[發明專利]一體化的多碟式發電裝置

在審

• 申請號: 202111474052.9
• 申請日: 2021-12-06
• 公開（公告）號: CN114135453A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 鄒道杭;楊雪龍;牟介剛;黃雅霜;陳建沖;徐茂森;周佩劍;吳登昊;谷云慶
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: F03G5/06
• 分類號: F03G5/06;F03B13/00;F03B1/00;F03B1/04;H02K7/18
• 代理公司: 杭州奧創知識產權代理有限公司 33272
• 代理人: 王佳健

本發明公開了一體化的多碟式發電裝置。本發明由多碟式渦輪發電機構和外骨骼驅動機構組成，多碟式渦輪發電機構包括多碟式渦輪、連接軟管、微型發電機、噴嘴和水室。工作液體經活動隔板擠壓由水室進入連接軟管，通過噴嘴噴射進入多碟圓盤的間隙，基于邊界層效應使多碟式渦輪隨工作液體流向高速旋轉，發電磁極置于多碟式渦輪內部同步轉動，使線圈中產生電流，從而達到發電的目的。本發明結構簡單，重量較小，大大減小了給人體的負擔；采用軟管連接，工作損耗減少，降低了工作噪音。

技術領域

本發明屬于發電技術領域，具體地說是一種一體化的多碟式發電裝置。

背景技術

近年來，電子設備的發展越來越迅速，生命科學與電子數碼技術領域相結合開發的各種佩戴式健康監測系統等產品也越來越流行。這些設備大多使用移動電源，然而移動電源在戶外的充電問題得不到解決，人體發電裝置能夠有效解決這個問題。

人體運動時所產生的關節運動較多，產生周期性能量，目前利用關節運動所設計的人體發電裝置以機械式發電裝置為主。機械式發電裝置利用磁電感應原理，機械結構隨關節運動通過齒輪帶動轉子轉動，從而切割磁感線產生電動勢，裝置連接方式采用剛性連接，容易損壞且工作噪音大，結構復雜，裝置重量較大給攜帶者增添大量額外負擔。

發明內容

本發明提供了一種一體化的多碟式發電裝置，以解決在微型尺寸下機械式發電裝置結構復雜、容易損壞的問題。

本發明由多碟式渦輪發電機構和外骨骼驅動機構組成。

所述多碟式渦輪發電機構包括多碟式渦輪、連接軟管、微型發電機和水室。

所述多碟式渦輪由一組平行且光滑的圓盤組成，每個圓盤之間等距間隔。

所述微型發電機包括發電磁極和線圈，微型發電機與多碟式渦輪一體化設計，其中發電磁極與渦輪轉子相連，置于渦輪內部并同步轉動；線圈與外殼相連且與多碟式渦輪同軸心放置，作為定子不進行轉動。

所述水室由兩隔板分隔，一隔板固定，另一隔板為活動隔板，以軸為圓心，在一定角度范圍內往復運動，使兩分隔水室的容積發生變化，產生液壓差使工作液體流動。

所述外骨骼驅動部件固定于人體關節，關節活動帶動活動隔板轉動，水室內工作液體被活動隔板擠壓進入進液軟管至多碟式渦輪入口，經多碟式渦輪入口處的多通道噴嘴形成高速射流進入多碟式渦輪圓盤間隙，在間隙中高速流動的工作液體利用液體黏性帶動圓盤進行轉動，多碟式渦輪的出口通過出液軟管分別與兩分隔水室連通。

本發明的有益效果：本發明采用多碟式渦輪作為轉子，利用高速射流的液體黏性帶動圓盤工作，大大減小了渦輪工作時的損耗也降低了工作時的噪音；多碟式渦輪發電裝置結構簡單，重量輕便，降低了給人體帶來的額外負擔；多碟式渦輪旋轉方向與關節運動方向無關，工作效率高。

附圖說明

圖1 多碟式渦輪發電機構示意圖；

圖2 多碟式渦輪剖面圖；

圖3 多通道噴嘴剖面示意圖；

圖4 外骨骼驅動機構配合多碟式渦輪發電機構示意圖；

圖5 膝關節配合外骨骼驅動裝置示意圖；

圖6 肘關節配合外骨骼驅動裝置示意圖。

具體實施方式

如圖1和圖4所示，本發明由多碟式渦輪發電機構和外骨骼驅動機構組成，其中多碟式渦輪發電機構包括多碟式渦輪、連接軟管、微型發電機和水室。

如圖2所示，所述多碟式渦輪由一組平行且光滑的圓盤1組成，每個圓盤之間等距間隔。

所述的微型發電機包括發電磁極（轉子）和線圈（定子），微型發電機與多碟式渦輪一體化設計：發電磁極2與渦輪轉子相連，置于渦輪內部，通過滾珠軸承17產生同步轉動；線圈3與外殼12相連且與多碟式渦輪同軸心放置，作為定子不進行轉動。