專利名稱：小型水力發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用流經(jīng)水龍頭的水流產(chǎn)生的水力發(fā)電的小型水力發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
以前，已知有這樣一種自動水栓裝置將手放到水龍頭下，感應(yīng)器會感應(yīng)到，所述裝置根據(jù)該感應(yīng)原理使水龍頭流出水來。近年來，有人提出了一個提案在上述自動水栓裝置的流體通道上設(shè)置小型發(fā)電裝置，儲存小型發(fā)電裝置產(chǎn)生的電力，以補(bǔ)充感應(yīng)器等電路電力的消耗。(參照日本專利公開公報，實開平2-65775號)以下簡單闡述一下上述小型發(fā)電裝置的構(gòu)造。在流水通路的通道上安裝水輪，水輪受到流水水力沖擊而回轉(zhuǎn)。水輪轉(zhuǎn)軸上裝有固定在一起的回轉(zhuǎn)體。該回轉(zhuǎn)體表面為磁化的轉(zhuǎn)子磁鐵，該轉(zhuǎn)子磁鐵利用非磁性材質(zhì)壁隔離，與定子部的節(jié)齒狀極齒對向而置。該定子部上設(shè)有與通過極齒的磁通定子線圈交鏈、通過定子部的磁通。并且，藉由水輪在流水沖力下的回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子磁鐵相對定子部作相對回轉(zhuǎn)。由于葉片多極磁化，所以流過定子部的磁通流有所變化。其結(jié)果，定子線圈在妨礙磁通流變化的方向上發(fā)生電動勢，該電動勢經(jīng)整流后儲存于蓄電池。
以前的小型發(fā)電裝置多為將水輪安裝在流體通道內(nèi)的結(jié)構(gòu)，并分別由不同的部件支承水輪轉(zhuǎn)軸兩端。也就是說，轉(zhuǎn)軸的一端由設(shè)置于具有流體通道的一端箱體上的軸承支承，同時，其另一端由設(shè)置于覆蓋發(fā)電部的另一箱體上的軸承支承。這樣與用不同部件支承兩端的轉(zhuǎn)軸一體回轉(zhuǎn)的水輪設(shè)置于將二箱體在轉(zhuǎn)軸軸向嵌合而形成的空間內(nèi)。
如上所述，在軸向嵌合二箱體時，沿嵌合部的整個外周充填將內(nèi)部空間與外部完全隔絕的密封材料，具體地填充橡膠材料等。并且，該密封材料由兩個箱體擠壓。藉此結(jié)構(gòu)，可提高內(nèi)部空間的密封性。
然而，如使用螺釘固定、接合二箱體，則對密封材料的擠壓力會因位置不同而偏移。也就是說，在螺釘固定位置附近擠壓力強(qiáng)，而遠(yuǎn)離螺釘固定位置部件擠壓力弱。此外，兩箱體也會受到所擠壓的橡膠材料的斥力。
受擠壓力偏移及橡膠材料斥力的影響，箱體有可能會變形。如果箱體變形，與水輪一同回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸的軸精度會出現(xiàn)問題。擠壓力弱的部分會浮起，該部分的密封性也會出現(xiàn)問題。此外，由于兩箱體是通過可能因上述擠壓力而變形的密封材料接合的，所以二箱體難以定位。
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種小型水力發(fā)電裝置，所述水力發(fā)電裝置在嵌合固定覆蓋發(fā)電部分的箱體和構(gòu)成流體通道的箱體時，改善了由二箱體所構(gòu)成的一系列內(nèi)部空間的密封性，同時，配置于該內(nèi)部空間內(nèi)的軸的精確度良好。
