一种微型发电机 |
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| 申请号 | CN201110042551.0 | 申请日 | 2011-02-22 | 公开(公告)号 | CN102647071A | 公开(公告)日 | 2012-08-22 |
| 申请人 | 湖州九州信义科技有限公司; | 发明人 | 陈立新; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种微型发 电机 ，包括壳体、线圈、输出端正极和输出端负极，线圈安装在壳体内，壳体包括 外壳 和端片，设置有磁 钢 一、 铁 芯、磁钢二、极靴、磁钢套和插针底座；端片与外壳配合，插针底座与外壳贴合，磁钢套的一端开口且其中部为空腔；极靴、磁钢一、铁芯、磁钢二依次安装在磁钢套中构成磁钢组件，磁钢一与磁钢二的极性相反；线圈、插针底座组成线圈组件，磁钢组件置于线圈组件中；输出端正极及输出端负极均固定在插针底座上；线圈引出线通过外壳小孔和插针底座小孔分别与输出端正极及输出端负极连接。本发明结构设计合理简洁、体积小重量轻成本低；使用方便可靠效果好寿命长；能长期保存有很好的导磁作用，发电快速。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种微型发电机，包括壳体、线圈、输出端正极和输出端负极，线圈安装在壳体内，其特征在于： |
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| 说明书全文 | 一种微型发电机技术领域[0001] 本发明涉及一种微型发电机，尤其涉及一种可以长期保存和适应各种复杂环境的微型发电机，它属于直线型发电机中的一种。 背景技术[0002] 目前市场上的电池，其体积、重量和电量是可以满足市场需求的，但是使用时的环境温度和使用寿命难以达到环境温度在-30℃～+60℃间，使用寿命达10年的要求。这是因为化学电池主要有以下三方面的不足：一是保存时间短，既便在符合存贮、运输条件的环境中，美国的军用电池，有效期也只有5年；二是对运输、存贮对环境要求高，比如在高温、低温、防水、防潮等方面均有要求；三是对低温、高温的适应能力较差，比如低温时放电能力明显下降，高温时容易漏电和被腐蚀等。因此，化学电池不能满足上述市场的需求。 [0003] 中国实用新型专利号200720091856、X公开了一种“微型振动发电机”，它包括线圈和线圈骨架，线圈两端输出导线，其特征是在兼作发电机机壳的线圈骨架内腔设有与之匹配的活动磁极体，该磁极体的磁力线方向与线圈的绕线方向垂直，线圈骨架的两端设有封闭端盖；其中磁极体的一端通过弹簧悬挂在一侧封闭端盖上；还设置有一永磁体，该永磁体与磁极体同极性相对；整个发电机为圆柱体或类似形状。尽管该实用新型专利也是通过切割磁力线来产生电能，但其结构设计不够合理，在磁钢组件没有同时设置铁芯、极靴、磁钢套和两块磁钢，也没有将极靴、磁钢一、铁芯、磁钢二依次安装在磁钢套中；同时，也没有设置分别开有外壳小孔和插针底座小孔的插针底座，使线圈的引出线通过该外壳小孔和插针底座小孔分别引出。所以，该实用新型专利依然不能够长期保存并适应各种复杂的环境，其中的零部件也不能起到良好的导磁作用，发电不快。 [0004] 此外，还有其它一些微型发电机的发明和实用新型的专利申请，但它们的结构设计更不合理，不能适用于直线型发电机中，只能适用于涡轮型发电机中。同时，现有技术所公开的发电机结构还不能简单组合，即便加上公知常识也无法组合，否则使用效果会更加不好：或者导致成本高，或者导致体积大重量重，或者导致使用寿命低，或者导致发电不快，或者导致无法实施，或者导致以上缺点的组合。 发明内容[0005] 本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种结构简洁，体积小重量轻，导磁效果好，能够长期保存和适应各种复杂环境的微型发电机。 [0006] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：该微型发电机包括壳体、线圈、输出端正极和输出端负极，线圈安装在壳体内，其结构特点是： [0007] 所述的壳体包括外壳和端片，还同时设置有磁钢一、铁芯、磁钢二、极靴、磁钢套和 插针底座； [0008] 所述的端片与外壳配合，插针底座与外壳贴合，磁钢套的一端开口且其中部为空腔，该磁钢套位于整个发电机的中部； [0009] 所述的极靴、磁钢一、铁芯、磁钢二依次安装在磁钢套中，且磁钢一、铁芯、磁钢二、极靴和磁钢套一起组成磁钢组件，磁钢一与磁钢二的极性相反； [0010] 所述的线圈、插针底座组成线圈组件，磁钢组件置于线圈组件中； [0011] 所述的输出端正极及输出端负极均固定在插针底座上且伸出插针底座的同一个端面； [0012] 在所述的外壳和插针底座上分别开有外壳小孔和插针底座小孔，线圈的引出线通过该外壳小孔和插针底座小孔分别与输出端正极及输出端负极连接。 [0013] 以上技术特征使得本发明同时具备了以下优点：结构设计更加合理简单，能够适应环境温度的变化，低温时的放电能力强，高温时又不易漏电，使用寿命长；具有很好的导磁效果，发电快速，并具有较好的综合性能。 [0014] 作为优选，本发明还设置有二极管，线圈的一根引出线通过所述的外壳小孔和插针底座小孔与输出端负极直接连接，线圈的另一根引出线通过所述的外壳小孔和插针底座小孔与二极管正极直接连接，二极管负极与输出端正极连接。由此使得本发明的输出电流得以整流。 [0015] 作为优选，本发明所述外壳小孔的中心线与插针底座小孔的中心线在同一轴线上，该外壳小孔与插针底座小孔彼此相通；使得本发明的线圈引出线能更加方便地与输出端正极及输出端负极连接。 [0016] 作为优选，本发明所述的外壳、磁钢套和插针底座均为圆形；以便与所需设备配合。 [0018] 作为优选，本发明所述外壳的外径与插针底座的外径相等，该外壳的外径与插针底座的外径在16mm-20mm之间；使得本发明的体积更小，重量更轻，结构更紧凑。 [0019] 作为优选，本发明所述的极靴和壳体上涂有铝合金镀层；使得本发明的极靴和壳体能够防腐蚀，并能适应温度和环境的变化。 [0020] 本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：结构设计合理、简洁、紧凑，体积小，重量轻，成本低；使用方便可靠，使用效果好，寿命长；能够长期保存并适应各种复杂环境，且有很好的导磁作用，发电快速。附图说明 [0021] 图1是本发明实施例的整体结构示意图； [0022] 图2是图1的结构示意右视图； [0023] 图3是本发明实施例磁钢组件的结构示意图； [0024] 图4是本发明实施例除去磁钢组件后的结构示意图； [0025] 图5是本发明实施例的原理图。 具体实施方式[0026] 参见图1～图5，本发明实施例的结构包括壳体、线圈、线圈骨架2、磁钢一9、铁芯3、磁钢二13、极靴4、磁钢套8、插针底座11、输出端负极10和输出端正极12；壳体包括外壳6和端片1，线圈由漆包线5绕制在线圈骨架2中形成。 [0027] 在本实施例中，端片1与外壳6配合，插针底座11与外壳6贴合，磁钢套8的一端开口且其中部为空腔结构，该磁钢套8位于整个发电机的中部；极靴4、磁钢一9、铁芯3和磁钢二13依次安装在磁钢套8中，磁钢一9与磁钢二13的极性相反；磁钢一9和磁钢二13在磁钢套8中通过铁芯3和极靴4可以在胶水的作用下粘接，形成固定的一个磁钢组件；线圈、插针底座11组成线圈组件，磁钢组件置于线圈组件中；输出端负极10及输出端正极12均固定在插针底座11上且伸出插针底座11的同一个端面；在外壳6和插针底座11上分别开有外壳小孔61和插针底座小孔111，线圈的一根引出线71通过该外壳小孔61和插针底座小孔111与输出端负极10焊接，线圈的另一根引出线72通过该外壳小孔61和插针底座小孔111与二极管14正极焊接，二极管14负极与输出端正极12焊接，由此使得插针底座11与外壳6彼此不能分离。 [0028] 所述外壳小孔61的中心线与插针底座小孔111的中心线在同一轴线上，该外壳小孔61与插针底座小孔111彼此相通； [0029] 所述外壳6和插针底座11均为圆形。 [0030] 所述的插针底座11包括所连有的负极凸台113和正极凸台114，所述的输出端负极10及输出端正极12分别穿出该正极凸台113和负极凸台114。 [0031] 所述外壳6的外径与插针底座11的外径相等，该外壳6的外径与插针底座11的外径可以在16mm-20mm之间，在本实施例中，外壳6与插针底座11的外径￠均为18mm。 [0032] 在本实施例中，极靴4和壳体均选用铝合金镀涂D.Zn7.DC材料，可防腐蚀，适应温度和适应恶劣环境；极靴4的作用是起导磁作用，将磁钢一9和磁钢二13的磁力线高效收紧并集中。 [0033] 在本实施例中，二极管14、输出端负极接柱15、输出端正极接柱16为公知常识。 [0034] 安装时，将极靴4、磁钢一9、铁芯3和磁钢二13依次安装在磁钢套8中，形成固定的一个磁钢组件。漆包线5绕制在线圈骨架2中，形成线圈，线圈装入外壳6中，然后端片1将外壳6封闭，线圈的引出线7通过外壳小孔61和插针底座小孔111与输出端负极10和输出端正极12焊接，最后将磁钢组件装入线圈组件中。 [0035] 本实施例的线圈被封闭在由外壳6、线圈骨架2、端片1和极靴4组成的空间内，从而 有效地隔绝了环境干扰，提高了保存时间。 [0036] 本实施例的工作原理是：磁钢组件装入线圈组件中，组成整个发电机；在外力F的作用下，线圈组件相对磁钢组件运动产生切割磁力线，产生了磁通量的变化，根据楞次定律，产生电流，最后通过输出端输出电能，达到供电的目的。磁钢组件的效果是：①两块磁钢是稳定的永磁体，从而保证了能量的储存；②两块磁钢的组合结构提高了磁通量，提高了整体的供电能力。 [0037] 本实施例的能量情况是：决定性因素有线圈匝数、磁通量和磁钢部件所受的冲击力的大小，线圈匝数可起到微调能量的作用，用双磁钢粘接设计和高磁性可满足能量要求，同时也能提高机械能转换为电能的效率和瞬间发电的时间要求。 [0038] 本实施例的主要技术指标是：1、体积为φ18×20mm3；2、重量为20g；3、能量大于40毫焦；4、使用环境温度在-30℃～+100℃之间；5、使用寿命大于20年。 [0039] 在本文中，所说的“外壳6和插针底座11均为圆形”是指：从外壳6和插针底座11的端面看，它们的外轮廓均为圆形。所说的“输出端负极10及输出端正极12伸出插针底座 11的同一个端面”是指：输出端负极10及输出端正极12在插针底座11的外端面上或负极凸台113和正极凸台114的外端面上同方向伸出。所说的“插针底座11与外壳6贴合”是指：插针底座11与外壳6尽量紧贴，它们可相对移动，但不能分离。所说的输出端负极10和输出端正极12为电能的输出端正极和电能的输出端负极。 [0040] 虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，且本发明零部件所取的名称也可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。 |
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