CN105781854A - 一种自来水管线水流自发电装置及使用方法 - Google Patents

一种自来水管线水流自发电装置及使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105781854A
CN105781854A CN201610289463.3A CN201610289463A CN105781854A CN 105781854 A CN105781854 A CN 105781854A CN 201610289463 A CN201610289463 A CN 201610289463A CN 105781854 A CN105781854 A CN 105781854A
Authority
CN
China
Prior art keywords
impeller
bearing
tap water
magnet cup
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610289463.3A
Other languages
English (en)
Inventor
武景新
王春岩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Liaoning Hong Yuan Technology Co., Ltd.
Original Assignee
武景新
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 武景新 filed Critical 武景新
Priority to CN201610289463.3A priority Critical patent/CN105781854A/zh
Publication of CN105781854A publication Critical patent/CN105781854A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B11/00—Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B11/00—Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
    • F03B11/06—Bearing arrangements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

本发明涉及一种自来水管线水流自发电装置及使用方法，该发电装置设置在来水管上，计量水表后面，自来水经计量水表、该发电装置后为用户供水，包括发电机、上磁铁杯、上磁环、下磁铁杯、下磁环、发电机座、叶轮、叶轮轴、叶轮支座、上径向轴承、下径向轴承、调节螺钉；发电机轴与上磁铁杯固定，上磁铁杯内轴向设有上磁环；叶轮支座与发电机座固定连接；叶轮支座在叶轮相对应的位置开有进水口和出水口；下磁铁杯与叶轮轴固定连接，上磁环与下磁环相对应。优点是：利用自来水管线水流自发电的装置，给水表提供了不间断供电；利用自来水管线水流自发电，有水的管道叶轮与管道外的发电机之间，采用磁耦和非接触传动，发电机隔绝与水。