本發(fā)明系這樣一種小型水力發(fā)電裝置所述裝置包括配設(shè)于流體通道上、隨著規(guī)定流量的流體通過而回轉(zhuǎn)的水輪，同時將連結(jié)于水輪與水輪同時回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)體作為與定子部相向而置的轉(zhuǎn)子部，使該轉(zhuǎn)子部隨著流體通過與定子部相對回轉(zhuǎn)，藉此產(chǎn)生電力，其特征在于所述裝置的結(jié)構(gòu)是嵌合由具有流體通道進(jìn)路及出路的第1箱體和第2箱體而形成一系列的內(nèi)部空間；所述第2箱體具有連通進(jìn)路及出路的內(nèi)部空間，在該內(nèi)部空間設(shè)置有回轉(zhuǎn)體的同時，隔絕該內(nèi)部空間和定子部；并且，在第1箱體與第2箱體的嵌合部上設(shè)有凹部和凸部，在第2箱體與第1箱體的嵌合部上設(shè)有相對凹部內(nèi)壁或凸部外壁的對置壁；在第2箱體對于第1箱體的嵌入方向垂直的方向上，在對置壁與凹部內(nèi)壁或凸部外壁間夾持環(huán)狀有彈性密封材料；在第1箱體及第2箱體上分別設(shè)有支承回轉(zhuǎn)體的支承軸兩端的支承部。
根據(jù)上述發(fā)明，在嵌合第1箱體與第2箱體后，在其嵌合方向上，未擠壓有彈性密封材料，在垂直于嵌合方向的方向上，彈性密封材料受到兩箱體擠壓。由此，兩箱體在嵌入方向，不會因彈性密封材料的彈性斥力而逐漸變形等故障，兩箱體的位置精度高，由此，兩箱體支承兩端的回轉(zhuǎn)體的支承軸精度也高。此外，兩箱體的嵌合部不會上翹，密封性良好。
本發(fā)明的其他方面的小型水力發(fā)電裝置的特征在于在上述發(fā)明中，對置壁與凹部的內(nèi)壁或凸部的外壁與支承回轉(zhuǎn)體的支承平行形成。這樣，第1箱體與第2箱體嵌合方向與軸向一致，兩箱體的位置關(guān)系與軸精度更高。
其本發(fā)明的其他方面的小型水力發(fā)電裝置的特征在于在上述發(fā)明中，在第1箱體上安裝第2箱體時，在垂直于嵌合方向的方向上設(shè)有確定第2箱體位置的定位部。這樣，在將第1箱體與第2箱體嵌合時，不僅在嵌合方向，且在垂直于嵌合方向的方向上也可定位。由此，兩箱體的位置精度更高。
本發(fā)明的其他方面的小型水力發(fā)電裝置的特征在于在上述發(fā)明中，彈性密封材料在垂直于嵌入方向的方向上，與定子部重疊。具體地，彈性密封材料充填在定子部徑向外側(cè)配置。由此，在兩箱體的嵌入方向，形成緊密結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的其他方面的小型水力發(fā)電裝置的特征在于在上述發(fā)明中，第1箱體與第2箱體的嵌合部形成凹部，該凹部內(nèi)壁形成階梯部，該階梯部徑向內(nèi)側(cè)部位為定位部，階梯部設(shè)置有彈性密封材料。
本發(fā)明的其他方面的小型水力發(fā)電裝置的特征在于在上述發(fā)明中，在階梯部嵌入方向內(nèi)側(cè)，設(shè)置有確定第2箱體位置的定位裝置。由此，進(jìn)一步提高彈性密封材料裝入階梯部及其后將第2箱體嵌入第1箱體的作業(yè)性。
本發(fā)明的其他方面的小型水力發(fā)電裝置的特征在于在上述發(fā)明中，蓋上第3箱體，并將第3箱體用螺釘固定在第1箱體上，使其覆蓋第2箱體及定子部。由此，通過第3箱體與第1箱體的螺釘固定增強(qiáng)第1箱體與第2箱體的嵌入固定，可防止由于空間內(nèi)的流體壓力而使第1箱體與第2箱體分離。并且，第3箱體蓋上后可覆蓋定子部，也可防止外部的水進(jìn)入定子部。
本發(fā)明的實施形態(tài)作為本發(fā)明實施形態(tài)的小型水力發(fā)電裝置，現(xiàn)通過

圖1-圖4加以說明。
圖1顯示了作為本發(fā)明實施形態(tài)的小型水力發(fā)電裝置的縱截面圖。圖2為第1箱體的主箱體縱截面圖。圖3為從箭頭III所示方向看到的圖1的側(cè)面圖。圖4為在拆下定子部、杯狀箱及蓋狀態(tài)下，從箭頭IV所示方向所見的圖1平面圖。
