阅读说明：本技术 一种气体或液体非金属管道发电机 (Gas or liquid nonmetal pipeline generator ) 是由 曾建祥 何海鱼 欧阳路 于 2020-04-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种气体或液体非金属管道发电机,包括安装在管道内的转子、管道、安装在管道外部的定子,所述转子、管道和定子的中心轴线重合,所述转子能在管道内转动,所述定子为螺线形金属线圈,所述螺线形金属线圈通过注塑、胶封、缠绕或捆绑的方式固定在管道的外部,所述螺线形金属线圈的两端分别设有进线端、出线端。本发明解决了目前非金属管道传输气体液体配置的设备取电问题。(The invention discloses a gas or liquid nonmetal pipeline generator, which comprises a rotor, a pipeline and a stator, wherein the rotor, the pipeline and the stator are arranged in the pipeline, the central axes of the rotor, the pipeline and the stator are coincided, the rotor can rotate in the pipeline, the stator is a spiral metal coil, the spiral metal coil is fixed outside the pipeline in an injection molding, glue sealing, winding or binding mode, and two ends of the spiral metal coil are respectively provided with an inlet wire end and an outlet wire end. The invention solves the problem of power supply of the equipment configured by conveying gas and liquid through the existing nonmetal pipeline.)

一种气体或液体非金属管道发电机

技术领域

本发明涉及发电机技术领域，具体涉及一种利用管道内流动的气体或液体带动发电装置切割磁场变化的发电装置。

背景技术

目前，用于测量管道内气体液体流量、压力等各种传感器的电子感知设备和自动控制设备等，均采用无线方式来传送数据和操控，例如用于监测天然气管道、石油输送管道等。由于管道通常需避开繁华区处于偏远地区，取电就成了最大的问题，所以一般会使用电池供电，但电池供电就会存在消耗殆尽的时候，就需要更换新电池，这样不但花费电池成本还需要更换人工的成本，因取电问题，很多控制设备也因此无法添置，或添置就需要架设电网或如太阳能板取电等，都会造成因环境地域等问题导致的不便及高额成本。因此，一个能够无需外接电源就能给各种设备供电的发电装置就非常的重要。

发明内容

为了突破携带电池或取电困难而使用的各种设备的缺陷，本发明提供了一种通过管道气体或液体的流动而发电的装置。

本发明是通过以下技术方案予以实现的：

一种气体或液体非金属管道发电机，包括管道、安装在管道内的转子、安装在管道外部的定子，所述转子、管道和定子的中心轴线重合，所述转子能在管道内转动，所述定子为螺线形金属线圈，所述螺线形金属线圈通过注塑、胶封、缠绕或捆绑的方式固定在管道的外部，所述螺线形金属线圈的两端分别设有进线端、出线端。

优选的，所述转子为偏转型转子，所述偏转型转子包括旋转筒体、前连接筒、后连接筒、导阻流偏转叶片、第一轴承、第二轴承、第一固定座、第二固定座、强磁体，所述旋转筒体为两端开口的空心圆柱形管状结构，所述旋转筒体的内部设有中心通孔，所述中心通孔的内壁上安装有若干导阻流偏转叶片，所述旋转筒体的两端分别设有前连接筒、后连接筒固定，所述前连接筒通过第一轴承与第一固定座相连，所述后连接筒通过第二轴承与第二固定座相连，所述第一固定座、第二固定座均固定安装在管道内；所述旋转筒体的外部固定安装有若干强磁体。

进一步的，所述若干导阻流偏转叶片是均匀固定在中心通孔的内壁上，每个导阻流偏转叶片都是沿中心通孔的中心轴线方向偏转的长条形叶片。

进一步的，所述长条形叶片为左端宽、右端窄的梯形，所述长条形叶片与中心通孔的中心轴线方向的偏转夹角为10-30°。

进一步的，所述第一固定座、第二固定座的结构相同，所述第一固定座、第二固定座的外径与管道的内径相适配，所述第一固定座、第二固定座的中心分别设有第一安装孔、第二安装孔，所述第一轴承、第二轴承通过过盈配合的方式安装在第一安装孔、第二安装孔内，所述第一固定座、第二固定座上分别均匀设置有若干膨胀螺钉孔，所述膨胀螺钉孔内安装有膨胀螺钉。

进一步的，所述强磁体的形状为环形、方形、菱形中的一种或多种，所述强磁体的数量为一块或多块，所述强磁体通过胶粘、注塑、镶嵌或塑料包裹的方式固定在旋转筒体的外表面上。