Description

一种自来水管线水流自发电装置及使用方法
技术领域
本发明涉及一种自来水管线水流自发电装置及使用方法。
背景技术
随着经济的发展和人口的增加，人类对水资源的需求不断增加，再加上存在对水资源的不合理开采和利用，很多国家和地区出现不同程度的缺水问题，这种现象称为水资源短缺。自来水是人类生话中必不可少的物质，世界上自来水供应更是紧张。
自来水是将天然水，经特殊处理才能使用。处理过程中还需要消耗大量人力和物力，特别是要消耗大量能源，为此，在多个用水过都需要进行计量。如每个用户的用水，都装有计量水表。当前，每个用户的水表，各不相同，但都有计量功能。其中，多数已采用了电子计量装置，有的还装设了无线数传输装置。特别是进入水区的计量水表，更需安装无线数传输装置。上述的用水量的计量表和无线数传输装置，都有供电问题，有的采用一次性电池，也有采用可充电的锂电池供电，一般不能采用表外供电。电池供电主要是供电时有限，更换麻烦，更换不易及时，这就影响汁量的准确性。
目前现有技术中有用管流水力发电的装置，但是这些装置均不是用在计量水表的，如专利：CN200920277266公开了一种管流水力发电机；CN201120496497公开了一种管内流水发电装置；CN201310573511公开了一种新型水管道发电装置；CN201320725975公开了一种水管道发电装置等。其无法用于计量水表的主要原因是存在漏水问题。
现有专利中，申请号：200710186881.0，公开了一种自供电自动抄表可远程断水智能化自来水表，该水表自带微型发电机，该微型发电机设置在水表内，水表内的计量叶轮转动供微型发电机发电，影响了水表计量的准确性；同时，微型发电机的供电量无法满足电磁阀、驱动电路、电源等的电耗。同样的申请号：201310406324.0，公开的一种基于水体自流供电的预付费智能水表，也影响了水表计量的准确性。
所以，当前急需解决用于计量水表的电子计量和无线数传输的长时间供电问题。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种自来水管线水流自发电装置及使用方法，在不影响计量水表检测的前提下，为计量水表不间断供电，采用磁耦和非接触传动，实现发电机与水隔绝，避免发生漏水现象。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种自来水管线水流自发电装置，该发电装置设置在来水管上，计量水表后面，自来水经计量水表、该发电装置后为用户供水，包括发电机、上磁铁杯、上磁环、下磁铁杯、下磁环、发电机座、叶轮、叶轮轴、叶轮支座、上径向轴承、下径向轴承、调节螺钉；
发电机、上磁铁杯、上磁环设置在发电机座内，并通过发电机罩封闭固定；发电机轴与上磁铁杯固定，上磁铁杯内轴向设有上磁环；
下磁铁杯、下磁环、叶轮、叶轮轴、上径向轴承、下径向轴承、调节螺钉设置在叶轮支座内，叶轮支座与发电机座固定连接；叶轮支座在叶轮相对应的位置开有进水口和出水口；下磁铁杯与叶轮轴固定连接，下磁铁杯内轴向设置下磁环，上磁环与下磁环相对应；叶轮均布在叶轮轴四周，调节螺钉固定在叶轮支座底部中间，用以固定叶轮轴；
叶轮轴顶端与上径向轴承内径固定，底端与下径向轴承内径固定，上径向轴承外径与发电机座固定，下径向轴承外径与叶轮支座固定。
所述的叶轮支座通过密封圈固定在自来水管壁上。
还包括上止推轴承、下止推轴承，上止推轴承设置在叶轮轴顶端与发电机座之间，下止推轴承设置在叶轮轴底端与调节螺钉之间。
还包括正极引线和负极引线，正极引线与负极引线一端从发电机引出，另一端伸出发电机座。
电气结构包括限流电阻R、充电电池E、超级电容器C、肖特基二极管D，正极引线依次与限流电阻R、肖特基二极管D正极相连接，肖特基二极管D负极与超级电容器C正极、充电电池E正极、计量水表相连接，负极引线与超级电容器C负极、充电电池E负极、计量水表相连接。
一种自来水管线水流自发电装置的使用方法，水流由进水口进入，出水口流出推动叶轮转动，由叶轮轴带动下磁铁杯转动，下磁铁杯内的下磁环带动发电机座内的上磁环非接触转动，上磁环带动下磁铁杯转动，进而带动发电机轴转动，实现发电目的，发电机将电能通过正极引线传输到限流电阻R上，经肖特基二极管D整流，输送到超级电容C，或充电电池E，或计量水表。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明是利用自来水管线水流自发电的装置，可以给水表的计量和GPRS/LTE无线数据传输，提供了不间断供电；