如圖1所示，作為實施形態(tài)的小型水力發(fā)電裝置包括下述部分具有流體通道進(jìn)路12及出路13的第1箱體(以下稱主箱體)1、設(shè)置于主箱體1內(nèi)、成為流體通道一部分的注水部2、設(shè)置于注水部內(nèi)周側(cè)，伴隨一定的流體流量的流體通過而回轉(zhuǎn)的水輪3、連結(jié)水輪3且與水輪3同時回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)體4、配置于回轉(zhuǎn)體4外側(cè)、作為第2箱體的不銹鋼制杯狀箱體5、配置于該杯狀箱體5外側(cè)的定子部6。并且，相對主箱體1，通過按圖1所示箭頭1方向按入杯狀箱體5，兩箱體1和5形成一系列內(nèi)部空間，該內(nèi)部空間與定子部6隔絕。
如圖1與圖2所示，主箱體1由主體部11、突出于主體部11外側(cè)的筒狀進(jìn)路12及出路13構(gòu)成。主體部11具有環(huán)繞水輪3外側(cè)的注水部2及用于嵌合上述杯狀箱體5的嵌合部11a。又，在主體部11內(nèi)側(cè)設(shè)有插入回轉(zhuǎn)體4支承軸7一端的軸承孔11b。
注水部2縮小從進(jìn)路12流入的水流，增強(qiáng)水勢，沖到水輪3的葉片31，撞到葉片31后的水導(dǎo)入出路13。注水部2由與主箱體一體的5個注水用壁20a、20b、20c、20d、20e(參照圖4)以及覆蓋配置于該注水用壁20a、20b、20c、20d、20e前端側(cè)的孔的蓋15構(gòu)成。關(guān)于該注水部2的具體構(gòu)造后面再加敘述。
如圖2所示，在嵌合部11a上，設(shè)有插入緊密固定于杯狀箱體5及其外側(cè)的定子部6的軸向一端的凹部14。凹部14的底面14a是用于搭載配置于主箱體1與杯狀箱體5之間的環(huán)形蓋15的平面部15a的部位。該底面14a的中心部位由于要連通主箱體1側(cè)的流體通道與杯狀箱體5的內(nèi)部空間，所以為孔狀。通過此孔，杯狀箱體5的內(nèi)部空間與流體通道的進(jìn)路12及出路13連通。
上述凹部14的內(nèi)壁與回轉(zhuǎn)體4的支承軸7平行，且與上述杯狀箱體5的嵌入方向(箭頭X1方向)一致。凹部14的內(nèi)壁的周向全周形成形成階梯部14b。階梯部14b重疊配置于定子部6的一端側(cè)部分的徑向外側(cè)，在該階梯部14b載有作為環(huán)狀彈性密封材料的O形密封墊圈8。由此，O形密封墊圈8在垂直于杯狀箱體5的嵌入方向的方向(即徑向)與定子部6重疊。據(jù)此結(jié)構(gòu)，使本裝置在軸向更為緊密。
在階梯部14b上載有O形密封墊圈8的狀態(tài)下，如上所述，相對主箱體1方向擠壓杯狀箱體5，將其壓入凹部14內(nèi)。由此，杯狀箱體5的對置壁5a，在從階梯部14b所見的徑向內(nèi)側(cè)的嵌入方向上，與內(nèi)側(cè)形成的小內(nèi)徑內(nèi)壁抵接(在圖1中用Y表示抵接部位)，杯狀箱體5相對主箱體1作徑向定位。這樣，在從主箱體1的階梯部14所見內(nèi)側(cè)的內(nèi)壁成為垂直于杯狀箱體5的嵌入方向的方向上確定杯狀箱體5位置的定位部。
由于O形密封墊圈8的徑向幅度寬于在階梯部14b與對置壁5a間形成的間隙，O形密封墊圈8由杯狀部件5的對置壁5a壓入徑向外側(cè)。由此，O形密封墊圈8夾持于凹部14的內(nèi)壁與杯狀箱體5的對置壁5a間。凹部14的內(nèi)壁與對置壁5a在垂直于杯狀箱體5的嵌入方向的方向上對向而置。為此，O形密封墊圈8就不會在杯狀箱體5的按入方向被擠壓，而是在垂直擠壓方向的方向，即徑向被夾持。因此，O形密封墊圈8的彈性斥力不會成為杯狀箱體5的擠壓方向的對抗力。在兩箱體1、5的嵌入方向上，不會由于擠壓具有彈性力的O形密封墊圈8后的斥力而產(chǎn)生變形。從而，不會發(fā)生在成為變形原因的軸精度惡化及部件浮起等故障。
