CN205610418U - 一种利用管网压力扰动的发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用管网压力扰动的发电机。包括缸筒、磁铁环、第一法兰、弹性防水管和线圈塞，所述缸筒一端固定有第一导管，另一端固定有第二导管，所述第一导管一端固定有第二法兰，所述第二导管一端固定有第三法兰；所述磁铁环套在缸筒外侧，所述线圈塞在缸筒内移动；所述弹性防水管一端固定在线圈塞上，另一端固定在缸筒上；所述第一法兰与第二法兰配合。本实用新型通过依靠管网自身的压力扰动为能源而设计一种冲压推磁的发电机，通过水流冲击线圈塞与周围的磁铁环形成切割磁感线的运动，从而产生电流，为供水管网上安装的流量计、压力计等传感器供电。

Description

一种利用管网压力扰动的发电机

技术领域

本实用新型属于水力发电技术领域，特别是涉及一种利用管网压力扰动的发电机。

背景技术

传感器的在线监测不仅为物联网技术的发展提供了动力，甚至可以说传感器的实时感知和在线监测也正在改变着人类的生产生活。然而在某些领域，传感器的供电问题成为制约其应用的主要因素之一。太阳能电池成为无市电或其他电源位置供电的优先选择。除了其易受极端恶劣天气影响的因素之外，在一定场合的使用仍然受地面状况的限制。如城市供水管网，需要对供水管网的压力、流量和水质状况进行监测，然而有一些供水管道埋在距离城市较远的地方，周围缺乏供电设施，影响了管道管理单位对管道运行状态等监测的实施。即使周围存在市电的情况下，因为铺设电缆需要涉及到路面开挖等过程，耗费了大量的人力、物力，同时破坏了环境。

目前供水管网在线监测传感器的供电方式主要有三种，一种是市政供电，该方法建设成本高，并且某些场合无法使用；一种是太阳能电池供电，该方法同样存在建设成本高、受天气影响较大、不稳定的弊端；另外就是蓄电池供电，该方法需要经常更换电池，产生较大的运维费用。

因此，为力稳定的提供水管网上安装的流量计、压力计等传感器供电，利用供水管网的水压的扰动设计一种水力冲压发电装置。供水管网内的输水压力一般在0.3MPa左右，受用户用水、水锤、开关阀和外界干扰等因素的影响，水网的压力始终在不停的波动。因此能过水压波动发电较之前的能过水流发电是更为可行的方法。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种利用管网压力扰动的发电机，通过依靠管网自身的压力扰动为能源而设计一种冲压推磁的发电机，通过水流冲击线圈塞与周围的磁铁环形成切割磁感线的运动，从而产生电流，解决了现有的供水管网在线监测传感器的供电不便，不稳定等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型为一种利用管网压力扰动的发电机，包括缸筒、磁铁环、第一法兰、弹性防水管和线圈塞，所述缸筒一端固定有第一导管，另一端固定有第二导管，所述第一导管一端固定有第二法兰，所述第二导管一端固定有第三法兰；所述磁铁环套在缸筒外侧，所述线圈塞在缸筒内移动；所述弹性防水管一端固定在线圈塞上，另一端固定在缸筒上；所述第一法兰与第二法兰配合。

进一步地，所述第一导管的管径小于第二导管的管径，通过在缸筒一端口固定一环形堵板，第一导管与环形堵板相互配合固定，通过将第一导管的一端固定在环形堵板的中心孔内，焊接固定方式保持气密性要好，不漏气，同样的将弹性防水管的一端固定在环形堵板的一表面。

进一步地，所述第二导管的外侧面一端与缸筒一端的内表面滑动配合，调节第二导管的端面与缸筒的另一端面的距离，在满足线圈塞的行程距离后，固定第二导管；所述第三法兰通过焊接的方式固定第二导管的另一端。

进一步地，所述磁铁环套在缸筒的外侧，通过胶粘剂固定在缸筒上。

进一步地，所述弹性防水管采用波纹管或弹性软管，所述弹性防水管的一端无缝固定在线圈塞的一端面上，采用弹性防水管一方面用来将线圈塞的线缆不受水的侵蚀，防水的作用，另一方面通过自由伸缩的方式与线圈塞一同移动。

进一步地，所述第一法兰上固定有气嘴和接线端子，通过螺钉固定在第二法兰上；所述第一法兰为绝缘材质，采用橡胶板或塑料板制成。

进一步地，所述气嘴一端固定在第一法兰的中心孔内，另一端固定有一阀门，通过气嘴对线圈塞与弹性防水管、第一导管形成的仓室内充气体，用于维持线圈的力学平衡。

进一步地，所述接线端子的一端与线圈塞上的引线电连接。

进一步地，所述线圈塞由铜线在截面为“工”字形的阶梯轴上缠绕而成的圆柱形结构。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型适用于在管网监测领域，直接利用管网自身的压力扰动为监测传感器提供供电电源，为偏远地区、无市电条件下传感器的运行提供用电条件，可以节省因建设供电系统而产生的大量人力、物力和财力支出，同时具有普适性。

2、本实用新型通过依靠管网自身的压力扰动为能源而设计一种冲压推磁的发电机，通过水流冲击线圈塞与周围的磁铁环形成切割磁感线的运动，从而产生电流，为供水管网上安装的流量计、压力计等传感器供电。

3、本实用新型的水力发电机具有结构小巧，制作成本低，安装与应用灵活，不受环境的影响，大大降低了维护成本；具有安全、稳定、高效使用寿命长等特点。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一种利用管网压力扰动的发电机的结构示意图；