2)利用自来水管线水流自发电，有水的管道叶轮与管道外的发电机之间，采用磁耦和非接触传动，发电机隔绝与水，发电机防潮得到了很好解决；
3)在发电储能供电电路中，采用了超级电容器作为储能元件，在水流短时断流时，也能维持一定时间供电，并且有效合理的利用资源，实现了环保节能的效果。
4)采用肖特基二极管D压降小，采用超级电容C充电快，整个电路低功耗，免维护。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的工作状态图。
图3是本发明的供电电路图。
图中：1-叶轮支座2-调节螺钉3-下止推轴承4-下径向轴承5-叶轮轴6-叶轮销钉7-叶轮8-下磁铁杯销钉9-下磁铁杯10-密封圈11-下磁环12-负极引线13-正极引线14-胶封15-发电机罩16-发电机17-上磁铁杯销钉18-发电机轴19-上磁铁杯20-发电机座21-水管22-上磁环23-上止推轴承24-上径向轴承25-进水口26-出水口。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
见图1-图3，一种自来水管21线水流自发电装置，该发电装置设置在来水管21上，计量水表后面，自来水经计量水表、该发电装置后为用户供水，此种设置可不影响计量水表的正常工作，不影响计量的准确性。本装置包括发电机16、上磁铁杯19、上磁环22、下磁铁杯9、下磁环11、发电机座20、叶轮7、叶轮轴5、叶轮7支座1、上径向轴承24、下径向轴承4、调节螺钉2；发电机16、上磁铁杯19、上磁环22设置在发电机座20内，并通过发电机罩15封闭固定；发电机轴18与上磁铁杯19通过上磁铁杯19销钉17固定，上磁铁杯19内轴向固定有上磁环22；下磁铁杯9、下磁环11、叶轮7、叶轮轴5、上径向轴承24、下径向轴承4、调节螺钉2设置在叶轮7支座1内，叶轮7支座1与发电机座20固定连接；叶轮7支座1在叶轮7相对应的位置开有进水口25和出水口26，保证叶轮7能够在水流带动下转动；下磁铁杯9与叶轮轴5通过下磁铁杯9销钉8固定连接，下磁铁杯9内轴向设置下磁环11，上磁环22与下磁环11相对应，实现非接触传动；叶轮7均布在叶轮轴5四周，，通过叶轮销钉6与叶轮轴5固定，调节螺钉2固定在叶轮7支座1底部中间，用以固定叶轮轴5；叶轮轴5顶端与上径向轴承24内径固定，底端与下径向轴承4内径固定，上径向轴承24外径与发电机座20固定，下径向轴承4外径与叶轮7支座1固定，确保叶轮轴5活动自如，减少摩擦力。
叶轮7支座1通过密封圈10固定在自来水管21壁上，防止漏水现象发生。
上止推轴承23设置在叶轮轴5顶端与发电机座20之间，下止推轴承3设置在叶轮轴5底端与调节螺钉2之间，止推轴承可限定叶轮轴5位置。
本装置还设有正极引线13和负极引线12，正极引线13与负极引线12一端从发电机16引出，另一端伸出发电机座20，为保证发电机座20的密封性，在正极引线13与负极引线12的引出口采用胶封14密封，防止环境污染，延长本装置的使用寿命。
电气结构包括限流电阻R、充电电池E、超级电容器C、肖特基二极管D，正极引线13依次与限流电阻R、肖特基二极管D正极相连接，肖特基二极管D负极与超级电容器C正极、充电电池E正极、计量水表相连接，负极引线12与超级电容器C负极、充电电池E负极、计量水表相连接。
自来水管21线水流自发电装置的使用方法，水流由进水口25进入，出水口26流出推动叶轮7转动，由叶轮轴5带动下磁铁杯9转动，下磁铁杯9内的下磁环11带动发电机座20内的上磁环22非接触转动，上磁环22带动下磁铁杯9转动，进而带动发电机轴18转动，实现发电目的，发电机16将电能通过正极引线13传输到限流电阻R上，经肖特基二极管D整流，输送到超级电容C，或充电电池E，或计量水表。实现计量水表的充电电池E、超级电容、发电机16供电，确保计量水表的不间断供电。
本发明的优点：
1)本发明是利用自来水管线水流自发电的装置，可以给水表的计量和GPRS/LTE无线数据传输，提供了不间断供电；
2)利用自来水管线水流自发电的装置中，有水的管道叶轮与管道外的发电机之间，采用磁耦和非接触传动，发电机隔绝与水，发电机防潮得到了很好解决；
3)在发电储能供电电路中，采用了超级电容器作为储能元件，在水流短时断流时，也能维持一定时间供电，并且有效合理的利用资源，实现了环保节能的效果。

