CN105464890A - 一种自来水管用微型发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自来水管用微型发电装置，包括壳体、进水管、出水管、防水罩、发电机组、蓄电池、传动轴和叶轮组，所述的壳体上端和下端分别设有进水管和出水管，壳体内部设有防水罩，壳体的内壁和防水罩之间留有空隙作为水流通道；所述的防水罩内设置有发电机组和蓄电池；所述的进水管内设置有传动轴和叶轮组，所述的传动轴从防水罩上端穿入防水罩中，与发电机的转轴连接成一体。本发明水管采用壳体+防水罩的结构，将发电机组设置在防水罩内，这使得结构更为简易，性能更为可靠。

Description

一种自来水管用微型发电装置
技术领域
本发明涉及一种发电装置，尤其是一种利用自来水提供动力实现发电的装置。
背景技术
自来水是我们日常生活中不可缺少的，不管是家庭生活还是企业生产都离不开自来水。为了使用户能用上自来水，自来水厂必须把水加到一定压力后才供给用户，即自来水管有一定的压力后才能送到千家万户，这样自来水管里储蓄了大量的能量，而用户使用自来水时这部分能量没有很好利用，白白浪费掉。从全国范围来看，这部分能量损失是巨大的。所以需要开发设计了一种自来水用微型发电装置，利用自来水使用前后的压力差来发电并储存。这样这部分能量就可以好好利用起来。
发明内容
本发明的目的是解决自来水使用过程能量的浪费问题，提供一种结构简单、性能可靠的自来水管用微型发电装置。
本发明的技术方案如下：
自来水管用微型发电装置，包括壳体、进水管、出水管、防水罩、发电机组、蓄电池、传动轴和叶轮组，
所述的壳体上端和下端分别设有进水管和出水管，壳体内部设有防水罩，壳体的内壁和防水罩之间留有空隙作为水流通道；
所述的防水罩内设置有发电机组和蓄电池；所述的进水管内设置有传动轴和叶轮组，所述的传动轴从防水罩上端穿入防水罩中，与发电机的转轴连接成一体。
优选地，所述的叶轮组包括固定叶轮和旋转叶轮，所述的固定叶轮位于叶轮组的最上端，不随水流冲击而转动，传动轴能够在固定叶轮中心自转；所述的旋转叶轮位于固定叶轮之下，旋转叶轮固定在传动轴上，在水流冲击下带动传动轴自转。
优选地，所述的固定叶轮和旋转叶轮分别设置有2-5组，固定叶轮和旋转叶轮间隔设置。
优选地，所述的固定叶轮叶片方向与旋转叶轮的叶片方向相反，固定叶轮叶片与传动轴的轴向倾角的角度大于旋转叶轮的叶片与传动轴的轴向反倾角的角度。
优选地，所述的防水罩的上端设有导水板，所述的导水板为等腰三角形结构，传动轴穿过等腰三角形的顶角，两腰的角度为70°；导水板与传动轴之间设置有密封圈。
优选地，所述的发电机组包括磁极、线圈、铜环和电刷；所述的磁极安装在壳体内部的支架上；所述的线圈设置在磁极内部并连接传动轴末端；所述的铜环套在传动轴上，与传动轴连动，铜环位于线圈上方，铜环的四周设置有电刷；所述的电刷连接导线。
本发明的自来水管用微型发电装置工作过程如下：自来水流入进水管内，冲击叶轮组，由叶轮组的固定叶轮导流，使旋转叶轮旋转，旋转叶轮带动传动轴转动，流经叶轮组的自来水经过导水板分别流向壳体内部两侧，并在壳体内底部汇集从出水管流出；传动轴的旋转带动连接在末端的线圈在磁极内做切割磁感线运动并产生交流电动势，铜环配合电刷的换向作用，使得交流电动势转换为直流电动势，并通过与电刷连接的导线传输到蓄电池储存。
本发明的有益效果：
1、本发明水管采用壳体+防水罩的结构，将发电机组设置在防水罩内，这使得结构更为简易，性能更为可靠；
2、固定叶轮和旋转叶轮间隔设置、固定叶轮叶片方向与旋转叶轮的叶片方向相反，固定叶轮叶片与传动轴的轴向倾角的角度大于旋转叶轮的叶片与传动轴的轴向反倾角的角度，都是为了使自来水经过时，能产生更大的动力带动传动轴转动，以使发电机产生更多的电量；
3、导水板等腰三角形结构能够减少水流阻力，并疏导水流顺畅流动；导水板上密封圈的设计提高了密封效果。
附图说明
图1为本发明结构示意图
图2为叶轮组结构示意图
图中各序号和名称如下：
1-壳体；2-进水管；3-出水管；4-防水罩；5-发电机组；6-蓄电池；7-传动轴；8-叶轮组；9-固定叶轮；10-旋转叶轮；11-导水板；12-密封圈；13-磁极；14-线圈；15-铜环；16-电刷；17-支架；18-导线。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1所示，本发明自来水管用微型发电装置，包括壳体1、进水管2、出水管3、防水罩4、发电机组5、蓄电池6、传动轴7和叶轮组8；
所述的壳体1上端和下端分别设有进水管2和出水管3，壳体1内部设有防水罩4，壳体1的内壁和防水罩4之间留有空隙作为水流通道；
所述的防水罩4内设置有发电机组5和蓄电池6；所述的进水管2内设置有传动轴7和叶轮组8，所述的传动轴7从防水罩4上端穿入防水罩4中，与发电机的转轴连接成一体。
如图2，所示所述的叶轮组8包括固定叶轮9和旋转叶轮10，所述的固定叶轮9位于叶轮组8的最上端，不随水流冲击而转动，传动轴7能够在固定叶轮9中心自转；所述的旋转叶轮10位于固定叶轮9之下，旋转叶轮10固定在传动轴7上，在水流冲击下带动传动轴7自转。
所述的固定叶轮9和旋转叶轮10分别设置有2-5组，固定叶轮9和旋转叶轮10间隔设置。
所述的固定叶轮9叶片方向与旋转叶轮10的叶片方向相反，固定叶轮9叶片与传动轴7的轴向倾角的角度大于旋转叶轮10的叶片与传动轴7的轴向反倾角的角度。
所述的防水罩4的上端设有导水板11，所述的导水板11为等腰三角形结构，传动轴7穿过等腰三角形的顶角，两腰的角度为70°；导水板11与传动轴7之间设置有密封圈12。
所述的发电机组5包括磁极13、线圈14、铜环15和电刷16；所述的磁极13安装在壳体1内部的支架17上；所述的线圈14设置在磁极13内部并连接传动轴7末端；所述的铜环15套在传动轴7上，与传动轴7连动，铜环15位于线圈14上方，铜环15的四周设置有电刷16；所述的电刷16连接导线18。
本发明的工作过程为：自来水流入进水管2内，冲击叶轮组8，由叶轮组8的固定叶轮9导流，使旋转叶轮10旋转，旋转叶轮10带动传动轴7转动，流经叶轮组8的自来水经过导水板11分别流向壳体1内部两侧，并在壳体1内底部汇集从出水管3流出；传动轴7的旋转带动连接在末端的线圈14在磁极13内做切割磁感线运动并产生交流电动势，铜环15配合电刷16的换向作用，使得交流电动势转换为直流电动势，并通过与电刷16连接的导线18传输到蓄电池6储存。