优选的，所述转子为螺旋型转子，所述偏转型转子包括外筒体、连接杆、内筒体、螺旋叶片、前连接端、后连接端、第三轴承、第四轴承、第三固定座、第四固定座、导流孔、强磁体，所述外筒体为管状的空心筒体，所述外筒体的外表面上固定安装有若干强磁体，所述外筒体的内部设有同轴的内筒体，所述外筒体与内筒体之间通过连接杆固定相连，所述内筒体的两端分别与前连接端、后连接端固定相连，所述前连接端、后连接端分别安装在第三轴承、第四轴承内，所述第三轴承、第四轴承分别安装在第三固定座、第四固定座上，所述第三固定座、第四固定座的中心分别设有第三安装孔、第四安装孔，所述第三安装孔、第四安装孔分别安装有第三轴承、第四轴承的外圈固定相连；所述内筒体的外表面上安装有螺旋叶片，所述第三固定座、第四固定座上均设置有若干导流孔。

进一步的，所述螺旋叶片为单螺旋叶片或双螺旋叶片，所述螺旋叶片呈螺旋状缠绕在内筒体的外表面上。

进一步的，所述导流孔为扇形、长方形、圆形、椭圆形或腰形的通孔，所述导流孔的出口正对着螺旋叶片。

进一步的，所述强磁体的形状为环形、方形、菱形中的一种或多种，所述强磁体的数量为一块或多块，所述强磁体通过胶粘、注塑、镶嵌或塑料包裹的方式固定在外筒体的外表面上。

本发明具有以下有益效果：

本发明一种气体或液体非金属管道发电机，包括管道、转子、定子，所述转子、管道和定子的中心轴线重合，所述转子能在管道内转动，所述定子为螺线形金属线圈。本发明将带强磁体的转子活动安装在管道内，由螺线形金属线圈构成的定子固定在管道外部，利用管道气体或液体的流动带动转子转动，而转子上固定安装有若干强磁体，所述强磁体的南北两极分别与管道的中心轴线垂直，当转子转动时产生磁切割运动，使螺线形金属线圈构成的定子内产生感应电动势，当螺线形金属线圈两端的进线端、出线端分别与外部的用电元件连接成闭合回路时，就会产生感应电流。

现有的天然气管道、石油输送管道均需要安装监测装置对气体泄漏、压力变化进行监测，这些监测装置需要架设有线电网进行供电，成本高、安装速度慢、也不安全。本发明巧妙地利用管道内的气体或液体的流动进行发电，解决了城市或野外的天然气管道、石油输送管道的监测装置的用电问题，本发明通过磁感应、不破坏管道、不增加管道内外的传动装置，体积小、成本低、安装方便快捷。

附图说明

图1为本发明实施例1的剖视结构图。

图2为实施例1的左视图。

图3为实施例1的俯视图。

图4为本发明实施例2的剖视结构图。

图5为实施例2中转子的结构示意图。

图6为实施例2中转子的剖视图。

图7为实施例2中转子的左视图。

附图中：1—管道；2—转子；3—定子；4—旋转筒体；5—前连接筒；6—后连接筒；7—导阻流偏转叶片；8—第一轴承；9—第二轴承；10—第一固定座；11—第二固定座；12—强磁体；13—进线端；14—出线端；15—膨胀螺钉孔；16—膨胀螺钉；17—第一安装孔；18—第二安装孔；19—外筒体；20—内筒体；21—螺旋叶片；22—前连接端；23—后连接端；24—第三轴承；25—第四轴承；26—第三固定座；27—第四固定座；28—导流孔；29—第三安装孔；30—第四安装孔。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

如图1、图2、图3所示，一种气体或液体非金属管道发电机，包括管道1、安装在管道1内的转子2、安装在管道1外部的定子3。所述管道1为圆心空心管道1，采用塑料或陶瓷等材料制作而成，所述管道1用来输送天然气、自来水或石油等气体或液体。

所述转子2、管道1和定子3的中心轴线重合，所述转子2能在管道1内转动，所述定子3为螺线形金属线圈，所述螺线形金属线圈通过注塑、胶封、缠绕或捆绑的方式固定在管道1的外部，所述螺线形金属线圈的两端分别设有进线端13、出线端14。作为优选，所述螺线形金属线圈通过环氧树脂包裹固定在管道1外。

在本实施例中，所述转子2为偏转型转子，所述偏转型转子包括旋转筒体4、前连接筒5、后连接筒6、导阻流偏转叶片7、第一轴承8、第二轴承9、第一固定座10、第二固定座11、强磁体12。所述旋转筒体4为两端开口的空心圆柱形管状结构，采用PE塑料或陶瓷材料制作而成。所述旋转筒体4的内部设有可供气体或液体流通的中心通孔，所述中心通孔的内壁上设有若干导阻流偏转叶片7。作为优选，所述导阻流偏转叶片7为15片，采用与旋转筒体4相同的材料制作，所述导阻流偏转叶片7通过整体注塑成型、模压成型、或胶粘的方式均匀固定在旋转筒体4的中心通孔的内壁上，每个导阻流偏转叶片7都是沿中心通孔的中心轴线方向偏转的长条形叶片，所述长条形叶片为左端宽、右端窄的梯形，所述长条形叶片与中心通孔的中心轴线方向的偏转夹角为10-30°。

