CN109812371A - 一种基于棘轮离合器的雨水管道重力势能发电装置 - Google Patents
一种基于棘轮离合器的雨水管道重力势能发电装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109812371A CN109812371A CN201910157287.1A CN201910157287A CN109812371A CN 109812371 A CN109812371 A CN 109812371A CN 201910157287 A CN201910157287 A CN 201910157287A CN 109812371 A CN109812371 A CN 109812371A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gear
- water storage
- power generation
- potential energy
- storage tank
- 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
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000005484 gravity Effects 0.000 title claims abstract 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 85
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 7
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 2
- 210000003781 tooth socket Anatomy 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于棘轮离合器的雨水管道重力势能发电装置，包括蓄水结构和发电机构,所述蓄水机构进水口接雨水管道，其出水口通过雨水导流管与所述发电机构导流管上端连接，所述发电机构置于所述蓄水机构的下方。通过蓄水箱的防溢过滤装置保证了正常排水，在不影响排水的情况下，将雨水的重力势能最大程度地转化为电能；发电模块棘轮离合器与飞轮的使用保证供应电力的稳定，其有效配合使雨水的重力势能达到最大转化。本发明拥有优良的排水性能、平稳的电力输出、低廉的成本，适合南方各地区使用。
Description
技术领域
本发明涉及利用清洁新能源发电装置领域，尤其涉及一种基于棘轮离合器的雨水管道重力势能发电照明装置。
背景技术
近年来，随着人民生活水平的提高，我国居民人均年用电量陡增，仅国内城市道路照明耗电就达到439亿千瓦时，开支达285亿元，这无疑增加了发电机构及城市规划资金的压力。而在高楼林立的城市，高楼层楼顶的降水常常被简单地从管道排放掉，白白浪费了这些可观的重力势能，对于该课题，人们在2000年前后就已经开始了研究，但之前的装置多为下水道发电机。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中阻塞排水、发电效率不高、转化率低的缺陷，提供一种基于棘轮离合器的雨水管道重力势能发电照明装置，棘轮离合器通过合闸、转动两种状态，为发电机提供较为持久的动力，并保证飞轮存储的机械能只传递给发电机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
提供一种基于棘轮离合器的雨水管道重力势能发电装置，包括蓄水结构和发电机构,所述蓄水机构进水口接雨水管道，其出水口通过雨水导流管与所述发电机构导流管上端连接，所述发电机构置于所述蓄水机构的下方；
所述蓄水机构包括蓄水箱、安全管、自动下水模块、过滤网，所述蓄水箱设置有进水口和出水口，所述蓄水箱进水口处设置所述过滤网，所述自动下水模块安装于所述蓄水箱内部，根据蓄水箱水位自动堵塞或者打开所述蓄水箱出水口，所述安全管一端连接所述蓄水箱侧部上端,另一端连接所述出水口；
所述发电机构包括导流管、叶轮、齿轮箱和电机，所述导流管破壁安装与齿轮箱上，所述叶轮安装于所述齿轮箱的动力输入轴上，且所述叶轮的三分之一置于导流管内，其余三分之二置于齿轮箱内，所述齿轮箱动力输出轴通过第四齿轮与所述电机轴连接。
接上述技术方案，所述安全管内部设置有防溢探头。
接上述技术方案，所述自动下水模块包括连杆、弹簧、浮漂、止水塞，所述连杆一端固定于所述蓄水箱内壁上，另一端连接所述浮漂，所述弹簧一端固定于所述连杆靠近所述浮漂一端，另一端连接所述止水塞，所述止水塞的轴截面成楔形，其最小直径小于所述蓄水箱出水口内径，并设置于所述蓄水箱出水口。
接上述技术方案，所述发电机构导流管上端口与所述齿轮箱配合处内壁设置有导流板，将导流管内的雨水导到叶轮上。
接上述技术方案，所述齿轮箱输入动力轴、输出动力轴、棘轮离合器和叶轮，所述动力输出轴上设置有第一齿轮，所述棘轮离合器同轴安装有第二齿轮，所述动力输出轴上同轴设置有叶轮、第三齿轮和第四齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，所述棘轮的主动齿轮与所述第三齿轮啮合。
接上述技术方案，所述电机主轴上设置有第五齿轮,所述第五齿轮与所述第四齿轮啮合。
接上述技术方案，所述棘轮离合器包括主动齿轮、棘轮、棘爪、离合器弹簧和从动轴，所述棘轮与所述主动齿轮同轴安装，所述棘爪、离合器弹簧构成离心棘爪盘，所述棘爪盘安装于所述从动轴上。
