CN106193185A - 一种智能型太阳能雨水回收利用装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种雨水回收利用装置，尤其涉及一种智能型太阳能雨水回收利用装置。本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作方便、回收利用率高的智能型太阳能雨水回收利用装置。为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种智能型太阳能雨水回收利用装置，包括有蓄电池、电机、第一转轴、支杆、第一轴承座、第一锥齿轮、第二转轴、大皮带轮、平皮带、小皮带轮、第二锥齿轮、第三转轴、第二轴承座、连接杆、固定板、电动推杆、支架、滑块、放置箱、第一水管、喷头、固定杆、圆形齿轮、第二水管、齿条、滑轨、太阳能板、水泵和水箱，地面上设有支杆。本发明达到了结构简单、操作方便、回收利用率高的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种雨水回收利用装置，尤其涉及一种智能型太阳能雨水回收利用装置。
背景技术
太阳能作为一种清洁无污染的能源，取之不尽、用之不竭。它既是近期急需的能源补充，又是未来能源结构的基础。太阳每秒释放的能量大约是16×1023KW，每天到达地球表面的辐射能量相当于数万亿桶石油燃烧的能量，一年内到达地球表面的太阳能总量折合标准煤约为1.892×1019亿吨，是目前世界主要能源探明储量的一万倍。在21世纪，研究并发明创造出的太阳能电池板是一项具有历史意思的科技创新，向开发并使用无污染、绿色能源迈出了一大步。
雨是一种自然现象，是从云中降落的水滴。陆地和海洋表面的水蒸发变成水蒸气，水蒸气上升到一定高度之后遇冷液化成小水滴。这些小水滴组成了云，它们在云里互相碰撞，合并成大水滴。当它大到空气托不住的时候，就从云中落了下来，形成了雨。雨的成因多种多样，它的表现形态也各具特色，有毛毛细雨，有连绵不断的阴雨，还有倾盆而下的暴雨。雨水是人类生活中最重要的淡水资源，植物也要靠雨露的滋润而茁壮成长。
雨水的回收利用能有效的节约水资源，目前的雨水回收利用装置存在结构复杂、操作繁琐、回收利用率低的缺点，因此亟需研发一种结构简单、操作方便、回收利用率高的智能型太阳能雨水回收利用装置。
发明内容
(1)要解决的技术问题
本发明为了克服目前的雨水回收利用装置存在结构复杂、操作繁琐、回收利用率低的缺点的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作方便、回收利用率高的智能型太阳能雨水回收利用装置。
(2)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种智能型太阳能雨水回收利用装置，包括有蓄电池、电机、第一转轴、支杆、第一轴承座、第一锥齿轮、第二转轴、大皮带轮、平皮带、小皮带轮、第二锥齿轮、第三转轴、第二轴承座、连接杆、固定板、电动推杆、支架、滑块、放置箱、第一水管、喷头、固定杆、圆形齿轮、第二水管、齿条、滑轨、太阳能板、水泵和水箱，地面上设有支杆，地面上设有电机，电机位于支杆左侧，电机左侧设有第一转轴，第一转轴左侧设有大皮带轮，支杆左侧从下至上依次设有第一轴承座和连接杆，第一轴承座左侧设有第二转轴，第二转轴左侧设有小皮带轮，小皮带轮与大皮带轮之间绕有平皮带，第二转轴中部设有第一锥齿轮，连接杆左侧设有第二轴承座，第二轴承座上设有第三转轴，第三转轴下端设有第二锥齿轮，第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，第三转轴上端设有固定板，固定板顶部从左至右依次设有支架、电动推杆和滑轨，滑轨左侧滑动式连接有滑块，滑块左侧设有齿条，支架前侧上端设有圆形齿轮，电动推杆与圆形齿轮下端连接，圆形齿轮与齿条啮合，圆形齿轮前侧设有固定杆，固定杆左侧设有喷头，支杆右侧从从上至下依次设有水箱和放置箱，放置箱内设有水泵，水泵右侧连接有第一水管，第一水管另一端与水箱底部右侧连接，水泵左侧连接有第二水管，第二水管末端与喷头连接，支杆上端设有太阳能板，地面下设有蓄电池，蓄电池位于支杆下方，太阳能板、电机、电动推杆和水泵都分别与蓄电池连接。
