CN115217185A - 一种减碳型智能雨水收集利用装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种减碳型智能雨水收集利用装置，属于节能减排设备领域。一种减碳型智能雨水收集利用装置，包括雨水收集箱，所述雨水收集箱的顶部固定安装有条形箱，且条形箱的顶部连通有分流过滤机构，雨水收集箱的右侧面上方与分流过滤机构之间连通有溢流管，条形箱内部设有发电机构，且条形箱底部与雨水收集箱顶部之间连通有下水管，雨水收集箱远离分流过滤机构一侧的上表面和外侧面分别设有驱动机构和速度调节机构，雨水收集箱前后端上端对称固定安装有支撑板，且两个支撑板的顶部均固定安装有两个轴承连接架，每个支撑板上两个轴承连接架之间均通过活动杆固定安装有太阳能板。该发明利用水资源和太阳能实现电力储存和利用，节能减排效果好。
Description
技术领域
本发明涉及节能减排设备领域，更具体地说，本发明涉及一种减碳型智能雨水收集利用装置。
背景技术
针对碳排放引发的全球温室效应以及随带来的各种极端气候，给人类的生存带来巨大的挑战，保护好地球环境是世界范围类的共识，节能减排的理念在在这样的背景下应运而生，也随之产生了各种类型的节能减排设备，例如利用附带太阳能板的雨水收集箱进行能量的储存利用，但是由于太阳能板是固定不动，这样导致对太阳能的吸收效果差；此外雨水收集过程中由于杂质的存在非常容易造成水管的堵塞，在实际利用中效果不理想。
如何充分利用下雨天的雨水和晴天的太阳能实现能量的存储是一个亟待研究的方向，根据上述构思提出了该种减碳型智能雨水收集利用装置。
发明内容
1、本发明要解决的技术问题
本发明的实施例提供一种减碳型智能雨水收集利用装置，以解决上述背景技术中提出的问题：
现在节能减排的装置普遍存在适用场景范围窄，节能减排效果差，功能单一的问题。
2、技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种减碳型智能雨水收集利用装置，包括雨水收集箱，所述雨水收集箱的顶部固定安装有条形箱，且条形箱的顶部连通有分流过滤机构，雨水收集箱的右侧面上方与分流过滤机构之间连通有溢流管，条形箱内部设有发电机构，且条形箱底部与雨水收集箱顶部之间连通有下水管；
雨水收集箱远离分流过滤机构一侧的上表面和外侧面分别设有驱动机构和速度调节机构，雨水收集箱与调节机构之间连通有两个上下分布的导水孔，雨水收集箱前后端上端对称固定安装有支撑板，且两个支撑板的顶部均固定安装有两个轴承连接架，每个支撑板上两个轴承连接架之间均通过活动杆固定安装有太阳能板，雨水收集箱下方的前后两端分别固定安装有充放电机构和喷水管；
雨水收集箱内通过隔板分为蓄水腔和循环水腔，循环水腔的内部放置有气囊袋，气囊袋上连通有充气管，且充气管贯穿延伸至雨水收集箱外部并连通有手捏球。
优选的，所述分流过滤机构包括与条形箱顶部连通的分流管，且分流管顶部的水平端内部设有滤网，且分流管远离条形箱的一端连通有落水管，落水管内部与分流管接触的位置设有导水槽。
优选的，所述发电机构包括与条形箱内壁固定安装的发电机，且发电机的输出端固定安装有转盘，转盘的外圆面通过支杆固定安装有接水盒。
优选的，所述所述发电机的外侧设有防水保护罩，所述下水管的底部与对应下方接水盒的顶部之间的垂直距离为十厘米，接水盒远离转盘的一端与条形箱的内壁之间留有间隙。
优选的，所述驱动机构包括与雨水收集箱顶部滑动连接的滑块，且滑块的顶部固定安装有齿条，两个支撑板上中间位置的两个轴承连接架之间自上而下依次转动连接有第一转杆和第二转杆，第一转杆和第二转杆的外表面分别固定套接有第一齿轮和第二齿轮，第二齿轮分别与上下方的第一齿轮以及齿条相互啮合，滑块的前后端均固定安装有连接板，且两个连接板与条形箱之间连接有弹簧。
优选的，所述所述雨水收集箱的顶部设有滑轨，且滑块的底部开设有与滑轨相适配的滑槽。
优选的，所述滑块在雨水收集箱的顶部的移动行程的长度是第一齿轮远端周长数值的零点八倍。
优选的，所述调节机构包括与雨水收集箱左侧面固定安装的储水箱以及两个对称安装的活动架，两个活动架之间通过活动杆固定安装有套筒，且套筒的外表面固定安装有线轮，线轮的外侧绕接有拉绳，且拉绳的一端与滑块的左侧固定连接，拉绳的另一端贯穿延伸至储水箱内部并固定连接有浮块，储水箱设有调节出水速度的调节杆，储水箱的顶部中心处以及左侧上端分别设有用于拉绳通过的限位套管。
优选的，所述充放电机构包括与雨水收集箱前端固定安装的电力设备箱，且电力设备箱的内顶壁固定安装有与太阳能板和发电机构之间电性连接的蓄电池，电力设备箱的内底壁分别固定安装有水泵和充电桩，电力设备箱内设有控制水泵以及充电桩的控制器，电力设备箱的正面通过合页转动连接有箱门，且箱门与电力设备箱的连接处设有密封垫，电力设备箱的底部设有散热孔。
3、有益效果
(1)分流过滤机构利用落水管、导水槽以及分流管内部的滤网，一方面能够防止落水管中水部分流入到分流管中，同时对分流后的雨水进行过滤处理，避免杂质堵塞，保证雨水的持续流入到雨水收集箱内，另外溢流管使得当雨水收集箱存满水的时候及时溢出，对雨水收集箱进行保护。
(2)条形箱内的发电机构，利用分流管底部滴落的雨水，配合接水盒带动转盘转动，进而使得发电机能够利用水的重力势能转化为电能储存在充放电机构中的蓄电池中。
(3)调节机构中储水箱内的水随之从出水不断流出导致水位不断降低，这样浮块的位置不断下降，配合拉绳以及线轮带动滑块在雨水收集箱的顶部不断移动，这样滑块顶部的齿条移动带动与之啮合的第二齿轮转动，第二齿轮转动带动第一齿轮转动，于是两个太阳能板随之转动，改变自身上表面的倾斜角度，使得太阳光线能够始终垂直照射在太阳能板的上表面，提高对太阳能的利用，而且同时实现两个太阳能板的吸收储能，大大提高装置的利用效果。
(4)雨水冲击的产生能量进行回收和太阳能的吸收储存，能够使得该装置无论在下雨天和晴天都能实现能量的吸收储存，大大提高了该装置利用自然能量的范围。
(5)充放电机构能够将太阳能或者雨水冲击的能量转化为电力储存在蓄电池中，方便后续的电力输出，利用自然能量进行储存然后根据不同的应用环境场景进行电力输送，功能多样化，同时更加绿色环保。
(6)雨水收集箱除了实现能量的储存利用，同时当大范围采用该装置的时候，可以在降雨量大的时候，将部分的水储存在雨水收集箱内，大大减少了雨水直接进入到地表的排放量，能够很好的解决城市内涝问题，实现城市的海绵功能。
(7)该装置将下雨天的降雨及时储存起来，进而在干旱或者遇到需要紧急用水时灭火情景下，不仅可以节约水资源，而且可以在第一时间对火情进行控制。
(8)通过手捏球和充气管可以对气囊袋进行充放气，进而改变气囊袋的体积大小，进而可以实现循环水腔和调节机构之间的水循环利用，避免水资源的浪费，同时循环过程操作简单快速。
附图说明
图1为本发明主体第一视角下早晨时状态示意图。
图2为本发明主体第一视角下中午时状态示意图。
图3为本发明主体第一视角下傍晚时状态示意图。
图4为本发明主体第二视角下中午时状态示意图。
图5为本发明主体第二视角下中午时状态示意图。
图6为本发明图4中A处的放大示意图。
图7为本发明图4中B处的放大示意图。
图8为本发明分流过滤机构示意分解图。
图9为本发明条形箱、分流管以及发电机构之间的连接示意图。
图10为本发明储水箱的第一视角剖视图。
图11为本发明电力设备箱打开时的正视图。
图12为本发明雨水收集箱内部示意图。
图中标号说明：
1、雨水收集箱；2、条形箱；3、分流过滤机构；31、分流管；32、滤网；33、落水管；34、导水槽；4、溢流管；5、发电机构；51、发电机；52、转盘；53、接水盒；6、下水管；7、驱动机构；71、滑块；72、齿条；73、第一转杆；74、第二转杆；75、第一齿轮；76、第二齿轮；77、连接板；78、弹簧；8、调节机构；81、储水箱；82、活动架；83、套筒；84、线轮；85、拉绳；86、浮块；87、调节杆；88、限位套管；9、支撑板；10、轴承连接架；11、太阳能板；12、充放电机构；121、电力设备箱；122、蓄电池；123、水泵；124、充电桩；125、控制器；13、喷水管；14、气囊袋；15、充气管；16、手捏球；17、滑轨。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
请参阅图1-5，一种减碳型智能雨水收集利用装置，包括雨水收集箱1，雨水收集箱1的顶部固定安装有条形箱2，且条形箱2的顶部连通有分流过滤机构3，雨水收集箱1的右侧面上方与分流过滤机构3之间连通有溢流管4，条形箱2内部设有发电机构5，发电机构5包括与条形箱2内壁固定安装的发电机51，且发电机51的输出端固定安装有转盘52，转盘52的外圆面通过支杆固定安装有接水盒53，雨水从分流过滤机构3落到条形箱2内，这样其中一个接水盒53内的水不断增加，这样转盘52受力不均匀开始转动，进而实现发电机51工作产生电能，随后储存在蓄电池122中，发电机51的外侧设有防水保护罩，下水管6的底部与对应下方接水盒53的顶部之间的垂直距离为十厘米，保证雨水对接水盒53的冲击力度，接水盒53远离转盘52的一端与条形箱2的内壁之间留有间隙，防止接水盒53转动时与条形箱2内壁发生碰撞，且条形箱2底部与雨水收集箱1顶部之间连通有下水管6；
雨水收集箱1远离分流过滤机构3一侧的上表面和外侧面分别设有驱动机构7和速度调节机构8，雨水收集箱1前后端上端对称固定安装有支撑板9，且两个支撑板9的顶部均固定安装有两个轴承连接架10，每个支撑板9上两个轴承连接架10之间均通过活动杆固定安装有太阳能板11，雨水收集箱1下方的前后两端分别固定安装有充放电机构12和喷水管13，下雨天的时候雨水通过分流过滤机构3一部分直接排到地面，另外部分进入条形箱2内，然后利用水的动能和重力势带动发电机构5进行水力发电，这部分的电能储存到充放电机构12中，晴天的时候，太阳能板11在驱动机构7和调节机构8的配合下随着太阳光照射方向的变化而改变自身的转动角度，保证太阳光线始终垂直照射在太阳能板11上，然后同样将太阳能存储在蓄电池122中备用，雨水收集箱1内通过隔板分为蓄水腔和循环水腔，循环水腔的内部放置有气囊袋14，气囊袋14上连通有充气管15，且充气管15贯穿延伸至雨水收集箱1外部并连通有手捏球16，利用手捏球16、充气管15以及气囊袋14改变循环水腔内的水位高度，实现与调节机构8之间的水循环流动。
实施例2：
请参阅图8，结合实施例1的基础有所不同之处在于，分流过滤机构3包括与条形箱2顶部连通的分流管31，且分流管31顶部的水平端内部设有滤网32，且分流管31远离条形箱2的一端连通有落水管33，落水管33的顶部连通有增加雨水收集量的收集筒，落水管33内部与分流管31接触的位置设有导水槽34，下雨的时候，雨水通过收集筒先进入到落水管33中，之后绝大部分直接排向地面，其余的通过导水槽34进入到分流管31中，再经过滤网32的过滤处理后进入到条形箱2内，配合发电机构5实现水力发电。
实施例3：
请参阅图6-7，结合实施例1的基础有所不同之处在于，驱动机构7包括与雨水收集箱1顶部滑动连接的滑块71，雨水收集箱1的顶部设有滑轨17，且滑块71的底部开设有与滑轨17相适配的滑槽，且滑块71的顶部固定安装有齿条72，两个支撑板9上中间位置的两个轴承连接架10之间自上而下依次转动连接有第一转杆73和第二转杆74，第一转杆73和第二转杆74的外表面分别固定套接有第一齿轮75和第二齿轮76，滑块71在雨水收集箱1的顶部的移动行程的长度是第一齿轮75远端周长数值的零点八倍，第二齿轮76分别与上下方的第一齿轮75以及齿条72相互啮合，滑块71的前后端均固定安装有连接板77，且两个连接板77与条形箱2之间连接有弹簧78；。
调节机构8包括与雨水收集箱1左侧面固定安装的储水箱81以及两个对称安装的活动架82，两个活动架82之间通过活动杆固定安装有套筒83，且套筒83的外表面固定安装有线轮84，线轮84的外侧绕接有拉绳85，且拉绳85的一端与滑块71的左侧固定连接，拉绳85的另一端贯穿延伸至储水箱81内部并固定连接有浮块86，浮块86下部设有配重块，保证配重块的重力以及浮块86的重力大于拉动滑块71移动所需要的作用力，同时配重块的重力小于浮块86受到的浮力，储水箱81设有调节出水速度的调节杆87，调节杆87靠近下方导水孔的一端为锥形状，利用改变调节杆87端头与下方导水孔之间的缝隙大小改变储水箱81的出水速度，储水箱81的顶部中心处以及左侧上端分别设有用于拉绳85通过的限位套管88；
在晴天早晨太阳刚出来的时候，通过按压手捏球16通过充气管15向气囊袋14充气，这样气囊袋14的体积增大，导致循环水腔内的水位提高，当水位高于上端的导水孔后，循环水腔内的水则逐渐进入到储水箱81内，之后手捏球16和充气管15配合将气囊袋14内的气体排出，气囊袋14体积缩小，通过拉动调节杆87，这样储水箱81内的水通过下方的导水孔进入到循环水腔内部，储水箱81内的水位不断降低，进而浮块86开始下降，进而带动拉绳85拉动滑块71在雨水收集箱1的顶部移动，弹簧78拉伸变长，这样滑块71顶部的齿条72随之移动，齿条72和第二齿轮76相互啮合，于是第二齿轮76开始转动，第二齿轮76转动两个太阳能板11随之太阳光照射的垂直方向转动，进而保证对太阳能充分吸收储存。
实施例4：
请参阅图11，结合实施例1的基础有所不同之处在于，充放电机构12包括与雨水收集箱1前端固定安装的电力设备箱121，且电力设备箱121的内顶壁固定安装有与太阳能板11和发电机构5之间电性连接的蓄电池122，电力设备箱121的内底壁分别固定安装有水泵123和充电桩124，电力设备箱121内设有控制水泵123以及充电桩124的控制器125，电力设备箱121的正面通过合页转动连接有箱门，且箱门与电力设备箱121的连接处设有密封垫，电力设备箱121的底部设有散热孔，散热孔可以提高蓄电池122充放电过程中的散热效果，提高安全性，充放电机构12将水力发电产生的电能以及太阳能转化的电能储存在蓄电池122中备用，之后根据需要通过控制器125启动水泵123，配合喷水管13可以对周边的树木花卉进行浇灌、对周边道路进行冲刷清洗，利用充电桩124可以对电动汽车进行充电，或者对于周边的电器设备进行供电。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种减碳型智能雨水收集利用装置，包括雨水收集箱(1)，其特征在于：所述雨水收集箱(1)的顶部固定安装有条形箱(2)，且条形箱(2)的顶部连通有分流过滤机构(3)，雨水收集箱(1)的右侧面上方与分流过滤机构(3)之间连通有溢流管(4)，条形箱(2)内部设有发电机构(5)，且条形箱(2)底部与雨水收集箱(1)顶部之间连通有下水管(6)；
雨水收集箱(1)远离分流过滤机构(3)一侧的上表面和外侧面分别设有驱动机构(7)和调节机构(8)，雨水收集箱(1)与调节机构(8)之间连通有两个上下分布的导水孔，雨水收集箱(1)前后端上端对称固定安装有支撑板(9)，且两个支撑板(9)的顶部均固定安装有两个轴承连接架(10)，每个支撑板(9)上两个轴承连接架(10)之间均通过活动杆固定安装有太阳能板(11)，雨水收集箱(1)下方的前后两端分别固定安装有充放电机构(12)和喷水管(13)；
所述雨水收集箱(1)内通过隔板分为蓄水腔和循环水腔，循环水腔的内部放置有气囊袋(14)，气囊袋(14)上连通有充气管(15)，且充气管(15)贯穿延伸至雨水收集箱(1)外部并连通有手捏球(16)。
2.根据权利要求1所述的一种减碳型智能雨水收集利用装置，其特征在于：所述分流过滤机构(3)包括与条形箱(2)顶部连通的分流管(31)，且分流管(31)顶部的水平端内部设有滤网(32)，且分流管(31)远离条形箱(2)的一端连通有落水管(33)，落水管(33)内部与分流管(31)接触的位置设有导水槽(34)。
3.根据权利要求1所述的一种减碳型智能雨水收集利用装置，其特征在于：所述发电机构(5)包括与条形箱(2)内壁固定安装的发电机(51)，且发电机(51)的输出端固定安装有转盘(52)，转盘(52)的外圆面通过支杆固定安装有接水盒(53)。
4.根据权利要求3所述的一种减碳型智能雨水收集利用装置，其特征在于：所述发电机(51)的外侧设有防水保护罩，所述下水管(6)的底部与对应下方接水盒(53)的顶部之间的垂直距离为十厘米，接水盒(53)远离转盘(52)的一端与条形箱(2)的内壁之间留有间隙。
5.根据权利要求1所述的一种减碳型智能雨水收集利用装置，其特征在于：所述驱动机构(7)包括与雨水收集箱(1)顶部滑动连接的滑块(71)，且滑块(71)的顶部固定安装有齿条(72)，两个支撑板(9)上中间位置的两个轴承连接架(10)之间自上而下依次转动连接有第一转杆(73)和第二转杆(74)，第一转杆(73)和第二转杆(74)的外表面分别固定套接有第一齿轮(75)和第二齿轮(76)，第二齿轮(76)分别与上下方的第一齿轮(75)以及齿条(72)相互啮合，滑块(71)的前后端中部均固定安装有连接板(77)，且两个连接板(77)与条形箱(2)之间连接有弹簧(78)。
6.根据权利要求5所述的一种减碳型智能雨水收集利用装置，其特征在于：所述雨水收集箱(1)的顶部设有滑轨(17)，且滑块(71)的底部开设有与滑轨(17)相适配的滑槽。
7.根据权利要求5所述的一种减碳型智能雨水收集利用装置，其特征在于：所述滑块(71)在雨水收集箱(1)的顶部的移动行程的长度是第一齿轮(75)远端周长数值的零点八倍。
8.根据权利要求1所述的一种减碳型智能雨水收集利用装置，其特征在于：所述调节机构(8)包括与雨水收集箱(1)左侧面固定安装的储水箱(81)以及两个对称安装的活动架(82)，两个活动架(82)之间通过活动杆固定安装有套筒(83)，且套筒(83)的外表面固定安装有线轮(84)，线轮(84)的外侧绕接有拉绳(85)，且拉绳(85)的一端与滑块(71)的左侧固定连接，拉绳(85)的另一端贯穿延伸至储水箱(81)内部并固定连接有浮块(86)，储水箱(81)设有调节出水速度的调节杆(87)，储水箱(81)的顶部中心处以及左侧上端分别设有用于拉绳(85)通过的限位套管(88)。
9.根据权利要求1所述的一种减碳型智能雨水收集利用装置，其特征在于：所述充放电机构(12)包括与雨水收集箱(1)前端固定安装的电力设备箱(121)，且电力设备箱(121)的内顶壁固定安装有与太阳能板(11)和发电机构(5)之间电性连接的蓄电池(122)，电力设备箱(121)的内底壁分别固定安装有水泵(123)和充电桩(124)，电力设备箱(121)内设有控制水泵(123)以及充电桩(124)的控制器(125)，电力设备箱(121)的正面通过合页转动连接有箱门，且箱门与电力设备箱(121)的连接处设有密封垫，电力设备箱(121)的底部设有散热孔。
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