Claims (6)

1.一种自来水管线水流自发电装置，其特征在于，该发电装置设置在来水管上，计量水表后面，自来水经计量水表、该发电装置后为用户供水，包括发电机、上磁铁杯、上磁环、下磁铁杯、下磁环、发电机座、叶轮、叶轮轴、叶轮支座、上径向轴承、下径向轴承、调节螺钉；
发电机、上磁铁杯、上磁环设置在发电机座内，并通过发电机罩封闭固定；发电机轴与上磁铁杯固定，上磁铁杯内轴向设有上磁环；
下磁铁杯、下磁环、叶轮、叶轮轴、上径向轴承、下径向轴承、调节螺钉设置在叶轮支座内，叶轮支座与发电机座固定连接；叶轮支座在叶轮相对应的位置开有进水口和出水口；下磁铁杯与叶轮轴固定连接，下磁铁杯内轴向设置下磁环，上磁环与下磁环相对应；叶轮均布在叶轮轴四周，调节螺钉固定在叶轮支座底部中间，用以固定叶轮轴；
叶轮轴顶端与上径向轴承内径固定，底端与下径向轴承内径固定，上径向轴承外径与发电机座固定，下径向轴承外径与叶轮支座固定。
2.根据权利要求1所述的一种自来水管线水流自发电装置，其特征在于，所述的叶轮支座通过密封圈固定在自来水管壁上。
3.根据权利要求1所述的一种自来水管线水流自发电装置，其特征在于，还包括上止推轴承、下止推轴承，上止推轴承设置在叶轮轴顶端与发电机座之间，下止推轴承设置在叶轮轴底端与调节螺钉之间。
4.根据权利要求1所述的一种自来水管线水流自发电装置，其特征在于，还包括正极引线和负极引线，正极引线与负极引线一端从发电机引出，另一端伸出发电机座。
5.根据权利要求1所述的一种自来水管线水流自发电装置，其特征在于，该装置供电电气结构包括限流电阻R、充电电池E、超级电容器C、肖特基二极管D，正极引线依次与限流电阻R、肖特基二极管D正极相连接，肖特基二极管D负极与超级电容器C正极、充电电池E正极、计量水表相连接，负极引线与超级电容器C负极、充电电池E负极、计量水表相连接。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种自来水管线水流自发电装置的使用方法，其特征在于，水流由进水口进入，出水口流出推动叶轮转动，由叶轮轴带动下磁铁杯转动，下磁铁杯内的下磁环带动发电机座内的上磁环非接触转动，上磁环带动下磁铁杯转动，进而带动发电机轴转动，实现发电目的，发电机将电能通过正极引线传输到限流电阻R上，经肖特基二极管D整流，输送到超级电容C，或充电电池E，或计量水表。
CN201610289463.3A 2016-05-04 2016-05-04 一种自来水管线水流自发电装置及使用方法 Pending CN105781854A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610289463.3A CN105781854A (zh) 2016-05-04 2016-05-04 一种自来水管线水流自发电装置及使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610289463.3A CN105781854A (zh) 2016-05-04 2016-05-04 一种自来水管线水流自发电装置及使用方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105781854A true CN105781854A (zh) 2016-07-20

Family

ID=56400629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610289463.3A Pending CN105781854A (zh) 2016-05-04 2016-05-04 一种自来水管线水流自发电装置及使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105781854A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108054875A (zh) * 2018-01-12 2018-05-18 西华大学 一种水力发电装置
CN108233622A (zh) * 2018-01-31 2018-06-29 广州莱仑特种装备有限公司 一种燃气管道内置的磁力传动发电装置
CN113029256A (zh) * 2020-12-30 2021-06-25 许英豪 基于物联网的智能水表