优选地，还包括有压力传感器和控制器，水箱内左壁上设有压力传感器，支杆右侧设有控制器，控制器位于放置箱下方，压力传感器、电机、电动推杆和水泵都与控制器连接。
优选地，还包括有过滤网，水箱顶部设有过滤网。
优选地，还包括与网罩，第一水管入口处设有网罩，网罩位于水箱内底部右侧。
优选地，电机为伺服电机。
优选地，水箱的材质为不锈钢。
工作原理：晴天时，太阳能板将接收的太阳能转化为电能储存在蓄电池中，当本装置需要工作时，蓄电池为电机、电动推杆和水泵提供电源。雨天时，水箱能将雨水收集并储存。当水箱内的水储存到一定程度后，启动水泵，水箱中的水经过第一水管和第二水管从喷头喷出，能对道路旁的植物进行浇灌。控制电动推杆伸长，电动推杆推动齿条向上运动，齿条带动圆形齿轮逆时针转动，圆形齿轮通过固定杆带动喷头向下摆动，喷头向下喷水。当电动推杆伸长一定距离后，控制电动推杆缩短，电动推杆带动齿条向下运动，齿条带动圆形齿轮顺时针转动，圆形齿轮通过固定杆带动喷头向上摆动，喷头向上喷水。经过喷头的上下摆动能增加喷头的喷水范围。启动电机，电机带动第一转轴转动，第一转轴带动大皮带轮转动，大皮带轮通过平皮带带动小皮带轮转动，小皮带轮带动第二转轴转动，第二转轴带动第一锥齿轮转动，第一锥齿轮带动第二锥齿轮转动，第二锥齿轮带动第三转轴转动，第三转轴带动固定板转动，固定板带动其上连接装置转动，喷头转动，能进一步增大喷水的范围。当水箱内的水位下降到一定程度后，控制水泵关闭，并同时控制电动推杆和电机停止运动。
因为还包括有压力传感器和控制器，水箱内左壁上设有压力传感器，支杆右侧设有控制器，控制器位于放置箱下方，压力传感器、电机、电动推杆和水泵都与控制器连接。当压力传感器感应到水压较大时，反馈信号至控制器，控制器控制水泵启动，水箱中的水经过第一水管和第二水管从喷头喷出，能对道路旁的植物进行浇灌。同时控制器控制电动推杆伸长，电动推杆推动齿条向上运动，齿条带动圆形齿轮逆时针转动，圆形齿轮通过固定杆带动喷头向下摆动，喷头向下喷水。当电动推杆伸长一定距离后，控制器控制电动推杆缩短，电动推杆带动齿条向下运动，齿条带动圆形齿轮顺时针转动，圆形齿轮通过固定杆带动喷头向上摆动，喷头向上喷水。经过喷头的上下摆动能增加喷头的喷水范围。控制器控制电机启动，电机带动第一转轴转动，第一转轴带动大皮带轮转动，大皮带轮通过平皮带带动小皮带轮转动，小皮带轮带动第二转轴转动，第二转轴带动第一锥齿轮转动，第一锥齿轮带动第二锥齿轮转动，第二锥齿轮带动第三转轴转动，第三转轴带动固定板转动，固定板带动其上连接装置转动，喷头转动，能进一步增大喷水的范围。当压力传感器感应到水压较小时，反馈信号至控制器，控制器控制水泵关闭，并同时控制电动推杆和电机停止运动。
因为还包括有过滤网，水箱顶部设有过滤网，过滤网能对雨水进行初步的过滤，能使雨水更加干净。
因为还包括与网罩，第一水管入口处设有网罩，网罩位于水箱内底部右侧，网罩能过滤雨水中的杂物，能防止第一水管被堵塞。
因为电机为伺服电机，所以可以更为精确地调节转速。
因为水箱的材质为不锈钢，不锈钢耐腐蚀强，能增强本装置的使用寿命。
控制器选择厦门海为科技有限公司生产的海为S32S0T型PLC控制器，主机外部24VDC供电，16路输入，16路输出。
SunYuanSYLED6数显表用插头连线接入变送器测量电路中，该表的功能是将0-5V、0-10V、1-5V、0-±200mV、0-20mA、4-20mA等变送信号按设定的范围，线性地、对应地以十进制数字量显示出来。通过各种相关传感器将温度、压力、流量、液位等物理量转化为标准电压电流信号以后，再接入该数显表，将温度、压力、流量、液位等物理量实时显示出来，方便用户进行监测控制。同时，数显表具备报警功能，带两路隔离式开关量输出，通过预先设定好相关的数值，如：高于某一数值或者低于某一数值，可以实现显示、控制与报警。
压力传感器连接型号为SYLED6的数显表，设置其两个开关量输出，第一个为高于某一压力值，第二个为低于某一压力值。