所述旋转筒体4的两端分别设有前连接筒5、后连接筒6固定，所述前连接筒5、后连接筒6均为两端开口的空心筒体，采用与旋转筒体4相同的材料制作，所述前连接筒5、后连接筒6通过整体注塑成型的方式设置在旋转筒体4的两端。

所述前连接筒5、后连接筒6分别通过过盈配合的方式安装在第一轴承8、第二轴承9的内圈内，所述第一轴承8、第二轴承9分别安装在第一固定座10、第二固定座11内。所述第一固定座10、第二固定座11的结构相同，均为圆形，均采用塑料制作，所述第一固定座10、第二固定座11的外径与管道1的内径相适配。所述第一固定座10、第二固定座11的中心分别设有第一安装孔17、第二安装孔18，所述第一轴承8、第二轴承9的外圈通过过盈配合的方式安装在第一安装孔17、第二安装孔18内。所述第一固定座10、第二固定座11上分别均匀设置有若干膨胀螺钉孔15，所述膨胀螺钉孔15内安装有膨胀螺钉16。当旋紧膨胀螺钉16时，第一固定座10、第二固定座11的外径膨胀增大，使第一固定座10、第二固定座11通过过盈配合的方式固定安装在管道1内壁上。

所述旋转筒体4的外部固定安装有若干强磁体12，所述强磁体12的形状为环形、方形、菱形中的一种或多种，所述强磁体12的数量为一块或多块，所述强磁体12通过胶粘、注塑、镶嵌或塑料包裹的方式固定在旋转筒体4的外表面上。

实施例2

如图4、5、6、7所示，一种气体或液体非金属管道发电机，包括管道1、安装在管道1内的转子2、安装在管道1外部的定子3。所述管道1为圆心空心管道1，采用塑料或陶瓷等材料制作而成，所述管道1用来输送天然气、自来水或石油等气体或液体。

所述转子2、管道1和定子3的中心轴线重合，所述转子2能在管道1内转动，所述定子3为螺线形金属线圈，所述螺线形金属线圈通过注塑、胶封、缠绕或捆绑的方式固定在管道1的外部，所述螺线形金属线圈的两端分别设有进线端13、出线端14。作为优选，所述螺线形金属线圈通过环氧树脂包裹固定在管道1外。

在本实施例中，所述转子2为螺旋型转子，所述螺旋型转子包括外筒体19、内筒体20、螺旋叶片21、前连接端22、后连接端23、第三轴承24、第四轴承25、第三固定座26、第四固定座27、导流孔28、强磁体12。

所述外筒体19为管状的空心筒体，采用塑料制作而成。所述外筒体19的外表面上固定安装有若干强磁体12，所述强磁体12的形状为环形、方形、菱形中的一种或多种，所述强磁体12的数量为一块或多块，所述强磁体12通过胶粘、注塑、镶嵌或塑料包裹的方式固定在外筒体19的外表面上。

所述外筒体19的两端分别与第三固定座26、第四固定座27之间留有间隙。所述第三固定座26、第四固定座27的结构相同，所述第三固定座26、第四固定座27均为圆形，均采用塑料制作，所述第三固定座26、第四固定座27的外径与管道1的内径相适配，所述第三固定座26、第四固定座27通过强力胶固定在管道1的内壁上。

第三固定座26、第四固定座27的中心分别设有第三安装孔29、第四安装孔30，所述第三安装孔29、第四安装孔30内分别安装有第三轴承24、第四轴承25。所述外筒体19的内部设有同轴的内筒体20，所述外筒体19与内筒体20之间通过连接杆固定相连。所述连接杆有若干根，所述连接杆的一端与外筒体19固定相连，所述连接杆的另一端与内筒体20固定相连。所述内筒体20为两端开口的管状空心筒体，所述内筒体20、外筒体19、连接杆均采用塑料制作而成，并通过注塑连接在一起。所述内筒体20的两端分别与前连接端22、后连接端23固定相连，所述前连接端22、后连接端23均为圆柱形，均采用塑料制作，并通过整体注塑、模压成型或挤压成型的方式与内筒体20连接为一个整体。

所述前连接端22、后连接端23分别通过过盈配合的方式安装在第三轴承24、第四轴承25的内圈内。所述内筒体20的外表面上安装有螺旋叶片21，所述螺旋叶片21为单螺旋叶片21或双螺旋叶片21，所述螺旋叶片21呈螺旋状缠绕在内筒体20的外表面上。所述螺旋叶片21也采用塑料制作，并通过整体注塑、模压成型或强力胶胶接的方式与内筒体20连接为一个整体。所述内筒体20的外径小于所述外筒体19的内径，所述外筒体19的内壁与内筒体20的外表面之间的间距大于螺旋叶片21的宽度。所述第三固定座26、第四固定座27上均设置有若干导流孔28，所述导流孔28为扇形、长方形、圆形、椭圆形或腰形的通孔，所述导流孔28的出口正对着螺旋叶片21。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，如改变结构、改变各部件所使用的材料，也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。