本发明产生的有益效果是：本发明提供的一种基于棘轮离合器的雨水管道重力势能发电装置，通过蓄水箱的防溢过滤装置保证了正常排水，在不影响排水的情况下，将雨水的重力势能最大程度地转化为电能；发电模块棘轮离合器与飞轮的使用保证供应电力的稳定，其有效配合使雨水的重力势能达到最大转化。此装置拥有优良的排水性能、平稳的电力输出、低廉的成本，适合南方各地区使用。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例的雨水管道重力势能发电装置；
图2是本发明实施例中蓄水机构示意图；
图3是本发明实施例中发电机构示意图；
图4是本发明实施例中发电机构中齿轮箱示意图；
图5是本发明实施例中发电机构中棘轮离合器示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种基于棘轮离合器的雨水管道重力势能发电装置，包括蓄水结构1和发电机构2,蓄水机构进水口16接雨水管道3，其出水口15通过雨水导流管4与发电机构导流管21上端连接，发电机构2置于蓄水机构1的下方，蓄水机构1与发电机构2有一定的高度差，以增加雨水的重力势能。
如图2所示，蓄水机构1包括蓄水箱11、安全管12、自动下水模块13、过滤网14，蓄水箱11设置有进水口16和出水口15，蓄水箱进水口16处设置过滤网14，可以有效滤除固体废物，保证水流畅通；自动下水模块13安装于蓄水箱11内部，蓄水箱11水位自动堵塞或者打开蓄水箱出水口15，保证每次发电的持续性，平稳电力输出；安全管12一端连接蓄水箱11侧部上端,另一端连接出水口15。通过蓄水箱的防溢过滤装置保证了正常排水。
如图3所示，发电机构2包括导流管21、叶轮23、齿轮箱22和电机25，导流管21破壁安装与齿轮箱22上，叶轮23安装于齿轮箱22的动力输入轴221上，且叶轮23的三分之一置于导流管21内，其余三分之二置于齿轮箱22内，齿轮箱动力输出轴222通过第四齿轮228与电机轴25连接。
进一步地，如图2所示，安全管12内部设置有防溢探头121，可以进行蓄水箱溢水检测。
进一步地，如图2所示，自动下水模块13包括连杆131、弹簧133、浮漂132、止水塞134，连杆131一端固定于蓄水箱11内壁上，另一端连接浮漂132，弹簧133一端固定于连杆131靠近浮漂132一端，另一端连接止水塞134，止水塞134的轴截面成楔形，其最小直径小于蓄水箱出水口15内径，并设置于蓄水箱出水口15。当蓄水箱11中雨水达到一定量时，自动下水模块13打开止水塞134，让雨水沿管道流至发电机构2发电，这样可以保证每次发电的持续性，平稳电力输出。
进一步地，如图3所示，发电机构导流管21上端口与齿轮箱22配合处内壁设置有导流板24，将导流管21内的雨水导到叶轮23上，可以充分利用雨水的势能。
进一步地，如图4所示，齿轮箱输入动力轴221、输出动力轴222、棘轮离合器26和叶轮226，动力输出轴221上设置有第一齿轮223，棘轮离合器26同轴安装有第二齿轮224，动力输出轴222上同轴设置有叶轮226、第三齿轮227和第四齿轮228，第一齿轮223与第二齿轮224啮合，棘轮的主动齿轮261与第三齿轮227啮合。
进一步地，电机25主轴上设置有第五齿轮251,第五齿轮251与第四齿轮228啮合。
进一步地，棘轮离合器26包括主动齿轮261、棘轮263、棘爪262、离合器弹簧264和从动轴265，棘轮263与主动齿轮261同轴安装，棘爪262、离合器弹簧264构成离心棘爪盘，棘爪盘安装于所述从动轴265上。由于棘爪262通过键与从动轴265实现固结，当从动开始顺时针旋转，会带动棘爪盘一起旋转，从而实现其上的棘爪262旋转。棘爪262达到一定的转速时，在离心力的作用下，棘爪262末端甩出，以离合器销子为圆心旋转，棘爪262前端克服离合器弹簧264的弹力后与棘轮263齿槽的槽底接触，棘爪262处于合闸状态，从而带动棘轮263和与棘轮263固结的主动齿轮261转动。当棘爪262达不到一定转速时，在离合器弹簧264的弹力作用下，棘爪262前端收回，与棘轮264齿槽的槽底脱开，不能实现传动。当叶轮23、齿轮组转动时，此时棘轮离合器26处于传动状态，带动惯性飞轮226转动，为电机25提供较为持久的动力，当外力驱动停止时，飞轮226由于惯性保持转动，而此时叶轮23已经停止转动，此时棘轮离合器26断开，使得飞轮226存储的机械能只传递给电机25进行发电。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于棘轮离合器的雨水管道重力势能发电装置，其特征在于，包括蓄水结构和发电机构,所述蓄水机构进水口接雨水管道，其出水口通过雨水导流管与所述发电机构导流管上端连接，所述发电机构置于所述蓄水机构的下方；
所述蓄水机构包括蓄水箱、安全管、自动下水模块、过滤网，所述蓄水箱设置有进水口和出水口，所述蓄水箱进水口处设置所述过滤网，所述自动下水模块安装于所述蓄水箱内部，根据蓄水箱水位自动堵塞或者打开所述蓄水箱出水口，所述安全管一端连接所述蓄水箱侧部上端,另一端连接所述出水口；
所述发电机构包括导流管、叶轮、齿轮箱和电机，所述导流管破壁安装与齿轮箱上，所述叶轮安装于所述齿轮箱的动力输入轴上，且所述叶轮的三分之一置于导流管内，其余三分之二置于齿轮箱内，所述齿轮箱动力输出轴通过第四齿轮与所述电机轴连接。
2.根据权利要求1所述的基于棘轮离合器的雨水管道重力势能发电装置，其特征在于，所述安全管内部设置有防溢探头。
3.根据权利要求1所述的基于棘轮离合器的雨水管道重力势能发电装置，其特征在于，所述自动下水模块包括连杆、弹簧、浮漂、止水塞，所述连杆一端固定于所述蓄水箱内壁上，另一端连接所述浮漂，所述弹簧一端固定于所述连杆靠近所述浮漂一端，另一端连接所述止水塞，所述止水塞的轴截面成楔形，其最小直径小于所述蓄水箱出水口内径，并设置于所述蓄水箱出水口。