输入输出端口的定义为：X0为启动开关，X1为停止开关，X2为急停开关，X3为连接压力传感器的数显表第一开关量，X4为连接压力传感器的数显表第二开关量；Y0为用于蓄电池通电的接触器KM0，Y1为用于蓄电池断电的接触器KM1，Y2为用于水泵启动的接触器KM2，Y3为用于电动推杆伸出的接触器KM3，Y4为用于电动推杆缩回的接触器KM4，Y5为用于电机转动的接触器KM5。根据图5所示的电气控制原理图，所属领域的技术人员不需要创造性的劳动，即可通过梯形图编程语言，直观地编写出PLC控制器按上述工作原理控制各部件进行动作的PLC程序，实现本装置运行的智能化，编程的相关指令都为现有技术，在此不再赘述。
(3)有益效果
本发明达到了结构简单、操作方便、回收利用率高的效果。
附图说明
图1为本发明的第一种主视结构示意图。
图2为本发明的第二种主视结构示意图。
图3为本发明的第三种主视结构示意图。
图4为本发明的第四种主视结构示意图。
图5为本发明的电气控制原理图。
附图中的标记为：1-地面，2-蓄电池，3-电机，4-第一转轴，5-支杆，6-第一轴承座，7-第一锥齿轮，8-第二转轴，9-大皮带轮，10-平皮带，11-小皮带轮，12-第二锥齿轮，13-第三转轴，14-第二轴承座，15-连接杆，16-固定板，17-电动推杆，18-支架，19-滑块，20-放置箱，21-第一水管，22-喷头，23-固定杆，24-圆形齿轮，25-第二水管，26-齿条，27-滑轨，28-太阳能板，29-水泵，30-水箱，31-压力传感器，32-控制器，33-过滤网，34-网罩。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种智能型太阳能雨水回收利用装置，如图1-5所示，包括有蓄电池2、电机3、第一转轴4、支杆5、第一轴承座6、第一锥齿轮7、第二转轴8、大皮带轮9、平皮带10、小皮带轮11、第二锥齿轮12、第三转轴13、第二轴承座14、连接杆15、固定板16、电动推杆17、支架18、滑块19、放置箱20、第一水管21、喷头22、固定杆23、圆形齿轮24、第二水管25、齿条26、滑轨27、太阳能板28、水泵29和水箱30，地面1上设有支杆5，地面1上设有电机3，电机3位于支杆5左侧，电机3左侧设有第一转轴4，第一转轴4左侧设有大皮带轮9，支杆5左侧从下至上依次设有第一轴承座6和连接杆15，第一轴承座6左侧设有第二转轴8，第二转轴8左侧设有小皮带轮11，小皮带轮11与大皮带轮9之间绕有平皮带10，第二转轴8中部设有第一锥齿轮7，连接杆15左侧设有第二轴承座14，第二轴承座14上设有第三转轴13，第三转轴13下端设有第二锥齿轮12，第二锥齿轮12与第一锥齿轮7啮合，第三转轴13上端设有固定板16，固定板16顶部从左至右依次设有支架18、电动推杆17和滑轨27，滑轨27左侧滑动式连接有滑块19，滑块19左侧设有齿条26，支架18前侧上端设有圆形齿轮24，电动推杆17与圆形齿轮24下端连接，圆形齿轮24与齿条26啮合，圆形齿轮24前侧设有固定杆23，固定杆23左侧设有喷头22，支杆5右侧从从上至下依次设有水箱30和放置箱20，放置箱20内设有水泵29，水泵29右侧连接有第一水管21，第一水管21另一端与水箱30底部右侧连接，水泵29左侧连接有第二水管25，第二水管25末端与喷头22连接，支杆5上端设有太阳能板28，地面1下设有蓄电池2，蓄电池2位于支杆5下方，太阳能板28、电机3、电动推杆17和水泵29都分别与蓄电池2连接。
还包括有压力传感器31和控制器32，水箱30内左壁上设有压力传感器31，支杆5右侧设有控制器32，控制器32位于放置箱20下方，压力传感器31、电机3、电动推杆17和水泵29都与控制器32连接。
还包括有过滤网33，水箱30顶部设有过滤网33。
还包括与网罩34，第一水管21入口处设有网罩34，网罩34位于水箱30内底部右侧。
电机3为伺服电机3。
水箱30的材质为不锈钢。
