以平行、重合或呈角度設置，本實施例中導流入口211與導流出口213的軸線呈角度設置。

第一轉子441設置于葉輪30遠離容納腔210的一側，第一轉子441形狀可以根據具體扭力需要可設置為各種幾何形狀，在此不做限定。

為了進一步固定葉輪30，優選容納腔210內具有固定套215，

葉輪軸330遠離發電裝置40的一端可轉動的嵌設于固定套215內。

轉子440包括第一轉子441和第二轉子443。

其中，第一轉子441設置于葉輪本體311沿其轉動方向的至少設置一側，具體地，第一轉子441沿葉輪本體311的位于至少一端部的周向設置，需注意的是，葉輪30也可以整體設置為第一轉子441，即葉輪30整體為磁性材料制得。

第二轉子443由磁性材料制成，第二轉子443與第一轉子441相對設置且同極，因此通過磁力傳動，第一轉子441轉動時磁力帶動第二轉子443轉動，線圈431切割磁感線并于線圈431內產生感應電流。此處所述的同極是指位于第一轉子441與第二轉子443的同一側的極性相同，相對的一側極性相反，因而第一轉子441與第二轉子443通過磁力進行互相吸引，從而第一轉子441同步帶動第二轉子443轉動。

為了進一步增強第一轉子441與第二轉子443之間的吸引力，第一轉子441與第二轉子443相對設置且同軸。第二轉子443沿線圈431的軸線轉動設置以使線圈431切割第二轉子443的磁感線。第二轉子443設置于容納腔210外且第二轉子443與第一轉子441位置對應，用于提高管道20的密封性，防止流體泄露。

磁傳動發電機100c的工作原理是：流體驅動葉輪30轉動，轉動的葉輪30帶動第一轉子441轉動，第一轉子441通過磁傳動帶動第二轉子443轉動，從而線圈431切割磁感線并于線圈431內產生感應電流。

綜上所述，本發明提供的磁傳動發電機及發電系統，通過間隔磁感應安全有效的進行發電，綠色環保，發電效率高，同時有效防止漏氣、漏液的隱患。同時由磁傳動發電機及發電系統所發的電能可以由供電設備、儲電裝置等使用，有效提高管道內液相、氣相流體的利用率。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。