CN110714871B - 一种便于安装的具有清洁功能的水利发电设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种便于安装的具有清洁功能的水利发电设备，包括连接机构、水箱、过滤机构、处理器和发电机构，连接机构包括连接管、进水管、第一横杆、移动组件、移动盘、竖杆和若干紧固组件，紧固组件包括定向杆、移动块、夹块和支杆，过滤机构包括电机、圆盘、滤网、固定环、排废管、喷头、水泵、输水管和收集组件，该便于安装的具有清洁功能的水利发电设备通过连接机构方便实现连接管与用户生活用水的排水管之间的牢固连接，便于生活用水通入水箱内，利用过滤机构对生活用水过滤，并对滤网及时清洁，保证滤网疏通的同时，通过过滤水中的杂质，保证发电机构的正常运行，提高了设备的实用性。

Description

一种便于安装的具有清洁功能的水利发电设备

技术领域

本发明涉及水利发电设备领域，特别涉及一种便于安装的具有清洁功能的水利发电设备。

背景技术

水力发电，研究将水能转换为电能的工程建设和生产运行等技术经济问题的科学技术。水力发电利用的水能主要是蕴藏于水体中的位能，为实现将水能转换为电能，需要兴建不同类型的水电站。

目前，利用水动能进行发电的装置有很多，其中包括了在人们日常生活工作中的排水管处安装的水利发电设备，通过生活排水中的水流的流动，对水轮机进行做功发电，但是这些设备在长期使用后，由于生活用水含有杂质，容易发生堵塞，影响发电效率，不仅如此，由于生活用水中，各排水管的尺寸型号不同，导致这些利用生活排水进行水利发电的设备不易安装使用，进而降低了现有的水利发电设备的实用性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种便于安装的具有清洁功能的水利发电设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种便于安装的具有清洁功能的水利发电设备，包括连接机构、水箱、过滤机构、处理器和发电机构，所述连接机构和发电机构分别设置在水箱的上方和下方，所述处理器固定在水箱的一侧，所述处理器内设有PLC；

所述连接机构包括连接管、进水管、第一横杆、移动组件、移动盘、竖杆和若干紧固组件，所述进水管的一端固定在水箱的上方，所述连接管的一端的外周与进水管的另一端的内壁密封连接，所述第一横杆的两端固定在进水管的内壁上，所述移动组件设置在第一横杆的远离水箱的一侧，所述移动组件与连接管和移动盘传动连接，所述移动盘套设在竖杆上，所述竖杆固定在第一横杆的远离水箱的一侧，所述紧固组件周向均匀分布在移动盘的外周，所述紧固组件包括定向杆、移动块、夹块和支杆，所述定向杆的一端与竖杆固定连接，所述定向杆的另一端设置在移动块内，所述夹块固定在移动块上，所述移动盘通过支杆与移动块铰接，所述连接管的远离进水管的一端的形状为喇叭形；

所述过滤机构包括电机、圆盘、滤网、固定环、排废管、喷头、水泵、输水管和收集组件，所述电机和喷头均固定在水箱内的顶部，所述电机与圆盘传动连接，所述固定环的外周固定在水箱的内壁上，所述滤网的形状为圆锥柱形，所述圆盘的外径小于固定环的内侧尺寸，所述滤网的一端的内壁与圆盘的外周固定连接，所述滤网的另一端的外周与固定环的内壁密封连接，所述排废管固定在水箱的一侧，所述排废管的底部与固定环位于同一高度，所述排废管内设有第一阀门，所述喷头位于电机的远离连接管的一侧，所述水泵固定在水箱的底部，所述水泵通过输水管与喷头连通，所述水泵、电机和第一阀门均与PLC电连接，所述收集组件位于排废管的下方。

作为优选，为了实现连接管和移动盘的移动，所述移动组件包括第二横杆、两个连接杆和两个伸缩单元，所述第二横杆的两端固定在连接管的内壁上，所述连接杆的两端分别与第二横杆和移动盘固定连接，所述伸缩单元位于第一横杆和第二横杆之间。

作为优选，为了带动第二横杆移动，所述伸缩单元包括电动推杆，所述电动推杆与PLC电连接，所述电动推杆的两端分别与第一横杆和第二横杆连接。

作为优选，为了保证连接密封性，所述连接管的远离进水管的一端设有密封圈。

作为优选，为了实现发电功能，所述发电机构包括出水管和发电组件，所述出水管固定在水箱的下方，所述出水管内设有第二阀门，所述第二阀门与PLC电连接，所述发电组件位于第二阀门的下方，所述发电组件包括轴承、转轴、传动单元、发电机、连接轴和若干叶片，所述发电机固定在出水管上，所述轴承固定在出水管内，所述转轴的顶端与轴承连接，所述转轴的底端通过传动单元与连接轴连接，所述连接轴与发电机连接，所述叶片周向均匀分布在转轴的外周。

作为优选，为了带动连接轴转动，所述传动单元包括驱动锥齿轮和从动锥齿轮，所述驱动锥齿轮和从动锥齿轮分别固定在转轴和连接轴上，所述驱动锥齿轮与从动锥齿轮啮合。

作为优选，为了收集滤网上冲刷下来的杂质，所述收集组件包括托板、收集箱和限位组件，所述托板固定在出水管的一侧，所述收集箱通过限位组件设置在托板的上方。

作为优选，为了便于限制收集箱的位置，所述限位组件包括挡板和两个限位单元，所述挡板与托板的远离出水管的一侧铰接，两个限位单元分别位于挡板的两端，所述限位单元包括限位杆、滑环、凸板、插杆和插孔，所述滑环通过限位环与挡板固定连接，所述插孔设置在托板上，所述凸板固定在插杆的顶端，所述插杆的底端一侧穿过滑环和插孔。

作为优选，为了避免滤网变形，所述滤网的底端设有支撑管。

作为优选，为了辅助支撑支撑管，所述水箱内的底部设有环形滑道，所述支撑管与滑道滑动连接。

本发明的有益效果是，该便于安装的具有清洁功能的水利发电设备通过连接机构方便实现连接管与用户生活用水的排水管之间的牢固连接，便于生活用水通入水箱内，利用过滤机构对生活用水过滤，并对滤网及时清洁，保证滤网疏通的同时，通过过滤水中的杂质，保证发电机构的正常运行，提高了设备的实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的便于安装的具有清洁功能的水利发电设备的结构示意图；

图2是本发明的便于安装的具有清洁功能的水利发电设备的连接机构的结构示意图；

图3是本发明的便于安装的具有清洁功能的水利发电设备的收集组件的结构示意图；

图4是本发明的便于安装的具有清洁功能的水利发电设备的发电机构的结构示意图；

图中：1.水箱，2.处理器，3.连接管，4.进水管，5.第一横杆，6.移动盘，7.竖杆，8.定向杆，9.移动块，10.夹块，11.支杆，12.电机，13.圆盘，14.滤网，15.固定环，16.排废管，17.喷头，18.水泵，19.输水管，20.第二横杆，21.连接杆，22.电动推杆，23.密封圈，24.出水管，25.轴承，26.转轴，27.发电机，28.连接轴，29.叶片，30.驱动锥齿轮，31.从动锥齿轮，32.托板，33.收集箱，34.挡板，35.限位杆，36.凸板，37.插杆，38.支撑管，39.滑道，40滑环。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种便于安装的具有清洁功能的水利发电设备，包括连接机构、水箱1、过滤机构、处理器2和发电机构，所述连接机构和发电机构分别设置在水箱1的上方和下方，所述处理器2固定在水箱1的一侧，所述处理器2内设有PLC；

PLC，即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制。

用户在使用该水利发电设备时，可通过处理器2控制设备运行，由连接机构实现设备与用户生活用水的排水管等排水装置的连接，而后通过排放的生活用水与过滤机构连接，过滤掉水中的杂质后，通过发电机构，实现水利发电，完成设备的发电功能，提高了设备的实用性。

如图2所示，所述连接机构包括连接管3、进水管4、第一横杆5、移动组件、移动盘6、竖杆7和若干紧固组件，所述进水管4的一端固定在水箱1的上方，所述连接管3的一端的外周与进水管4的另一端的内壁密封连接，所述第一横杆5的两端固定在进水管4的内壁上，所述移动组件设置在第一横杆5的远离水箱1的一侧，所述移动组件与连接管3和移动盘6传动连接，所述移动盘6套设在竖杆7上，所述竖杆7固定在第一横杆5的远离水箱1的一侧，所述紧固组件周向均匀分布在移动盘6的外周，所述紧固组件包括定向杆8、移动块9、夹块10和支杆11，所述定向杆8的一端与竖杆7固定连接，所述定向杆8的另一端设置在移动块9内，所述夹块10固定在移动块9上，所述移动盘6通过支杆11与移动块9铰接，所述连接管3的远离进水管4的一端的形状为喇叭形；

在利用连接机构将设备上的连接管3套在用户生活用水排水管上时，将喇叭形的连接管3对准并靠在排水管上后，PLC控制进水管4内的移动组件启动，带动移动盘6向竖杆7的远离第一横杆5的一端移动，使得移动盘6通过支杆11作用在平移块上，使得平移块沿着定向杆8的轴线远离固定杆移动，最终平移块抵靠在排水管的内壁上，而同时，移动组件带动喇叭形的连接管3远离进水管4移动，使得在夹块10抵靠在排水管的内壁上后，连接管3的内壁抵靠在排水管上，完成了连接管3与排水管之间的固定安装，生活用水可依次通过排水管、连接管3和进水管4进入水箱1中，通过过滤机构进行过滤处理。

如图1所示，所述过滤机构包括电机12、圆盘13、滤网14、固定环15、排废管16、喷头17、水泵18、输水管19和收集组件，所述电机12和喷头17均固定在水箱1内的顶部，所述电机12与圆盘13传动连接，所述固定环15的外周固定在水箱1的内壁上，所述滤网14的形状为圆锥柱形，所述圆盘13的外径小于固定环15的内侧尺寸，所述滤网14的一端的内壁与圆盘13的外周固定连接，所述滤网14的另一端的外周与固定环15的内壁密封连接，所述排废管16固定在水箱1的一侧，所述排废管16的底部与固定环15位于同一高度，所述排废管16内设有第一阀门，所述喷头17位于电机12的远离连接管3的一侧，所述水泵18固定在水箱1的底部，所述水泵18通过输水管19与喷头17连通，所述水泵18、电机12和第一阀门均与PLC电连接，所述收集组件位于排废管16的下方。

过滤机构中，通过位置固定的固定环15，可对滤网14的底端进行密封，而圆盘13可对滤网14的顶端进行密封，当生活用水进入水箱1内后，通过滤网14对生活用水中的杂质进行过滤，使得杂质附在滤网14的外侧，而水流通过滤网14的内侧进入到发电机构中进行水利发电，在运行一定时间用户可通过处理器2进行设定后，PLC控制第一电机12启动，带动圆盘13转动，使得转盘转动一定的角度，同时，PLC控制排废管16内的第一阀门打开，出水管24内的第二阀门关闭，便于水箱1中积聚部分清水后，PLC控制水泵18启动，抽取水箱1内的水流，通过输水管19输送至喷头17，喷头17向下喷射清水，将滤网14表面的杂质冲刷，杂质顺着水流通过排废管16排出，最终由收集组件收集这些废水和废渣，在清洁完毕后，PLC控制第一阀门关闭，第二阀门打开，便于通过冲刷实现清洁的滤网14对从进水管4进入的生活用水进行过滤，防止生活用水中的杂质影响发电机构的运行。

如图2所示，所述移动组件包括第二横杆20、两个连接杆21和两个伸缩单元，所述第二横杆20的两端固定在连接管3的内壁上，所述连接杆21的两端分别与第二横杆20和移动盘6固定连接，所述伸缩单元位于第一横杆5和第二横杆20之间。

PLC控制伸缩单元运行，可带动第二横杆20移动，由于第二横杆20的两端固定在连接管3的内壁上，实现了连接管3的移动，同时第二横杆20通过连接杆21与移动盘6固定连接，从而实现了移动盘6的移动。

作为优选，为了带动第二横杆20移动，所述伸缩单元包括电动推杆22，所述电动推杆22与PLC电连接，所述电动推杆22的两端分别与第一横杆5和第二横杆20连接。PLC控制电动推杆22启动，可调节电动推杆22两端之间 距离，由于电动推杆22的两端分别与第一横杆5和第二横杆20固定连接，从而实现了第二横杆20的移动。

作为优选，为了保证连接密封性，所述连接管3的远离进水管4的一端设有密封圈23。利用密封圈23可填补排水管与连接管3之间的缝隙，保证连接的密封性。

如图4所示，所述发电机构包括出水管24和发电组件，所述出水管24固定在水箱1的下方，所述出水管24内设有第二阀门，所述第二阀门与PLC电连接，所述发电组件位于第二阀门的下方，所述发电组件包括轴承25、转轴26、传动单元、发电机27、连接轴28和若干叶片29，所述发电机27固定在出水管24上，所述轴承25固定在出水管24内，所述转轴26的顶端与轴承25连接，所述转轴26的底端通过传动单元与连接轴28连接，所述连接轴28与发电机27连接，所述叶片29周向均匀分布在转轴26的外周。

水流经过滤网14过滤后，顺着出水管24向下流动，推动叶片29旋转，使得转轴26在轴承25的支撑作用下旋转，转轴26通过传动单元带动连接轴28旋转，对发电机27进行做功，实现发电。

作为优选，为了带动连接轴28转动，所述传动单元包括驱动锥齿轮30和从动锥齿轮31，所述驱动锥齿轮30和从动锥齿轮31分别固定在转轴26和连接轴28上，所述驱动锥齿轮30与从动锥齿轮31啮合。转轴26带动驱动锥齿轮30旋转，驱动锥齿轮30作用在与之啮合的从动锥齿轮31上，使得从动锥齿轮31旋转，进而带动连接轴28旋转。

作为优选，为了收集滤网14上冲刷下来的杂质，所述收集组件包括托板32、收集箱33和限位组件，所述托板32固定在出水管24的一侧，所述收集箱33通过限位组件设置在托板32的上方。通过托板32便于放置收集箱33，利用收集箱33可收集从排废管16排出的杂质，通过限位组件可限制收集箱33在托板32上的位置，避免脱离收集箱33。

如图3所示，所述限位组件包括挡板34和两个限位单元，所述挡板34与托板32的远离出水管24的一侧铰接，两个限位单元分别位于挡板34的两端，所述限位单元包括限位杆35、滑环40、凸板36、插杆37和插孔，所述滑环40通过限位杆35与挡板34固定连接，所述插孔设置在托板32上，所述凸板36固定在插杆37的顶端，所述插杆37的底端一侧穿过滑环40和插孔。

在将收集箱33放置在托板32上后，将挡板34靠向收集箱33转动，利用凸板36带动插杆37向下移动，在穿过滑环40后，穿过托板32上的插孔，固定滑环40、限位杆35和挡板34的位置，利用挡板34防止收集箱33从托板32的远离出水管24的一侧掉落，通过两个限位杆35防止收集箱33从托板32的两侧掉落，如此，限制了收集箱33在托板32上的位置，在需要取下收集箱33时，将插杆37向上移动，使得插杆37脱离插孔后，将挡板34远离收集箱33转动，即可取下收集箱33。

作为优选，为了避免滤网14变形，所述滤网14的底端设有支撑管38。利用支撑管38对滤网14的底端进行加固，防止滤网14变形后与固定环15之间产生间隙，影响过滤效果。

作为优选，为了辅助支撑支撑管38，所述水箱1内的底部设有环形滑道39，所述支撑管38与滑道39滑动连接。利用环形的滑道39可限制支撑管38的转动轨迹，保证圆盘13带动滤网14和支撑管38进行稳定的转动。

该水利发电设备使用时，通过移动组件带动连接管3和移动盘6同时移动，利用连接管3套在排水管上密封的同时，移动盘6通过支杆11推动平移块移动，使得夹块10抵靠在排水管的内壁上，实现便捷的牢固安装，利用水箱1内的滤网14可对用户排放的生活用水进行过滤，通过水泵18抽取清水，输送至喷头17，对滤网14进行冲刷清洗，配合第一电机12带动圆盘13转动，使得喷头17可对滤网14各处进行冲刷，冲刷后的杂质通过排废管16进入收集组件内的收集箱33中，如此，保证出水管24排放洁净的水流，便于水利发电的正常运行，提高了设备的实用性。

与现有技术相比，该便于安装的具有清洁功能的水利发电设备通过连接机构方便实现连接管3与用户生活用水的排水管之间的牢固连接，便于生活用水通入水箱1内，利用过滤机构对生活用水过滤，并对滤网14及时清洁，保证滤网14疏通的同时，通过过滤水中的杂质，保证发电机构的正常运行，提高了设备的实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种便于安装的具有清洁功能的水利发电设备，其特征在于，包括连接机构、水箱（1）、过滤机构、处理器（2）和发电机构，所述连接机构和发电机构分别设置在水箱（1）的上方和下方，所述处理器（2）固定在水箱（1）的一侧，所述处理器（2）内设有PLC；

所述连接机构包括连接管（3）、进水管（4）、第一横杆（5）、移动组件、移动盘（6）、竖杆（7）和若干紧固组件，所述进水管（4）的一端固定在水箱（1）的上方，所述连接管（3）的一端的外周与进水管（4）的另一端的内壁密封连接，所述第一横杆（5）的两端固定在进水管（4）的内壁上，所述移动组件设置在第一横杆（5）的远离水箱（1）的一侧，所述移动组件与连接管（3）和移动盘（6）传动连接，所述移动盘（6）套设在竖杆（7）上，所述竖杆（7）固定在第一横杆（5）的远离水箱（1）的一侧，所述紧固组件周向均匀分布在移动盘（6）的外周，所述紧固组件包括定向杆（8）、移动块（9）、夹块（10）和支杆（11），所述定向杆（8）的一端与竖杆（7）固定连接，所述定向杆（8）的另一端设置在移动块（9）内，所述夹块（10）固定在移动块（9）上，所述移动盘（6）通过支杆（11）与移动块（9）铰接，所述连接管（3）的远离进水管（4）的一端的形状为喇叭形；

所述过滤机构包括电机（12）、圆盘（13）、滤网（14）、固定环（15）、排废管（16）、喷头（17）、水泵（18）、输水管（19）和收集组件，所述电机（12）和喷头（17）均固定在水箱（1）内的顶部，所述电机（12）与圆盘（13）传动连接，所述固定环（15）的外周固定在水箱（1）的内壁上，所述滤网（14）的形状为圆锥柱形，所述圆盘（13）的外径小于固定环（15）的内侧尺寸，所述滤网（14）的一端的内壁与圆盘（13）的外周固定连接，所述滤网（14）的另一端的外周与固定环（15）的内壁密封连接，所述排废管（16）固定在水箱（1）的一侧，所述排废管（16）的底部与固定环（15）位于同一高度，所述排废管（16）内设有第一阀门，所述喷头（17）位于电机（12）的远离连接管（3）的一侧，所述水泵（18）固定在水箱（1）的底部，所述水泵（18）通过输水管（19）与喷头（17）连通，所述水泵（18）、电机（12）和第一阀门均与PLC电连接，所述收集组件位于排废管（16）的下方。

2.如权利要求1所述的便于安装的具有清洁功能的水利发电设备，其特征在于，所述移动组件包括第二横杆（20）、两个连接杆（21）和两个伸缩单元，所述第二横杆（20）的两端固定在连接管（3）的内壁上，所述连接杆（21）的两端分别与第二横杆（20）和移动盘（6）固定连接，所述伸缩单元位于第一横杆（5）和第二横杆（20）之间。

3.如权利要求2所述的便于安装的具有清洁功能的水利发电设备，其特征在于，所述伸缩单元包括电动推杆（22），所述电动推杆（22）与PLC电连接，所述电动推杆（22）的两端分别与第一横杆（5）和第二横杆（20）连接。

4.如权利要求1所述的便于安装的具有清洁功能的水利发电设备，其特征在于，所述连接管（3）的远离进水管（4）的一端设有密封圈（23）。

5.如权利要求1所述的便于安装的具有清洁功能的水利发电设备，其特征在于，所述发电机构包括出水管（24）和发电组件，所述出水管（24）固定在水箱（1）的下方，所述出水管（24）内设有第二阀门，所述第二阀门与PLC电连接，所述发电组件位于第二阀门的下方，所述发电组件包括轴承（25）、转轴（26）、传动单元、发电机（27）、连接轴（28）和若干叶片（29），所述发电机（27）固定在出水管（24）上，所述轴承（25）固定在出水管（24）内，所述转轴（26）的顶端与轴承（25）连接，所述转轴（26）的底端通过传动单元与连接轴（28）连接，所述连接轴（28）与发电机（27）连接，所述叶片（29）周向均匀分布在转轴（26）的外周。

6.如权利要求5所述的便于安装的具有清洁功能的水利发电设备，其特征在于，所述传动单元包括驱动锥齿轮（30）和从动锥齿轮（31），所述驱动锥齿轮（30）和从动锥齿轮（31）分别固定在转轴（26）和连接轴（28）上，所述驱动锥齿轮（30）与从动锥齿轮（31）啮合。

7.如权利要求1所述的便于安装的具有清洁功能的水利发电设备，其特征在于，所述收集组件包括托板（32）、收集箱（33）和限位组件，所述托板（32）固定在出水管（24）的一侧，所述收集箱（33）通过限位组件设置在托板（32）的上方。

8.如权利要求7所述的便于安装的具有清洁功能的水利发电设备，其特征在于，所述限位组件包括挡板（34）和两个限位单元，所述挡板（34）与托板（32）的远离出水管（24）的一侧铰接，两个限位单元分别位于挡板（34）的两端，所述限位单元包括限位杆（35）、滑环（40）、凸板（36）、插杆（37）和插孔，所述滑环（40）通过限位杆（35）与挡板（34）固定连接，所述插孔设置在托板（32）上，所述凸板（36）固定在插杆（37）的顶端，所述插杆（37）的底端一侧穿过滑环（40）和插孔。

9.如权利要求1所述的便于安装的具有清洁功能的水利发电设备，其特征在于，所述滤网（14）的底端设有支撑管（38）。

10.如权利要求9所述的便于安装的具有清洁功能的水利发电设备，其特征在于，所述水箱（1）内的底部设有环形滑道（39），所述支撑管（38）与滑道（39）滑动连接。

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