如本實施形態(tài)所示，即使在徑向擠壓O形密封墊圈8，該密封部的密封效果與作軸向擠壓時的密封效果沒有特別變化。也就是說，即使在垂直嵌入方向的方向上擠壓O形密封墊圈8，由于該O形墊圈8將兩箱體1和5所形成的內(nèi)部空間側(cè)與外部隔絕，所以此部位被密封。
上述凹部14的進(jìn)路部分，形成了比該凹部14半徑大小和深度非常小的階梯部16。該階梯部16載有杯狀箱體5最外周的凸緣部5b，同時也在該凸緣部5b外側(cè)成為嵌入樹脂箱9的凸起9a的嵌入部位。而且，將凸起9a的徑向外側(cè)部分抵接于從階梯部16所見外側(cè)的內(nèi)壁，由此可相對主箱體1對樹脂箱9進(jìn)行徑向定位。此外，通過將凸緣部5b直接搭接于階梯部16，可確定杯狀箱體5相對主箱體1的嵌入方向(軸向)的定位。
如上所述，將杯狀箱體5嵌入主箱體1，在其外側(cè)配置定子部6之后，覆蓋作為第3箱體的樹脂箱體9，使其覆蓋杯狀箱體5及定子部6。樹脂箱體9如圖1與圖3所示，安裝覆蓋半徑向外側(cè)從定子部6突出的的端子部6a的蓋部9b。在該蓋部9b裝有將一端連接端子部6a的導(dǎo)線6b的另一端引出至外部的引出部9c。該引出部9c，充填密封外部與定子部6的密封劑(圖中顯示省略)，通過從外部引出部9c，防止水浸入定子部6。
又，如上所述，樹脂箱9在徑向相對主箱體1定位。并且，如圖3所示，將多個螺釘10插入樹脂箱體9及主箱體1形成的螺孔，將螺母10a擰在凸出至主箱體1側(cè)的螺釘10的前端部分，用螺釘將樹脂9固定在主箱體1上。這一結(jié)構(gòu)可防止杯狀箱體5及定子部6從主箱體1脫落以及在固定狀態(tài)位置偏移。
杯狀箱體5由非磁性不銹鋼部件構(gòu)成，包括通過拉深加工成為最外周的凸緣部5b、連接凸緣部5b、配置于外側(cè)的圓筒狀部的對置壁5a、配置于對置壁5a內(nèi)側(cè)、隔絕水浸入內(nèi)部空間與定子部6的隔壁部5c、連接對置壁5a與隔壁部5c的連接面部5d及底部5e。
這樣構(gòu)成的杯狀箱體5，夾著蓋15的平面部15a，嵌入上述嵌入凹部14內(nèi)。如上所述，O形密封墊圈8配置在對置壁5a的外側(cè)。O形密封墊圈8受對置壁5a徑向外側(cè)擠壓，夾于對置壁5a與凹部14的內(nèi)壁之間。在底部5e形成有嵌入水輪3及回轉(zhuǎn)體4的支承軸7的另一端的軸承孔5f。杯狀箱體5在將定子部與通過主箱體1內(nèi)的水隔離的同時，也防止水流出至主箱體1外。
形成于主箱體1上的進(jìn)路12、出路13及連結(jié)進(jìn)路12、出路13的主體部11，配設(shè)于由水龍頭及閥門等構(gòu)成的水栓裝置(圖示省略)的部分流體通道，從流體源進(jìn)入進(jìn)路12的流體通過配置于主體部11內(nèi)部的注水部2，從出路13排出。流體通過過對水輪3施加回轉(zhuǎn)力。該部位具體說明后面再加闡述。在主體部11內(nèi)，配置有支承水輪3及回轉(zhuǎn)體4回轉(zhuǎn)的支承軸7的一端。軸7一端嵌入主箱體1內(nèi)的軸承孔11b內(nèi)，另一端通過上述蓋15的孔15c，其前端嵌入設(shè)置于杯狀部件5內(nèi)的軸承孔5f。這樣，軸7與兩箱體1及5保持聯(lián)動。在本發(fā)明實施形態(tài)的小型水力發(fā)電裝置中，如上所述，兩箱體1及5不受彈性密封部件O形密封墊圈8的彈性斥力影響，在軸向與徑向定位。因此，各部件的規(guī)格精度高，組裝精度高，由各個自成一體的箱體1及5支承兩端的軸7的精度高。因此，水輪3及回轉(zhuǎn)體4的回轉(zhuǎn)位置精度也高。