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11287818A (ja) * 1998-04-06 1999-10-19 Aichi Tokei Denki Co Ltd 水力発電式無線水センサー
CN201358876Y (zh) * 2009-02-23 2009-12-09 张式银 水管连动盘传动发电装置
CN102062039A (zh) * 2011-01-30 2011-05-18 上海通用化工技术研究所 一种用于智能水表供电的磁力耦合发电装置
CN203364900U (zh) * 2013-07-23 2013-12-25 杭州休普电子技术有限公司 无源无线集抄水表
CN104514664A (zh) * 2013-09-26 2015-04-15 成都中远信电子科技有限公司 家用简易发电装置
CN204329421U (zh) * 2014-12-18 2015-05-13 华北电力大学（保定） 应用于制冷系统中的径向式叶轮发电节流装置
CN205823534U (zh) * 2016-05-04 2016-12-21 武景新 一种自来水管线水流自发电装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11287818A (ja) * 1998-04-06 1999-10-19 Aichi Tokei Denki Co Ltd 水力発電式無線水センサー
CN201358876Y (zh) * 2009-02-23 2009-12-09 张式银 水管连动盘传动发电装置
CN102062039A (zh) * 2011-01-30 2011-05-18 上海通用化工技术研究所 一种用于智能水表供电的磁力耦合发电装置
CN203364900U (zh) * 2013-07-23 2013-12-25 杭州休普电子技术有限公司 无源无线集抄水表
CN104514664A (zh) * 2013-09-26 2015-04-15 成都中远信电子科技有限公司 家用简易发电装置
CN204329421U (zh) * 2014-12-18 2015-05-13 华北电力大学（保定） 应用于制冷系统中的径向式叶轮发电节流装置
CN205823534U (zh) * 2016-05-04 2016-12-21 武景新 一种自来水管线水流自发电装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108054875A (zh) * 2018-01-12 2018-05-18 西华大学 一种水力发电装置
CN108054875B (zh) * 2018-01-12 2023-09-22 西华大学 一种水力发电装置
CN108233622A (zh) * 2018-01-31 2018-06-29 广州莱仑特种装备有限公司 一种燃气管道内置的磁力传动发电装置
CN113029256A (zh) * 2020-12-30 2021-06-25 许英豪 基于物联网的智能水表

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Luo et al. Durability improvement of breeze‐driven triboelectric‐electromagnetic hybrid nanogenerator by a travel‐controlled approach
CN105781854A (zh) 一种自来水管线水流自发电装置及使用方法
CN107525552A (zh) 一种无源智能远传水表
CN201163205Y (zh) 流量计自供电装置
CN102393230B (zh) 一种自供电带电子显示的转子流量计装置
CN205349603U (zh) 自发电智能水表
CN103940476A (zh) 一种自发电低功耗水表的设计与实现方法
CN104736838A (zh) 内联发电机
CN115388961A (zh) 一种摩擦电传感与自供电智能水表
CN205823534U (zh) 一种自来水管线水流自发电装置
CN102147277A (zh) 一种带有永磁发电机的电子水表
CN201926477U (zh) 一种带有永磁发电机的电子水表
CN202092703U (zh) 设有水力发电机的电子水流量表
CN203364900U (zh) 无源无线集抄水表
Hu et al. Round-trip oscillation triboelectric nanogenerator with high output response and low wear to harvest random wind energy
CN105429263A (zh) 一种管道流体信息的远程自供电监控器
CN204068389U (zh) 一种自发电智能水表
CN105628099A (zh) 一种远程自供电管道流体流量监控器
CN207472333U (zh) 一种无源智能远传水表
CN205317432U (zh) 一种近程自供电管道流体流量监控器
CN204330043U (zh) 一种射频卡超声波水表
CN205335951U (zh) 一种行李箱发电储能充电装置
CN201502479U (zh) 智能控温水龙头的自发电装置
CN202586474U (zh) 手机微型自动充电装置
Ching et al. Renewable energy from UTP water supply

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20161221

Address after: 114000 Liaoning province Anshan laser hi tech Zone Industrial Park North Park No. 7 Building 3 layer

Applicant after: Liaoning Hong Yuan Technology Co., Ltd.

Address before: 114000 Liaoning City, Tiexi Province, Tiexi Road, No. 5, building 3, unit 1, layer 35, No. six

Applicant before: Wu Jingxin

TA01 Transfer of patent application right
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160720

RJ01 Rejection of invention patent application after publication