工作原理：晴天时，太阳能板28将接收的太阳能转化为电能储存在蓄电池2中，当本装置需要工作时，蓄电池2为电机3、电动推杆17和水泵29提供电源。雨天时，水箱30能将雨水收集并储存。当水箱30内的水储存到一定程度后，启动水泵29，水箱30中的水经过第一水管21和第二水管25从喷头22喷出，能对道路旁的植物进行浇灌。控制电动推杆17伸长，电动推杆17推动齿条26向上运动，齿条26带动圆形齿轮24逆时针转动，圆形齿轮24通过固定杆23带动喷头22向下摆动，喷头22向下喷水。当电动推杆17伸长一定距离后，控制电动推杆17缩短，电动推杆17带动齿条26向下运动，齿条26带动圆形齿轮24顺时针转动，圆形齿轮24通过固定杆23带动喷头22向上摆动，喷头22向上喷水。经过喷头22的上下摆动能增加喷头22的喷水范围。启动电机3，电机3带动第一转轴4转动，第一转轴4带动大皮带轮9转动，大皮带轮9通过平皮带10带动小皮带轮11转动，小皮带轮11带动第二转轴8转动，第二转轴8带动第一锥齿轮7转动，第一锥齿轮7带动第二锥齿轮12转动，第二锥齿轮12带动第三转轴13转动，第三转轴13带动固定板16转动，固定板16带动其上连接装置转动，喷头22转动，能进一步增大喷水的范围。当水箱30内的水位下降到一定程度后，控制水泵29关闭，并同时控制电动推杆17和电机3停止运动。
因为还包括有压力传感器31和控制器32，水箱30内左壁上设有压力传感器31，支杆5右侧设有控制器32，控制器32位于放置箱20下方，压力传感器31、电机3、电动推杆17和水泵29都与控制器32连接。当压力传感器31感应到水压较大时，反馈信号至控制器32，控制器32控制水泵29启动，水箱30中的水经过第一水管21和第二水管25从喷头22喷出，能对道路旁的植物进行浇灌。同时控制器32控制电动推杆17伸长，电动推杆17推动齿条26向上运动，齿条26带动圆形齿轮24逆时针转动，圆形齿轮24通过固定杆23带动喷头22向下摆动，喷头22向下喷水。当电动推杆17伸长一定距离后，控制器32控制电动推杆17缩短，电动推杆17带动齿条26向下运动，齿条26带动圆形齿轮24顺时针转动，圆形齿轮24通过固定杆23带动喷头22向上摆动，喷头22向上喷水。经过喷头22的上下摆动能增加喷头22的喷水范围。控制器32控制电机3启动，电机3带动第一转轴4转动，第一转轴4带动大皮带轮9转动，大皮带轮9通过平皮带10带动小皮带轮11转动，小皮带轮11带动第二转轴8转动，第二转轴8带动第一锥齿轮7转动，第一锥齿轮7带动第二锥齿轮12转动，第二锥齿轮12带动第三转轴13转动，第三转轴13带动固定板16转动，固定板16带动其上连接装置转动，喷头22转动，能进一步增大喷水的范围。当压力传感器31感应到水压较小时，反馈信号至控制器32，控制器32控制水泵29关闭，并同时控制电动推杆17和电机3停止运动。
因为还包括有过滤网33，水箱30顶部设有过滤网33，过滤网33能对雨水进行初步的过滤，能使雨水更加干净。
因为还包括与网罩34，第一水管21入口处设有网罩34，网罩34位于水箱30内底部右侧，网罩34能过滤雨水中的杂物，能防止第一水管21被堵塞。
因为电机3为伺服电机3，所以可以更为精确地调节转速。
因为水箱30的材质为不锈钢，不锈钢耐腐蚀强，能增强本装置的使用寿命。
控制器32选择厦门海为科技有限公司生产的海为S32S0T型PLC控制器32，主机外部24VDC供电，16路输入，16路输出。
SunYuanSYLED6数显表用插头连线接入变送器测量电路中，该表的功能是将0-5V、0-10V、1-5V、0-±200mV、0-20mA、4-20mA等变送信号按设定的范围，线性地、对应地以十进制数字量显示出来。通过各种相关传感器将温度、压力、流量、液位等物理量转化为标准电压电流信号以后，再接入该数显表，将温度、压力、流量、液位等物理量实时显示出来，方便用户进行监测控制。同时，数显表具备报警功能，带两路隔离式开关量输出，通过预先设定好相关的数值，如：高于某一数值或者低于某一数值，可以实现显示、控制与报警。
压力传感器31连接型号为SYLED6的数显表，设置其两个开关量输出，第一个为高于某一压力值，第二个为低于某一压力值。
输入输出端口的定义为：X0为启动开关，X1为停止开关，X2为急停开关，X3为连接压力传感器31的数显表第一开关量，X4为连接压力传感器31的数显表第二开关量；Y0为用于蓄电池2通电的接触器KM0，Y1为用于蓄电池2断电的接触器KM1，Y2为用于水泵29启动的接触器KM2，Y3为用于电动推杆17伸出的接触器KM3，Y4为用于电动推杆17缩回的接触器KM4，Y5为用于电机3转动的接触器KM5。根据图5所示的电气控制原理图，所属领域的技术人员不需要创造性的劳动，即可通过梯形图编程语言，直观地编写出PLC控制器32按上述工作原理控制各部件进行动作的PLC程序，实现本装置运行的智能化，编程的相关指令都为现有技术，在此不再赘述。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种智能型太阳能雨水回收利用装置，其特征在于，包括有蓄电池(2)、电机(3)、第一转轴(4)、支杆(5)、第一轴承座(6)、第一锥齿轮(7)、第二转轴(8)、大皮带轮(9)、平皮带(10)、小皮带轮(11)、第二锥齿轮(12)、第三转轴(13)、第二轴承座(14)、连接杆(15)、固定板(16)、电动推杆(17)、支架(18)、滑块(19)、放置箱(20)、第一水管(21)、喷头(22)、固定杆(23)、圆形齿轮(24)、第二水管(25)、齿条(26)、滑轨(27)、太阳能板(28)、水泵(29)和水箱(30)，地面(1)上设有支杆(5)，地面(1)上设有电机(3)，电机(3)位于支杆(5)左侧，电机(3)左侧设有第一转轴(4)，第一转轴(4)左侧设有大皮带轮(9)，支杆(5)左侧从下至上依次设有第一轴承座(6)和连接杆(15)，第一轴承座(6)左侧设有第二转轴(8)，第二转轴(8)左侧设有小皮带轮(11)，小皮带轮(11)与大皮带轮(9)之间绕有平皮带(10)，第二转轴(8)中部设有第一锥齿轮(7)，连接杆(15)左侧设有第二轴承座(14)，第二轴承座(14)上设有第三转轴(13)，第三转轴(13)下端设有第二锥齿轮(12)，第二锥齿轮(12)与第一锥齿轮(7)啮合，第三转轴(13)上端设有固定板(16)，固定板(16)顶部从左至右依次设有支架(18)、电动推杆(17)和滑轨(27)，滑轨(27)左侧滑动式连接有滑块(19)，滑块(19)左侧设有齿条(26)，支架(18)前侧上端设有圆形齿轮(24)，电动推杆(17)与圆形齿轮(24)下端连接，圆形齿轮(24)与齿条(26)啮合，圆形齿轮(24)前侧设有固定杆(23)，固定杆(23)左侧设有喷头(22)，支杆(5)右侧从从上至下依次设有水箱(30)和放置箱(20)，放置箱(20)内设有水泵(29)，水泵(29)右侧连接有第一水管(21)，第一水管(21)另一端与水箱(30)底部右侧连接，水泵(29)左侧连接有第二水管(25)，第二水管(25)末端与喷头(22)连接，支杆(5)上端设有太阳能板(28)，地面(1)下设有蓄电池(2)，蓄电池(2)位于支杆(5)下方，太阳能板(28)、电机(3)、电动推杆(17)和水泵(29)都分别与蓄电池(2)连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能型太阳能雨水回收利用装置，其特征在于，还包括有压力传感器(31)和控制器(32)，水箱(30)内左壁上设有压力传感器(31)，支杆(5)右侧设有控制器(32)，控制器(32)位于放置箱(20)下方，压力传感器(31)、电机(3)、电动推杆(17)和水泵(29)都与控制器(32)连接。
3.根据权利要求1所述的一种智能型太阳能雨水回收利用装置，其特征在于，还包括有过滤网(33)，水箱(30)顶部设有过滤网(33)。
4.根据权利要求1所述的一种智能型太阳能雨水回收利用装置，其特征在于，还包括与网罩(34)，第一水管(21)入口处设有网罩(34)，网罩(34)位于水箱(30)内底部右侧。
5.根据权利要求1所述的一种智能型太阳能雨水回收利用装置，其特征在于，电机(3)为伺服电机(3)。
6.根据权利要求1所述的一种智能型太阳能雨水回收利用装置，其特征在于，水箱(30)的材质为不锈钢。
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