[發明專利]一種利用壓電技術發電的流體管道系統

有效

• 申請號: 201510039957.1
• 申請日: 2015-01-27
• 公開（公告）號: CN104747353B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 陳曦;曹廣亮;羅蘭;朱傳輝;馬文統;武飛;李廷宇;唐愷
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: F03B13/00
• 分類號: F03B13/00;H02N2/18
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本發明涉及一種流體動能發電技術，特別涉及一種利用壓電技術發電的流體管道系統。

背景技術

目前水力發電主要是利用河流、湖泊等位于高處具有勢能的水流至低處，將其中所含勢能轉換成水輪機的機械能，再借水輪機為原動力，推動發電機產生電能。利用水力(具有流體頭)推動水力機械(水輪機)轉動，將水的動能轉變為機械能，再在水輪機上接上發電機，隨著水輪機轉動便可發出電來，這時機械能又轉變為電能。但是，這種發電形式只適合特殊場合，不可以廣泛應用于人們的日常生活中，存在地形限制。

發明內容

本發明是針對發電裝置體積大,一般無法直接運用到家庭的問題，提出了一種利用壓電技術發電的流體管道系統，能夠利用日常生活和生產中給水、排水的動能，把發電設備與日常生活和生產相結合，把壓電技術與流體管道相結合的方法，本發明流體管道系統解決了大型水輪機發電系統不能在日常生活生產應用這一問題，為人們生活帶來便利。

本發明的技術方案為：一種利用壓電技術發電的流體管道系統，包括內管和外管，內管和外管均為中空的圓柱形，內管從外管內穿過并且內管兩端外露，兩管同軸，內管內有螺旋葉片，并與內管固定連接，外管內壁有壓電器，流體通過內管推動螺旋葉片，使內管旋轉擠壓外管內壁的壓電器產生電荷引出。

所述內管的內管管道內壁上有成矩陣排列的齒牙，外管管道內管壁上有與內管管道外管上的齒牙位置相對的一個個壓電器，每一個壓電器上接一導線，穿過外管管道，所有的導線將組成一個并聯輸電系統。

所述外管包括外管管道和外層的絕緣保護層，并聯輸電系統分布在外管管道和絕緣保護層兩部分之間，將產生的所有電荷量匯聚在一起，最后由一根主導線引出。

所述每個壓電器上安裝有彈簧片。

所述內管的內管管道內壁面上加工與螺旋葉片相等螺距的螺紋槽，螺旋葉片的直徑與內螺紋槽直徑相匹配，將螺旋葉片旋轉進內管，螺旋葉片旋入到底，螺旋葉片末端與內管進行焊接，螺旋葉片頭端外露一部分在內管管道外。

所述利用壓電技術發電的流體管道系統，還包括端蓋和軸承，所述軸承套在內管的內管管道端上，軸承內圈緊貼內管管道外壁；外管套在內管和軸承的外部,兩端的軸承的外圈緊貼外管管6內壁，外管兩邊的端口由端蓋固定，內管管道在端口處成階梯形，與軸承扣合，外管的端口處也成階梯形，與端蓋的臺階配合，端蓋與外管管道固定連接后，內管管道和軸承固定在內部，不會產生圓柱體軸向的相對位置改變。

本發明的有益效果在于：本發明利用壓電技術發電的流體管道系統，與現在的發電設備相比，本發明不會產生任何污染，保護環境，充分利用流體的動能，達到了能源的充分利用，體積小，可應用于日常的生產生活當中。

附圖說明

圖1為本發明利用壓電技術發電的流體管道系統外形圖；

圖2為本發明利用壓電技術發電的流體管道系統爆炸圖；

圖3為本發明利用壓電技術發電的流體管道系統中壓電管道剖面圖。

具體實施方式

如圖1所示利用壓電技術發電的流體管道系統外形圖，整個系統外形是圓柱形，內管1和外管2均為圓柱形，內管1從外管2內穿過并且內管1兩端外露，并且兩管同軸。

如圖2所示利用壓電技術發電的流體管道系統爆炸圖，內管1包括螺旋葉片3，齒牙5和圓柱形中空的內管管道4，齒牙5是成矩陣排列焊接在內管管道4外表面上。在內管管道4內壁面上加工出與螺旋葉片3相等螺距的螺紋槽與螺旋葉片相匹配，螺旋葉片3的直徑與內螺紋槽直徑相匹配，將螺旋葉片3旋轉進去，因為內螺紋槽是定長的，所以螺旋葉片3旋入到底就會卡死，螺旋葉片3頭端外露一部分在內管管道4外，在螺旋葉片3旋入后，將其在末端與內管進行焊接，這樣螺旋葉片3就會牢牢地固定在內管管道4上。當流體通過內管管道4中，會在螺旋葉片3產生向前的推力，整個內管1會因為流體的動能旋轉起來。