[发明专利]用于转化在液体流动路径中流动的液体能量的装置

说明书

技术领域

当前公开的标的涉及一种用于将液体流动路径中流动的液体能量转化成电能的装置。明确而言，当前公开的标的涉及管线的电力发电机，其基于由液体流激励的涡轮驱动发电机。

背景技术

当前公开的标的涉及一种用于将液体流动路径中流动的液体能量转化成电能的装置。明确而言，当前公开的标的涉及管线的电力发电机，其基于由液体流激励的涡轮驱动发电机。

发明内容

根据当前公开的标的的一个方面，其指的是与液体供应管线一起使用的装置，用于将穿过其中的液体能量转化成电能，装置包括：

壳体，其被构造来容纳于管线内，且具有在其间界定流动方向的液体入口和液体出口，

至少一个电流发电机，其包括：转子，由所述壳体支撑且具有杆轴和附接至所述杆轴的多个叶片，杆轴在壳体中沿着流动方向延伸，允许由穿过发电机的液体使叶片旋转；和定子，其与转子关联用于依照转子的旋转而产生电信号，和

电布线，其用于将至少一个电流发电机电连接至电力存储构件，以将所述电信号传递至所述电力存储构件。

装置还可以包括电力存储构件。

应理解，液体入口和液体出口可以互换。

电流发电机可包括附接至至少一些叶片的自由端的磁铁，和安置在壳体上或邻近壳体的至少一个电绕组。

可通过磁力传动实现转子与定子之间的关联。在特定实例中，转子可包括磁性元件，且定子可包括至少一个线圈，且转子的磁性元件与至少一个线圈的绕组密切相关地旋转。例如，定子可以是线圈的形式，且叶片可至少部分被与线圈的绕组密切相关而旋转的磁性元件所包围。在另一实例中，叶片可至少部分由磁性材料制成，且可与线圈的绕组密切相关地旋转。线圈可位于壳体内部和/或外部。

电流发电机可包括以由转子间隔开且在其两端支撑杆轴的单独组件形式的上游壳体部分和下游壳体部分，其中杆轴可相对于上游壳体部分和下游壳体部分自由旋转。例如，壳体部分可以是有孔盖的形式。上游壳体部分和下游壳体部分可由具有不同磁性质的材料制成。例如，至少下游部分可构造为过滤器，其持续或间断地被磁化以阻断液体流中的铁磁颗粒。

壳体可穿过可密封连接而被插入至液体供应管线中。例如，壳体可经由可密封开口而紧固至管线以及从管线拆卸。

装置可包括并联配置于壳体中的多个电流发电机。一个或多个电流发电机可配置在横向于流动方向的方向上。

装置还可以被构造来测量穿过电流发电机的液体量，且还包括：用于接收电信号以处理并产生指示液体量的输出信号的控制器，且其中电力存储构件包括电力存储和供应单元，其被构造来对装置充电并将其运行所需的电力供应至控制器。例如，电力存储和供应单元可以是可再充电的，和/或电力存储构件可被构造来在液体停流或低流量期间给装置提供电力。装置还可以包括用于计算穿过壳体的液体体积的积分器，和/或安置在电流发电机的入口或出口处或邻近所述入口或出口的电致动闸门设备，其用于选择性地阻断穿过其中的液体流。在一些特定实例中，可提供热交换器，其被构造来使用来自管线的液体以冷却或加热电力存储和供应单元。

根据当前公开的标的的另一方面，提供一种装置，其包括：壳体，其以允许液体穿过壳体的方式串联安装在管线中；涡轮，其安装在壳体内以便可由穿过的液体而旋转；发电机，其枢转地或齿轮接合至涡轮以根据涡轮的旋转而产生电力；和控制器，其被构造来以对一个时间序列中供应的电力求积分的方式测量液体流。

发电机可通过两个齿轮传动，第一齿轮在发电机轴上，且第二齿轮在涡轮轴上。

装置还可以包括安装在壳体中的阀门，其中控制器根据预定标准而操作阀门。

控制器可被编程且根据预定标准而操作以执行任务，包括打开和关闭阀门、传输测量得到的信息和控制其它构件。

控制器还可以包括收发器，这个收发器使控制器能传输和接收信息，使控制器能命令其它控制器或被其它控制器命令，且实现这个控制器的远程编程。

装置还可以包括电力存储器，其中发电机可对电力存储器充电。这个电力存储器可以是可充电电池、电容器或两者。

发电机可以发电机的转子构建在涡轮叶片内且发电机的定子构建在壳体内的方式与涡轮整合。

或者，发电机可以发电机的转子构建在涡轮叶片上且发电机的定子构建在涡轮轴内的方式与涡轮整合。