Claims (6)

1.一种自来水管用微型发电装置，包括壳体（1）、进水管（2）、出水管（3）、防水罩（4）、发电机组（5）、蓄电池（6）、传动轴（7）和叶轮组（8），其特征在于：
所述的壳体（1）上端和下端分别设有进水管（2）和出水管（3），壳体（1）内部设有防水罩（4），壳体（1）的内壁和防水罩（4）之间留有空隙作为水流通道；
所述的防水罩（4）内设置有发电机组（5）和蓄电池（6）；所述的进水管（2）内设置有传动轴（7）和叶轮组（8），所述的传动轴（7）从防水罩（4）上端穿入防水罩（4）中，与发电机的转轴连接成一体。
2.根据权利要求1所述的自来水管用微型发电装置，其特征在于：所述的叶轮组（8）包括固定叶轮（9）和旋转叶轮（10），所述的固定叶轮（9）位于叶轮组（8）的最上端，不随水流冲击而转动，传动轴（7）能够在固定叶轮（9）中心自转；所述的旋转叶轮（10）位于固定叶轮（9）之下，旋转叶轮（10）固定在传动轴（7）上，在水流冲击下带动传动轴（7）自转。
3.根据权利要求2所述的自来水管用微型发电装置，其特征在于：所述的固定叶轮（9）和旋转叶轮（10）分别设置有2-5组，固定叶轮（9）和旋转叶轮（10）间隔设置。
4.根据权利要求2或3所述的自来水管用微型发电装置，其特征在于：所述的固定叶轮（9）叶片方向与旋转叶轮（10）的叶片方向相反，固定叶轮（9）叶片与传动轴（7）的轴向倾角的角度大于旋转叶轮（10）的叶片与传动轴（7）的轴向反倾角的角度。
5.根据权利要求1所述的自来水管用微型发电装置，其特征在于：所述的防水罩（4）的上端设有导水板（11），所述的导水板（11）为等腰三角形结构，传动轴（7）穿过等腰三角形的顶角，两腰的角度为70°；导水板（11）与传动轴（7）之间设置有密封圈（12）。
6.根据权利要求1所述的自来水管用微型发电装置，其特征在于：所述的发电机组（5）包括磁极（13）、线圈（14）、铜环（15）和电刷（16）；所述的磁极（13）安装在壳体（1）内部的支架（17）上；所述的线圈（14）设置在磁极（13）内部并连接传动轴（7）末端；所述的铜环（15）套在传动轴（7）上，与传动轴（7）连动，铜环（15）位于线圈（14）上方，铜环（15）的四周设置有电刷（16）；所述的电刷（16）连接导线（18）。
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