4.根据权利要求1所述的基于棘轮离合器的雨水管道重力势能发电装置，其特征在于，所述发电机构导流管上端口与所述齿轮箱配合处内壁设置有导流板，将导流管内的雨水导到叶轮上。
5.根据权利要求1所述的基于棘轮离合器的雨水管道重力势能发电装置，其特征在于，所述齿轮箱输入动力轴、输出动力轴、棘轮离合器和叶轮，所述动力输出轴上设置有第一齿轮，所述棘轮离合器同轴安装有第二齿轮，所述动力输出轴上同轴设置有叶轮、第三齿轮和第四齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，所述棘轮的主动齿轮与所述第三齿轮啮合。
6.根据权利要求1、4所述的基于棘轮离合器的雨水管道重力势能发电装置，其特征在于，所述电机主轴上设置有第五齿轮,所述第五齿轮与所述第四齿轮啮合。
7.根据权利要求5所述的基于棘轮离合器的雨水管道重力势能发电装置，其特征在于，所述棘轮离合器包括主动齿轮、棘轮、棘爪、离合器弹簧和从动轴，所述棘轮与所述主动齿轮同轴安装，所述棘爪、离合器弹簧构成离心棘爪盘，所述棘爪盘安装于所述从动轴上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910157287.1A CN109812371A (zh) | 2019-03-01 | 2019-03-01 | 一种基于棘轮离合器的雨水管道重力势能发电装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910157287.1A CN109812371A (zh) | 2019-03-01 | 2019-03-01 | 一种基于棘轮离合器的雨水管道重力势能发电装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109812371A true CN109812371A (zh) | 2019-05-28 |
Family
ID=66607936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910157287.1A Pending CN109812371A (zh) | 2019-03-01 | 2019-03-01 | 一种基于棘轮离合器的雨水管道重力势能发电装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109812371A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112301907A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-02-02 | 德清之家纺织有限公司 | 一种道路雨水灯光警示牌 |
| CN112459948A (zh) * | 2019-09-06 | 2021-03-09 | 四季洋圃生物机电股份有限公司 | 流体发电阀 |
| CN114439669A (zh) * | 2022-01-29 | 2022-05-06 | 浙江万里学院 | 雨水发电装置及发电方法 |
| CN115013226A (zh) * | 2022-08-03 | 2022-09-06 | 扬州千裕电气有限公司 | 一种适应性强的自然能源收集供电装置及使用方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2321934A (en) * | 1997-02-11 | 1998-08-12 | Yang Te Cheng | Wave power device has opposite handed turbines and ratchet wheels, so that output shaft is driven in one direction only |
| US20060021841A1 (en) * | 2004-07-27 | 2006-02-02 | John Kimes | Ratcheting one-way clutch having rockers actuated by centrifugal force |
| CN201588911U (zh) * | 2009-10-13 | 2010-09-22 | 吴自传 | 节能超越式自动变速器 |
| CN202954932U (zh) * | 2012-11-20 | 2013-05-29 | 吉林省电力有限公司吉林供电公司 | 摆动式发电装置 |
| CN103343725A (zh) * | 2013-07-22 | 2013-10-09 | 哈尔滨工业大学 | 基于微型水斗与pvdf膜压电技术的复合雨水发电装置 |
| CN105257450A (zh) * | 2014-07-15 | 2016-01-20 | 邓祥华 | 一种水轮水槽车发电装置 |
| CN105275717A (zh) * | 2015-11-18 | 2016-01-27 | 长江师范学院 | 一种雨水管道集水发电系统及其发电方法 |
| CN206017040U (zh) * | 2016-08-31 | 2017-03-15 | 三峡大学 | 一种新型摆动式波浪能发电装置 |
-
2019