图2为图1的结构剖视图；

图3为缸筒的结构示意图；

图4为第一法兰的结构示意图；

图5为第三法兰的结构示意图；

图6为图5的半剖结构图；

图7为弹性防水管的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-缸筒，2-磁铁环，3-第一法兰，4-弹性防水管，5-线圈塞，101-第二法兰，102-第三法兰，103-第一导管，104-第二导管，301-气嘴，302-接线端子。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

请参阅图1-7所示，本实用新型为一种利用管网压力扰动的发电机，包括缸筒1、磁铁环2、第一法兰3、弹性防水管4和线圈塞5，缸筒1一端固定有第一导管103，另一端固定有第二导管104，第一导管103一端固定有第二法兰101，第二导管104一端固定有第三法兰102；磁铁环2套在缸筒1外侧，线圈塞5在缸筒1内移动；弹性防水管4一端固定在线圈塞5上，另一端固定在缸筒1上；第一法兰3与第二法兰101配合。线圈塞5由铜线在截面为“工”字形的阶梯轴上缠绕而成的圆柱形结构。磁铁环2套在缸筒1的外侧，通过胶粘剂固定在缸筒1上。

其中如图2所示，第一导管103的管径小于第二导管104的管径，第一导管103的外径与第二法兰101的中心孔配合，通过在缸筒1一端口固定一环形堵板，第一导管103与环形堵板相互配合固定，通过将第一导管103的一端固定在环形堵板的中心孔内，焊接固定方式保持气密性要好，不漏气，同样的将弹性防水管4的一端固定在环形堵板的一表面。

其中，第二导管104的外侧面一端与缸筒1一端的内表面滑动配合，调节第二导管104的端面与缸筒1的另一端面的距离，在满足线圈塞5的行程距离后，固定第二导管104；第三法兰102通过焊接的方式固定第二导管104的另一端。

其中如图7所示，弹性防水管4采用波纹管，弹性防水管4的一端无缝焊接固定在线圈塞5的一端面上，采用弹性防水管4一方面用来将线圈塞5的线缆不受水的侵蚀，防水的作用，另一方面通过自由伸缩的方式与线圈塞5一同移动。

其中如图4所示，第一法兰3上固定有气嘴301和接线端子302，通过螺钉固定在第二法兰101上；第一法兰3为绝缘材质，采用橡胶板或塑料板制成。气嘴301一端固定在第一法兰3的中心孔内，另一端固定有一阀门，通过气嘴301对线圈塞5与弹性防水管4、第一导管103形成的仓室内充气体，用于维持线圈的力学平衡。接线端子302的一端与线圈塞5上的引线电连接。

本实施例的一个具体应用为：通过第三法兰102将该发电机固定在水管上，通过水管网内的水流扰动推动线圈塞5在缸筒1内单方向滑动，预先通过气嘴301对线圈塞5与弹性防水管4、第一导管103形成的仓室内充气体，在气体的作用下将线圈塞5反方向推回，供水管网内的输水压力一般在0.3MPa左右，受用户用水、水锤、开关阀和外界干扰等因素的影响，水网的压力始终在不停的波动，随着水位或水压的不断变化产生的扰动使得线圈塞5在缸筒1内来回移动，并与缸筒1外的磁铁环2做切割磁感线产生电流进行发电，为供水管网上安装的流量计、压力计等传感器供电。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料过着特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种利用管网压力扰动的发电机，包括缸筒(1)、磁铁环(2)、第一法兰(3)、弹性防水管(4)和线圈塞(5)，其特征在于：所述缸筒(1)一端固定有第一导管(103)，另一端固定有第二导管(104)，所述第一导管(103)一端固定有第二法兰(101)，所述第二导管(104)一端固定有第三法兰(102)；所述磁铁环(2)套在缸筒(1)外侧，所述线圈塞(5)在缸筒(1)内移动；所述弹性防水管(4)一端固定在线圈塞(5)上，另一端固定在缸筒(1)上；所述第一法兰(3)与第二法兰(101)配合。

2.根据权利要求1所述的一种利用管网压力扰动的发电机，其特征在于，所述第一导管(103)的管径小于第二导管(104)的管径，通过在缸筒(1)一端口固定一环形堵板，第一导管(103)与环形堵板相互配合固定。

3.根据权利要求1所述的一种利用管网压力扰动的发电机，其特征在于，所述第二导管(104)的外侧面一端与缸筒(1)一端的内表面滑动配合，调节第二导管(104)的端面与缸筒(1)的另一端面的距离，在满足线圈塞(5)的行程距离后，固定第二导管(104)；所述第三法兰(102)通过焊接的方式固定第二导管(104)的另一端。

4.根据权利要求1所述的一种利用管网压力扰动的发电机，其特征在于，所述磁铁环(2)套在缸筒(1)的外侧，通过胶粘剂固定在缸筒(1)上。

5.根据权利要求1所述的一种利用管网压力扰动的发电机，其特征在于，所述弹性防水管(4)采用波纹管或弹性软管，所述弹性防水管(4)的一端无缝固定在线圈塞(5)的一端面上。

6.根据权利要求1所述的一种利用管网压力扰动的发电机，其特征在于，所述第一法兰(3)上固定有气嘴(301)和接线端子(302)，通过螺钉固定在第二法兰(101)上；所述第一法兰(3)为绝缘材质，采用橡胶板或塑料板制成。

7.根据权利要求6所述的一种利用管网压力扰动的发电机，其特征在于，所述气嘴(301)一端固定在第一法兰(3)的中心孔内，另一端固定有一阀门。

8.根据权利要求6所述的一种利用管网压力扰动的发电机，其特征在于，所述接线端子(302)的一端与线圈塞(5)上的引线电连接。

9.根据权利要求1所述的一种利用管网压力扰动的发电机，其特征在于，所述线圈塞(5)由铜线在截面为“工”字形的阶梯轴上缠绕而成的圆柱形结构。