其次，利用圖4對注水部2詳加說明。如上所述，主箱體1的主體部11內(nèi)側(cè)設(shè)有注水部2。該注水部2如圖4所示，由一體化安裝于主箱體1的5個注水用壁20a、20b、20c、20d、20e以及安在主箱體1與杯狀箱體5邊緣的蓋15(參照圖1)構(gòu)成。這5個注水用壁20a、20b、20c、20d、20e等距配置，環(huán)繞在水輪3葉片部分31(圖4中省略，請參照圖1)外周，各注水用壁間的間隙為將水噴至水輪3葉片部分31的4個噴射孔22a、22b、22c、22d。
各注水用壁20a、20b、20c、20d、20e的前端部分形成凹部20f，通過將蓋15的凸部15f嵌入該凹部20f，蓋15與各注水用壁20a、20b、20c、20d、20e成為一體。這樣形成的各注水用壁20a、20b、20c、20d、20e的前端部分布在連結(jié)上述階梯部14b的同一平面上。
又，作為主箱體1的主體部11的內(nèi)側(cè)，5個注水用壁20a、20b、20c、20d、20e的徑向外側(cè)部分成為可供從進(jìn)路12進(jìn)入的水移動的溝狀周向通道。并且該周向通道21，形成適當(dāng)分配流量的規(guī)定坡度，以減小從流體通道的進(jìn)路12至各噴射孔22a、22b、22c、22d的壓力損耗(參照圖1中箭頭R1所示)。
第1注水用壁20a設(shè)置于進(jìn)路12一側(cè)，從進(jìn)路12直線進(jìn)入主體部1 1的水首先會撞到第1注水用壁20a的外側(cè)面。受撞的水被第1注水用壁20a分流，按逆針向回轉(zhuǎn)方向向上述周向通道21移動，流向第2、3注水用壁20b、20c側(cè)，同時，順針回移動流向第4、5注水用壁20d、20e。
第1注水用壁20a的逆針向回轉(zhuǎn)側(cè)與第2注水用壁20b相鄰接。第1注水用壁20a與第2注水用壁20相鄰的端部大致平行。其間隙部分為第1噴射孔22a，用于從周向通道向配置于其內(nèi)周的水輪3的葉片部分31噴水。且，由于嵌入蓋15，第1噴射孔22a在第1與第2注水壁20a、20b間形成矩狀孔。
在第2注水壁20b的逆針向回轉(zhuǎn)側(cè)，相鄰配置有第3注水壁20c。第2注水壁20b及第3注水壁20c相鄰接的端部形成互為大致平行，其間隙部分為第2注水壁的噴射孔22b。又，第1注水壁20a順針向回轉(zhuǎn)側(cè)相鄰接端部配置有第4注水壁20d，第1注水壁20a及第4注水壁20d相鄰接的端部也形成互為大致平行，其間隙部分為第3噴射孔22c。第4注水壁20d的順針向回轉(zhuǎn)側(cè)相鄰接配置有第5注水壁20e，第4注水壁20d及第5注水壁20e相鄰接端部也形成互為大致平行，其間隙部分為第4噴射孔22d。這樣形成的4個噴射孔22的2個內(nèi)壁(各注水壁相鄰接對向而置的端面)并不相對回轉(zhuǎn)中心位置O1成直線，而保持垂直于水輪3的葉片部分31的角度。
又，第2注水壁20b的第1注水壁20a側(cè)外周端部有從周向通道21側(cè)延伸出來的延伸部21a。該延伸部21a為撞到第1注水壁20a后逆針向移動的水碰撞部分。這樣撞到延伸部21a的部分水通過上述第1噴射孔22a噴向水輪3側(cè)。
又，在第4注水壁20d的第1注水壁20a側(cè)的外周端部也有與上述延伸部21a相同效果的延伸部21b。也就是說，該延伸部21b為撞到第1注水壁后順針向移動的水碰撞部分，碰撞到該延伸部21a的部分水從第3噴射孔22c噴向水輪3側(cè)。
上述第3注水壁20c與第5注水壁20e間形成間隙28。該間隙28為與第3注水壁20c及第5注水壁20e對向而置的平行端面之間隙，配置于上述出路13與回轉(zhuǎn)中心位置O1間。
配置于如上所述構(gòu)成的各注水壁20a、20b、20c、20d、20e的前端側(cè)，載持于主箱體1的階梯部16的蓋15，如圖1所示，由中心部有孔15c的環(huán)形平面部15a、立設(shè)于該平面部15a一側(cè)面的凸壁15b構(gòu)成。且該凸壁15b插入部分由第3注水壁20c與第5注水壁20e之間形成的間隙28中。由間隙28及間隙28內(nèi)的凸壁15b形成的矩形孔連通由各注水壁20a、20b、20c、20d、20e所包圍的部位與出路13。
配置于上述結(jié)構(gòu)形成的注水部2的5個注水壁20a、20b、20c、20d、20e內(nèi)側(cè)的水輪3隨著額定流量的流體通過而回轉(zhuǎn)。連結(jié)于水輪3且與水輪3同時回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)體4為與定子部6對置的轉(zhuǎn)子部，其表面嵌有圓筒狀的轉(zhuǎn)子磁鐵Mg。該轉(zhuǎn)子磁鐵Mg的外周面有8極磁化。且其外周面通過杯狀箱體5的隔壁部5c與定子部6對向而置。因此，回轉(zhuǎn)體4在與水輪3同時回轉(zhuǎn)的情況下，相對定子部6回轉(zhuǎn)。
定子部6由軸向重疊配置的2個層6a、6b構(gòu)成。各層6a、6b分別由外磁軛(重疊配置于外側(cè))61、與外磁軛61一體的外極齒61a、內(nèi)磁軛62(重疊配置于內(nèi)側(cè))、與內(nèi)磁軛62一體的內(nèi)極齒62a、纏繞于線圈骨架上的線圈63構(gòu)成。線圈63的起始端及終止端分別連接在端子6a上。
這樣構(gòu)成的定子部6嵌入杯狀箱體5的隔壁部5c的外側(cè)。因此，該定子部6的各極齒61a、62a與回轉(zhuǎn)體4磁化部間有磁通流過。如上所述，如果回轉(zhuǎn)體4與水輪3同時回轉(zhuǎn)，該磁通的流動將有所變化，在防止該流動變化方向，線圈63發(fā)生感應(yīng)電壓。該感應(yīng)電壓可從端子部6a提取。此種形式提取的感應(yīng)電壓通過電路轉(zhuǎn)為直流電，再通過規(guī)定電路(圖示略)整流，對電池充電。
上述實施形態(tài)為本發(fā)明最好的實施形態(tài)，但本發(fā)明并不僅限于此，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)可有多種實施形態(tài)。例如在上述實施形態(tài)的小型水力發(fā)電裝置中，在主箱體1與杯狀箱體5的嵌合部11a形成凹部14，將杯狀箱體5嵌入該凹部14，該嵌合部11a也可插入凸部。屆時，杯狀箱體5與主箱體1的嵌合部相對凸部的外壁從外周側(cè)設(shè)置對置壁，由該對置壁與凸部的外壁夾住徑向環(huán)狀彈性密封材料。此種結(jié)構(gòu)，不在軸向擠壓彈性密封材料，可軸向嵌合兩箱體1與5，具有提高兩者位置關(guān)系及軸精度的效果。
在上述實施形態(tài)中，在凹部14的階梯部14b，作為彈性密封部件裝有O形密封墊圈8，并嵌入杯狀箱體5。此時，O形密封墊圈8在垂直嵌入方向由杯狀箱體5的對置壁5a及階梯部14b的外壁擠壓夾往。杯狀箱體5設(shè)于階梯部14b的嵌入方向內(nèi)側(cè)，即由從階梯部14b所見為半徑向內(nèi)側(cè)的內(nèi)壁定位于徑向。
但是，杯狀箱體5的徑向定位部也可不必設(shè)置于階梯部14b的嵌入方向內(nèi)側(cè)，而是設(shè)于在其跟前側(cè)。也就是說，在階梯部14b的內(nèi)側(cè)設(shè)置其半徑方向上較階梯部14b寬的部位，首先將O形密封墊圈8嵌入該寬部位，之后嵌入杯狀箱體5。此時，杯狀箱體5由形成于階梯部14b靠嵌入方向跟前一側(cè)、從階梯部14b所見為半徑向內(nèi)側(cè)的內(nèi)壁所定位，并滑動插入、嵌入內(nèi)側(cè)。O形墊圈8在階梯部14b的內(nèi)側(cè)位置由對置壁5a和上述寬部位的外壁所擠壓、夾持。
又，在上述實施形態(tài)中，作為發(fā)電部的轉(zhuǎn)子部及定子部6為2層式步進(jìn)電動機(jī)，發(fā)電部也可采取1層式步進(jìn)電動機(jī)以及無刷電動機(jī)等多種方式。
又，在上述實施形態(tài)中，將杯狀箱體5嵌入主箱體1時的徑向定位部作為比主箱體1的凹部14內(nèi)的階梯部14b更內(nèi)側(cè)的內(nèi)壁，但徑向定位部也可作成其他部位。具體地，可將杯狀箱體5最外周的凸緣部5b進(jìn)一步延伸至外側(cè)，使該凸緣部5b的最外周端部與形成于凹部14外側(cè)的階梯部16的內(nèi)壁抵接，可將該抵接部位作為徑向定位部。
又，在上述實施形態(tài)中，將作為彈性密封部件的O形密封墊圈8在徑向，即垂直兩箱體1、5的嵌入方向與定子部6重疊放置。但O形密封墊圈8位置也可不與定子部6重疊。因此，在上述實施形態(tài)中，杯狀箱體5的對置壁5a是通過與連結(jié)面部5d所視的隔壁部5c同向彎曲而形成的。但如果使其反向彎曲，即，使其作圖1所示的向下彎曲，且在對置壁5a及凹部14的內(nèi)壁間夾有O形密封墊圈8。
又，在上述實施形態(tài)中，構(gòu)成用于向水輪3噴水的注水部2的各注水壁20a、20b、20c、20d、20e與主箱體1作一體設(shè)置，但環(huán)繞水輪3的環(huán)狀注水部件也可與主箱體1分別設(shè)置。
又，在上述實施形態(tài)中，考慮到所謂水循環(huán)使用用途的同時，為防止定子部6等的脫落，在定子部6上覆蓋樹脂箱9，并用螺釘固定在主箱體1上。但是，根據(jù)用途的不同，定子部6也可不對外防水，并且由于某些場合，具有保證定子部6等不會從主箱體1脫落的強(qiáng)度，所以此時也可不必設(shè)置樹脂箱體9。此外，為防止脫落，也可將樹脂箱9用螺釘固定在主箱體1上，不必在導(dǎo)線引出部9c充填密封劑。
發(fā)明的效果本發(fā)明的小型水力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)是嵌合由具有流體通道進(jìn)路及出路的第1箱體和第2箱體而形成一系列的內(nèi)部空間，所述第2箱體具有連通進(jìn)路及出路的內(nèi)部空間，在該內(nèi)部空間設(shè)置有回轉(zhuǎn)體的同時，隔絕該內(nèi)部空間和定子部。并且，第1箱體上設(shè)有凹部和凸部，第2箱體上設(shè)有相對凹部內(nèi)壁或凸部外壁的對置壁。并且，在擠壓第2箱體將其嵌入第1箱體時，在垂直嵌入方向，對置壁與凹部內(nèi)壁或凸部外壁間夾有彈性密封材料。
因此，由于不在嵌入方向擠壓彈性密封材料，所以兩箱體的位置精度不會受彈性斥力影響，保持良好。這樣，由兩箱體支承兩端的回轉(zhuǎn)體支承軸的軸精度也良好，所以不會發(fā)生組裝不良及部件上浮等引起的密封不良等故障，是一種可靠性高的小型水力發(fā)電裝置。且，在第1箱體上，在垂直于嵌入方向地1方向上設(shè)有確定第2箱體位置的定位部，這樣兩箱體間的位置精度更高，成為更可靠的小型水力發(fā)電裝置。
附圖的簡單說明圖1為本發(fā)明的實施形態(tài)的第1小型水力發(fā)電裝置的縱截面圖。圖2為圖1的小型水力發(fā)電裝置的第1箱體主箱體的縱截面圖。圖3為從箭頭III所見圖1的側(cè)面圖。圖4為在下卸作為第2箱體的杯狀箱、作為第3箱體的樹脂箱及定子部狀態(tài)下，從箭頭IV方向所見圖1的平面圖。
權(quán)利要求
