[发明专利]透平膨胀发电一体机

权利要求书

1.一种透平膨胀发电一体机，包括：

向心涡轮(1)，适用于对导入所述向心涡轮的工质气体膨胀做功，包括；

进气蜗壳(11)，被构造成环形，设置有适用于导入工质气体的进气口(111)、出气口(112)；

导叶(12)，设置于所述进气蜗壳(11)的出气口(112)处，对工质气体膨胀做功；以及

叶轮(13)，设置于所述进气蜗壳(11)的环形的中心，能够在膨胀做功后的工质气体的推动下旋转；

主轴(4)，一端贯穿设置于所述叶轮(13)的中心，并与所述叶轮(13)固定连接；

发电机构(2)，设置于所述主轴(4)远离所述叶轮(13)的一端，所述主轴(4)处于所述发电机构(2)的部分作为电机转子，包括：

发电机壳体(21)，与所述进气蜗壳(11)连接，所述发电机壳体(21)的表面设置有导通工质气体的冷却结构；以及

电机定子(22)，环绕的设置于发电机壳体(21)与主轴(4)之间；以及

工质气体供应系统，分别与所述向心涡轮(1)和发电机壳体(21)连通，以向所述向心涡轮(1)和发电机壳体(21)输送工质气体。

2.根据权利要求1所述的透平膨胀发电一体机，其中，所述冷却结构包括：

连续流道，设置于所述发电机壳体(21)的表面；

接头(23)，设置于所述连续流道的两端，与所述工质气体供应系统连通。

3.根据权利要求2所述的透平膨胀发电一体机，其中，所述连续流道包括：

连续凹槽(24)，设置于所述发电机壳体(21)的表面；以及

密封件(25)，设置于所述连续凹槽(24)的敞开一端，使得连续凹槽(24)与密封件(25)配合形成密闭空间，所述密闭空间内导通用于冷却的工质气体。

4.根据权利要求2所述的透平膨胀发电一体机，其中，所述冷却结构为环绕设置在所述发电机壳体(21)的表面的金属管，所述金属管内导通用于冷却的工质气体。

5.根据权利要求4所述的透平膨胀发电一体机，其中，所述发电机壳体(21)的表面环绕的设有环形槽，所述金属管环绕的设置于所述环形槽内。

6.根据权利要求1所述的透平膨胀发电一体机，还包括：

收集腔(3)，设置于所述发电机构(2)远离向心涡轮(1)的一端，适用于收集由向心涡轮(1)泄漏出的工质气体，所述收集腔(3)远离所述发电机构(2)的一端设置有排气孔(31)，所述排气孔(31)与所述工质气体供应系统连接。

7.根据权利要求6所述的透平膨胀发电一体机，其中，所述向心涡轮(1)泄漏出的工质气体流经所述主轴(4)与电机定子(22)之间的间隙，对发电机构(2)进行冷却。

8.根据权利要求7所述的透平膨胀发电一体机，其中，所述主轴(4)设置于发电机构(2)内的部分，表面设置有与轴线平行的流道，以增加所述向心涡轮(1)泄漏出的工质气体与所述主轴(4)的接触面积。

9.根据权利要求7所述的透平膨胀发电一体机，其中，所述电机定子(22)与主轴(4)相对的表面，设置有与所述主轴(4)的轴线平行的流道，以增加所述向心涡轮(1)泄漏出的工质气体与所述电机定子(22)的接触面积。

10.根据权利要求1所述的透平膨胀发电一体机，其中，所述主轴(4)设置于所述发电机构(2)内的部分由磁钢制成。