- 2019-03-01 CN CN201910157287.1A patent/CN109812371A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2321934A (en) * | 1997-02-11 | 1998-08-12 | Yang Te Cheng | Wave power device has opposite handed turbines and ratchet wheels, so that output shaft is driven in one direction only |
| US20060021841A1 (en) * | 2004-07-27 | 2006-02-02 | John Kimes | Ratcheting one-way clutch having rockers actuated by centrifugal force |
| CN201588911U (zh) * | 2009-10-13 | 2010-09-22 | 吴自传 | 节能超越式自动变速器 |
| CN202954932U (zh) * | 2012-11-20 | 2013-05-29 | 吉林省电力有限公司吉林供电公司 | 摆动式发电装置 |
| CN103343725A (zh) * | 2013-07-22 | 2013-10-09 | 哈尔滨工业大学 | 基于微型水斗与pvdf膜压电技术的复合雨水发电装置 |
| CN105257450A (zh) * | 2014-07-15 | 2016-01-20 | 邓祥华 | 一种水轮水槽车发电装置 |
| CN105275717A (zh) * | 2015-11-18 | 2016-01-27 | 长江师范学院 | 一种雨水管道集水发电系统及其发电方法 |
| CN206017040U (zh) * | 2016-08-31 | 2017-03-15 | 三峡大学 | 一种新型摆动式波浪能发电装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112459948A (zh) * | 2019-09-06 | 2021-03-09 | 四季洋圃生物机电股份有限公司 | 流体发电阀 |
| CN112301907A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-02-02 | 德清之家纺织有限公司 | 一种道路雨水灯光警示牌 |
| CN114439669A (zh) * | 2022-01-29 | 2022-05-06 | 浙江万里学院 | 雨水发电装置及发电方法 |
| CN115013226A (zh) * | 2022-08-03 | 2022-09-06 | 扬州千裕电气有限公司 | 一种适应性强的自然能源收集供电装置及使用方法 |
| CN115013226B (zh) * | 2022-08-03 | 2023-02-17 | 扬州千裕电气有限公司 | 一种适应性强的自然能源收集供电装置及使用方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109812371A (zh) | 一种基于棘轮离合器的雨水管道重力势能发电装置 | |
| CN106759804B (zh) | 一种利用沐浴废水重力势能和热能的地漏 | |
| CN106567800A (zh) | 一种水力循环发电系统 | |
| CN110608124A (zh) | 雨水管道发电装置及楼宇公共电力系统与方法 | |
| CN201531359U (zh) | 下水道水力发电装置 | |
| JP2007146820A (ja) | 水力回転装置及び該装置を利用する発電機又は建造物落差発電システム | |
| JP2013024161A (ja) | 高層ビル下水の落下エネルギーを利用するビル内水力発電システム | |
| CN106499565B (zh) | 可调节水流能驱动发电装置 | |
| CN205974041U (zh) | 一种净水器无电废水控制装置 | |
| CN104712022A (zh) | 一种基于高楼层净化水的发电装置 | |
| CN211897831U (zh) | 一种市政道桥桥梁排水处理装置 | |
| CN219675183U (zh) | 一种智能物联网水表 | |
| CN209165237U (zh) | 一种桂冠景观路灯 | |
| CN206220229U (zh) | 一种垃圾处理与废水再利用的井盖装置 | |
| CN205933445U (zh) | 一种净水器废水发电装置 | |
| CN110528474A (zh) | 一种自动化水力发电泄水闸 | |
| CN2476322Y (zh) | 残渣、油、水分离装置 | |
| CN110645148A (zh) | 一种可清除海面垃圾的海上风力发电机 | |
| CN211499519U (zh) | 一种节能建筑用排水装置 | |
| CN111595029B (zh) | 一种基于涡轮蜗杆自动清洁加热管的电热水器 | |
| CN214415716U (zh) | 一种地源热泵防堵装置 | |
| CN1955457A (zh) | 水力旋转装置及发电机和建筑物落差发电系统 | |
| CN209512132U (zh) | 一种排油烟风柜的集油器放油孔 | |
| CN105951911A (zh) | 具有自动调节牵引力大小功能的浮筒机构及淤泥汇集系统 | |
| CN207093271U (zh) | 一种节水发电警示装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190528 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |