一种脉动热管磁电转换装置

1.本实用新型涉及能量转换技术领域，具体地说，涉及一种脉动热管磁电转换装置。


背景技术：

2.在脉动热管相关的灶台燃气余热收集装置中，当脉动热管工作时，其冷热段之间的压差没有被充分利用，为了脉动热管在收集烟气余热的同时，提供能量利用更多的可能性，在收集装置中急需一种又不占用灶台太大体积，又能实现能量高效转换的装置。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种脉动热管磁电转换装置，以解决上述背景技术中提出灶台燃气余热回收装置中需要一种小巧高效的能量转换装置的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：一种脉动热管磁电转换装置，包括涡轮腔体20、轴承21、涡轮22、弧形磁片23、定子外壳24、定子25、整流板26、顶盖27和密封圈28，所述涡轮腔体20内底面设有轴承21，所述轴承21与所述涡轮22连接，所述涡轮22上设有所述弧形磁片23，所述涡轮22上方设有所述定子外壳24，所述定子外壳24内部设有所述定子25，所述定子外壳25上方设有所述整流板26，所述顶盖27与所述涡轮腔体20连接，连接处设有所述密封圈28，所述定子外壳24与所述涡轮腔体20之间设有所述密封圈28。涡轮22旋转带动多个弧形磁片23旋转，产生旋转间隔磁场。
5.所述涡轮腔体20内底面设有底部圆槽30，所述涡轮腔体20的侧壁上设有内壁环31，所述内壁环31的上方外圈设有外壁环32，所述外壁环32的外壁上设有外螺纹34，所述涡轮腔体20的外侧壁的切向方向设有输出管33和输入管29。所述输入管29和所述输出管33内部结构为靠近所述涡轮腔体20的一端内径小于远离所述涡轮腔体20的一端，所述输入管29和所述输出管33用于脉动热管内的工质流通。所述输入管29和所述输出管33的内腔与所述涡轮腔体20的内部连通。
6.所述涡轮22整体由带底面的涡轮圆环壁35、矩形叶片36、矩形卡槽37构成，所述涡轮圆环壁35上设有矩形卡槽37，所述涡轮22的外壁面上设有矩形叶片36，所述矩形卡槽37内设有所述弧形磁片23，所述涡轮22的下表面中间设有轴杆38，所述轴杆38设置在所述轴承21内，所述轴承放置在所述涡轮腔体20的底部圆槽30内。
7.所述定子外壳(24)中间设有向下凹陷较深的圆筒形腔，圆筒形腔内部设有中心圆柱(39)，所述定子外壳24一表面上设有凸起40，另一表面设有环形槽道41，所述定子25包括定子铁芯42和线圈绕组43，所述定子铁芯42的外侧壁上设有所述线圈绕组43，所述定子25放置在所述定子外壳24内，所述环形槽道41内设有所述密封圈28，便于所述涡轮腔体20和所述定子外壳24的密封配合固定。
8.所述整流板26上设有圆孔44，所述整流板26上设有电线45，所述顶盖27上设有方形小孔47，所述顶盖27的内侧壁上设有内螺纹46，所述顶盖27上的所述内螺纹46和所述涡轮腔体20上的所述外螺纹34配合，所述电线45通过所述方形小孔47穿出，并接于蓄电池中，
所述整流板26通过所述圆孔44与所述凸起40配合固定在所述定子外壳24上。所述整流板26由硅二极管组成的电路板，所述定子25的所述线圈绕组43中多根铜线的接线端分别引接于所述整流板26上，另一端接线口接在一起，所述定子25中的所述线圈绕组43能够感应到所述涡轮腔体20内部的旋转间隔磁场，因磁通量的变化，产生交变电流，通过所述整流板26转换为直流电输出。
9.与现有技术相比，本实用新型有益效果如下：
10.本实用新型小巧轻便，容易安装，利用脉动热管冷热段之间的压差可以实现热能向动能、磁能和电能的转换，并将电能储存在蓄电池中；本装置可安装在脉动热管相关的灶台余热收集装置中，利用输入管内径缩小的特点，加速管内工质流动，利于能量的转换，涡轮腔体和定子外壳构成的封闭中间空腔为涡轮旋转提供空间，解决了脉动热管流通回路的密封性问题。
附图说明
11.图1为本实用新型的拆分结构示意图；
12.图2为本实用新型的整体剖视结构示意图；
13.图3为本实用新型的涡轮腔体结构示意图；
14.图4为本实用新型的输入管和输出管剖视结构示意图；
15.图5为本实用新型的涡轮结构示意图；
16.图6为本实用新型的涡轮侧平面结构示意图；
17.图7为本实用新型的弧形磁片结构示意图；
18.图8为本实用新型的定子外壳结构示意图；
19.图9为本实用新型的定子外壳剖视结构示意图；
20.图10为本实用新型的定子结构示意图；
21.图11为本实用新型的整流板结构示意图；
22.图12为本实用新型的顶盖结构示意图；
23.图13为本实用新型的顶盖剖视结构示意图。
24.图中：20、涡轮腔体；21、轴承；22、涡轮；23、弧形磁片；24、定子外壳；25、定子；26、整流板；27、顶盖；28、密封圈；29、输入管；30、底部圆槽；31、内壁环；32、外壁环；33、输出管；34、外螺纹；35、涡轮圆环壁；36、矩形叶片；37、矩形卡槽；38、轴杆；39、中心圆柱；40、凸起；41、环形槽道；42、定子铁芯；43、线圈绕组；44、圆孔处；45、电线；46、内螺纹；47、方形小孔。
具体实施方式
25.为阐明技术问题、技术方案、实施过程及性能展示，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释。本实用新型，并不用于限定本实用新型。以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
26.在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
27.另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
28.如图1-图13所示，一种脉动热管磁电转换装置，包括涡轮腔体20、轴承21、涡轮22、弧形磁片23、定子外壳24、定子25、整流板26、顶盖27和密封圈28，所述涡轮腔体20内底面设有轴承21，所述轴承21与所述涡轮22连接，所述涡轮22上设有所述弧形磁片23，所述涡轮22上方设有所述定子外壳24，所述定子外壳24内部设有所述定子25，所述定子外壳25上方设有所述整流板26，所述顶盖27与所述涡轮腔体20连接，连接处设有所述密封圈28，所述定子外壳24与所述涡轮腔体20之间设有所述密封圈28。涡轮22旋转带动多个弧形磁片23旋转，产生旋转间隔磁场。
29.所述涡轮腔体20内底面设有底部圆槽30，所述涡轮腔体20的侧壁上设有内壁环31，所述内壁环31的上方外圈设有外壁环32，所述外壁环32的外壁上设有外螺纹34，所述涡轮腔体20的外侧壁的切向方向设有输出管33和输入管29。所述输入管29和所述输出管33内部结构为靠近所述涡轮腔体20的一端直径小于远离所述涡轮腔体20的一端，所述输入管29和所述输出管33用于脉动热管内的工质流通。所述输入管29和所述输出管33的内腔与所述涡轮腔体20的内部连通。
30.所述涡轮22整体由带底面的涡轮圆环壁35、矩形叶片36、矩形卡槽37构成，所述涡轮圆环壁35上设有矩形卡槽37，所述涡轮22的外壁面上设有矩形叶片36，所述矩形卡槽37内设有所述弧形磁片23，所述涡轮22的下表面中间设有轴杆38，所述轴杆38设置在所述轴承21内，所述轴承放置在所述涡轮腔体20的底部圆槽30内。
31.所述定子外壳(24)中间设有向下凹陷较深的圆筒形腔，圆筒形腔内部设有中心圆柱(39)，所述定子外壳24一表面上设有凸起40，另一表面设有环形槽道41，所述定子25包括定子铁芯42和线圈绕组43，所述定子铁芯42的外侧壁上设有所述线圈绕组43，所述定子25放置在所述定子外壳24内，所述环形槽道41内设有所述密封圈28，便于所述涡轮腔体20和所述定子外壳24的密封配合固定。
32.所述整流板26上设有圆孔44，所述整流板26上设有电线45，所述顶盖27上设有方形小孔47，所述顶盖27的内侧壁上设有内螺纹46，所述顶盖27上的所述内螺纹46和所述涡轮腔体20上的所述外螺纹34配合，所述电线45通过所述方形小孔47穿出，并接于蓄电池中，所述整流板26通过所述圆孔44与所述凸起40配合固定在所述定子外壳24上。所述整流板26由硅二极管组成的电路板，所述定子25的所述线圈绕组43中多根铜线的接线端分别引接于所述整流板26上，另一端接线口接在一起，所述定子25中的所述线圈绕组43能够感应到所述涡轮腔体20内部的旋转间隔磁场，因磁通量的变化，产生交变电流，通过所述整流板26转换为直流电输出。