1.一種小型水力發(fā)電裝置，所述裝置包括配設(shè)于流體通道上、隨著規(guī)定流量的流體通過而回轉(zhuǎn)的水輪，同時將連結(jié)于水輪與水輪同時回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)體作為與定子部相向而置的轉(zhuǎn)子部，使該轉(zhuǎn)子部隨著流體通過與定子部相對回轉(zhuǎn)，藉此產(chǎn)生電力，其特征在于所述裝置的結(jié)構(gòu)是嵌合由具有流體通道進(jìn)路及出路的第1箱體和第2箱體而形成一系列的內(nèi)部空間，所述第2箱體具有連通進(jìn)路及出路的內(nèi)部空間，在該內(nèi)部空間設(shè)置有回轉(zhuǎn)體的同時，隔絕該內(nèi)部空間和定子部；在第1箱體和第2箱體的嵌合部上設(shè)有凹部和凸部，在第2箱體和第1箱體的嵌合部上設(shè)有與凹部內(nèi)壁或凸部外壁相對應(yīng)的對置壁；在第2箱體對于第1箱體的嵌入方向垂直的方向上，在上述對置壁與所述凹部內(nèi)壁或所述凸部外壁間夾持環(huán)狀有彈性密封材料；在上述第1箱體及上述第2箱體上分別設(shè)有支承回轉(zhuǎn)體的支承軸兩端的支承部。
2.如權(quán)利要求1所述的小型水力發(fā)電裝置，其特征在于，上述對置壁與上述凹部內(nèi)壁或上述凸部外壁與上述回轉(zhuǎn)體支承軸平行。
3.如權(quán)利要求1所述的小型水力發(fā)電裝置，其特征在于，在第1箱體中，在垂直于所述嵌入方向的方向上設(shè)有定位所述第2箱體的定位部。
4.如權(quán)利要求1所述的小型水力發(fā)電裝置，其特征在于，所述彈性密封材料在垂直于所述嵌合方向的方向上，與上述定子部重疊。
5.如權(quán)利要求3所述的小型水力發(fā)電裝置，其特征在于，在所述第1箱體與所述第2箱體的嵌合部上形成凹部，在該凹部內(nèi)壁形成階梯部，該階梯部徑向內(nèi)側(cè)部位為上述定位部，所述階梯部配置有彈性密封材料。
6.如權(quán)利要求5所述的小型水力發(fā)電裝置，其特征在于，在所述階梯部的所述嵌入方向內(nèi)側(cè)設(shè)有定位第2箱體的定位部。
7.如權(quán)利要求1所述的小型水力發(fā)電裝置，1特征在于，蓋上第3箱體，并將第3箱體用螺釘固定在第1箱體上，使其覆蓋所述第2箱體及所述定子部。
全文摘要
一種小型水力發(fā)電裝置,包括:設(shè)于流體通道上、隨規(guī)定流量的流體通過而回轉(zhuǎn)的水輪,將連結(jié)水輪(3)與其同時回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)體(4)作為與定子部(6)相向而置的轉(zhuǎn)子部,使該轉(zhuǎn)子部與定子部相對回轉(zhuǎn),產(chǎn)生電力,其特征在于:嵌合由具有流體進(jìn)路(12)及出路(13)的第1箱體和第2箱體而形成一系列內(nèi)部空間;其中設(shè)置回轉(zhuǎn)體(4),隔絕該內(nèi)部空間和定子部(6);在第1箱體(1)與第2箱體(5)的嵌合部上設(shè)有凹部(14),在第2箱體(5)與第1箱體的嵌合部上設(shè)有相對凹部(14)內(nèi)壁的對置壁(5a);在第2箱體對第1箱體的嵌入方向垂直的方向上,在對置壁與凹部內(nèi)壁間夾持環(huán)狀密封材料(8);在第1箱體及第2箱體上分別設(shè)有支承回轉(zhuǎn)體的支承軸(7)兩端的支承部(11b,5f)。所述裝置內(nèi)部空間密封性良好,軸的精確度高。
文檔編號F03B11/02GK1342836SQ0113267
公開日2002年4月3日 申請日期2001年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月6日
發(fā)明者弓田行宣 申請人:株式會社三協(xié)精機(jī)制作所