33.使用时，将本发明安装在脉动热管的回路中，脉动热管内部工质流入内径变小的所述输入管29，加速工质并推动所述涡轮22外壁面上的所述矩形叶片36运动，实现所述涡轮22的旋转，固定在所述涡轮22内侧壁的所述弧形磁片23随之运动，形成间隔式旋转磁场，做功后的工质沿着原方向通过所述涡轮腔体20的所述输出管33流出，回到脉动热管管内；所述定子外壳24和所述涡轮腔体20紧密连接并密封，形成中间空腔结构，空腔内部的所述涡轮22定方向旋转产生间隔式旋转磁场；所述定子外壳24内装有所述定子25，所述定子25
上固定有多个的所述线圈绕组43，所述定子25静止不动，但能通过所述定子外壳24感应到所述涡轮腔体20内部的交变磁场，因流经每一个所述线圈绕组43的磁通量发生变化，从而在所述线圈绕组43内部产生交变电流，多个所述线圈绕组43的接线端均引接于整流板26上，回路中的交变电流经整流后变成直流电输出，实现热能向动能、磁能和电能的转换，以及能量利用品质的提升。
34.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种脉动热管磁电转换装置，其特征在于，包括涡轮腔体(20)、轴承(21)、涡轮(22)、弧形磁片(23)、定子外壳(24)、定子(25)、整流板(26)、顶盖(27)和密封圈(28)，所述涡轮腔体(20)内底面设有轴承(21)，所述轴承(21)与所述涡轮(22)连接，所述涡轮(22)上设有所述弧形磁片(23)，所述涡轮(22)上方设有所述定子外壳(24)，所述定子外壳(24)内部设有所述定子(25)，所述定子外壳(25)上方设有所述整流板(26)，所述顶盖(27)与所述涡轮腔体(20)连接，连接处设有所述密封圈(28)，所述定子外壳(24)与所述涡轮腔体(20)之间设有所述密封圈(28)。2.根据权利要求1所述的脉动热管磁电转换装置，其特征在于，所述涡轮腔体(20)内底面设有底部圆槽(30)，所述涡轮腔体(20)的侧壁上设有内壁环(31)，所述内壁环(31)的上方外圈设有外壁环(32)，所述外壁环(32)的外壁上设有外螺纹(34)，所述涡轮腔体(20)的外侧壁的切向方向设有输出管(33)和输入管(29)。3.根据权利要求1所述的脉动热管磁电转换装置，其特征在于，所述涡轮(22)整体由带底面的涡轮圆环壁(35)、矩形叶片(36)、矩形卡槽(37)构成，所述涡轮圆环壁(35)内侧设有矩形卡槽(37)，所述涡轮圆环壁(35)外侧设有矩形叶片(36)，所述矩形卡槽(37)内设有所述弧形磁片(23)，所述涡轮(22)的下表面中间设有轴杆(38)。4.根据权利要求1所述的脉动热管磁电转换装置，其特征在于，所述定子外壳(24)中间设有向下凹陷较深的圆筒形腔，圆筒形腔内部设有中心圆柱(39)，所述定子外壳(24)一表面上设有凸起(40)，另一表面设有环形槽道(41)，所述定子(25)包括定子铁芯(42)和线圈绕组(43)，所述定子铁芯(42)的外侧壁上设有所述线圈绕组(43)，所述定子(25)放置在所述定子外壳(24)内。5.根据权利要求1所述的脉动热管磁电转换装置，其特征在于，所述整流板(26)上设有圆孔(44)，所述整流板(26)上设有电线(45)，所述顶盖(27)上设有方形小孔(47)，所述顶盖(27)的内侧壁上设有内螺纹(46)。

技术总结
本实用新型涉及能量转换技术领域，具体地说，涉及一种脉动热管磁电转换装置，包括涡轮腔体、轴承、涡轮、弧形磁片、定子外壳、定子、整流板、顶盖和密封圈，所述涡轮腔体内底面设有轴承，所述轴承与所述涡轮连接，所述涡轮上设有所述弧形磁片，所述涡轮上方设有所述定子外壳，所述定子外壳内部设有所述定子；本实用新型小巧轻便，容易安装，可实现热能向动能、磁能和电能的转换，并将电能储存在蓄电池中；本装置可安装在脉动热管相关的灶台余热收集装置中，利用输入管内径缩小的特点，加速管内工质流动，利于能量的转换，涡轮腔体和定子外壳构成的封闭中间空腔为涡轮旋转提供空间，解决了脉动热管流通回路的密封性问题。脉动热管流通回路的密封性问题。脉动热管流通回路的密封性问题。


技术研发人员：方中乐 苏磊 王听听 汪倩彤 杨志浩 梁承林
受保护的技术使用者：南京工业大学
技术研发日：2022.12.14
技术公布日：2023/6/14