CN217150539U - 排水管道发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种排水管道发电系统，包括：若干垂向排水管、若干横向排水管、设置在相邻垂向排水管之间的排水立管发电装置以及设置在相邻横向排水管之间的排水横管发电装置。本实用新型的排水管道发电系统可广泛应用于废水排放量较大的各行各业、各类建筑中，实现对废水排放动能的有效利用，为绿色节能开辟了新的应用路径；本实用新型的排水管道发电系统可以与现有的废水排放管道进行对接使用，适用于管路内的水能发电使用，且对接更加灵活，可充分利用各种管道内的水流流动动能；结构布置更加合理，不仅提升安装的便捷性，而且结构更加紧密，大幅降低渗水漏水的可能性。

Description

排水管道发电系统

技术领域

本实用新型属于绿色能源设备技术领域，尤其涉及一种排水管道发电系统。

背景技术

为了减少环境污染、降低碳排放、实现可持续发展，人们在对能源的探索利用方面已进行了诸多尝试，包括风力发电、水力发电、太阳能发电等，以上能源方式总称为新能源。新能源具有资源丰富，可供人类永续利用，不含碳或含碳量极少，对环境影响小，分布广，有利于小规模分散利用等优点。

目前水能发电设备均为大型设备，不仅结构复杂、成本高，而且占地面积大，需要额外配备操作空间。为解决上述技术问题，本领域技术人员提出一些小型的废水发电装置，但是目前的废水发电装置在与使用地点的其他结构进行对接时具有对接灵活性差的技术缺陷，无法充分利用流水进行电能转换。除此之外，目前的废水发电装置结构设计不够合理，长时间使用后经常出现杂物滞留的现象，具有影响发电效率的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种排水管道发电系统。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

本实用新型采用如下技术方案：

在一些可选的实施例中，提供一种排水管道发电系统，包括：若干垂向排水管、若干横向排水管、设置在相邻所述垂向排水管之间的排水立管发电装置以及设置在相邻所述横向排水管之间的排水横管发电装置；

所述排水立管发电装置包括：主体部、上部接口以及下部接口，所述上部接口与所述下部接口分别设置在所述主体部的上下两侧，所述垂向排水管的端部嵌入所述上部接口以及所述下部接口并抵住所述主体部；

所述排水横管发电装置包括：工作部、进水接口以及出水接口，所述进水接口与所述出水接口分别设置在所述工作部的左右两侧，所述横向排水管的端部嵌入所述进水接口以及所述出水接口并抵住所述工作部。

进一步的，所述排水立管发电装置还包括：发电蓄电装置，所述发电蓄电装置设置在所述主体部的侧面；所述排水横管发电装置还包括：设备部，所述设备部设置在所述工作部的侧面。

进一步的，所述主体部以及所述工作部的内部均设置有随动装置；所述随动装置包括：扇叶转轴以及设置在所述扇叶转轴上的若干扇叶，位于所述主体部内的扇叶转轴与所述发电蓄电装置连接，位于所述工作部内的扇叶转轴与所述设备部连接。

进一步的，所述主体部包括：直管壁以及弧形管壁；所述直管壁与所述弧形管壁的上端部设置有上侧水平台面，所述上部接口设置在所述上侧水平台面上且与所述上侧水平台面的内侧边缘间隔一定距离以形成上侧管道卡接平台；所述直管壁与所述弧形管壁的下端部设置下侧水平台面，所述下部接口设置在所述下侧水平台面上且与所述下侧水平台面的内侧边缘间隔一定距离以形成下侧管道卡接平台；所述垂向排水管的端部嵌入所述上部接口后抵在所述上侧管道卡接平台上，所述垂向排水管的端部嵌入所述下部接口后抵在所述下侧管道卡接平台上。

进一步的，所述工作部包括：水平底壁以及凸壁；所述水平底壁与所述凸壁的左端部设置有进水侧竖向台面，所述进水接口设置在所述进水侧竖向台面上且与所述进水侧竖向台面的内侧边缘间隔一定距离以形成进水侧管道卡接平台；所述水平底壁与所述凸壁的右端部设置有出水侧竖向台面，所述出水接口设置在所述出水侧竖向台面上且与所述出水侧竖向台面的内侧边缘间隔一定距离以形成出水侧管道卡接平台；所述横向排水管的端部嵌入所述进水接口后抵在所述进水侧管道卡接平台上，所述横向排水管的端部嵌入所述出水接口后抵在所述出水侧管道卡接平台上。

进一步的，所述上侧水平台面以及所述下侧水平台面与所述直管壁连接的一端均设置有弧形部。

进一步的，所述进水侧管道卡接平台以及所述出水侧管道卡接平台的宽度与所述横向排水管的管壁厚度相同。

本实用新型所带来的有益效果：本实用新型的排水管道发电系统可广泛应用于废水排放量较大的各行各业、各类建筑中，实现对废水排放动能的有效利用，为绿色节能开辟了新的应用路径；本实用新型的排水管道发电系统可以与现有的废水排放管道进行对接使用，适用于管路内的水能发电使用，且对接更加灵活，可充分利用各种管道内的水流流动动能；结构布置更加合理，不仅提升安装的便捷性，而且结构更加紧密，大幅降低渗水漏水的可能性。

附图说明

图1是本实用新型一种排水管道发电系统的结构示意图；

图2是本实用新型排水立管发电装置与垂向排水管的外部连接示意图；

图3是本实用新型排水立管发电装置与垂向排水管的内部连接示意图；

图4是本实用新型排水立管发电装置的侧面示意图；

图5是本实用新型上部接口与主体部的位置示意图；

图6是本实用新型主体部的内部示意图；

图7是本实用新型直管壁以及弧形管壁的上端部位置处的结构示意图；

图8是本实用新型直管壁以及弧形管壁的下端部位置处的结构示意图；

图9是本实用新型排水横管发电装置与横向排水管的外部连接示意图；

图10是本实用新型排水横管发电装置与横向排水管的内部连接示意图；

图11是本实用新型排水横管发电装置的侧面示意图；

图12是本实用新型工作部的内部示意图；

图13是本实用新型水平底壁以及凸壁的端部位置处的结构示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地展示出本实用新型的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。

如图1-13所示，在一些说明性的实施例中，本实用新型提供一种排水管道发电系统，不仅适用于排水立管的废水动能转换，排水立管是指垂直于地面的排水管路，管路内的水流自上至下靠自重进行流动，而且适用于以横管为主的排水系统，如工业生产、农业灌溉等，也可用于各种建筑排水立管末端的横管部位，可将污水、雨水等废水的排水动能转化为电能。

具体的，本实用新型包括：若干垂向排水管301、若干横向排水管302、排水立管发电装置7以及排水横管发电装置8。

排水立管发电装置7设置在相邻的垂向排水管301之间，可以根据实际需求，在垂直于地面的排水管上设置多个串联的排水立管发电装置7，以此实现级联，通过级联的方式可以增加利用率。相应的，排水横管发电装置8设置在相邻的横向排水管302之间，也可以根据实际需求，在平行于地面的排水管上设置多个串联的排水横管发电装置8。

如图2-8所示，排水立管发电装置7，包括：发电蓄电装置101、主体部102、上部接口103、下部接口104以及随动装置。排水立管发电装置7与排水横管发电装置8中的随动装置结构一致。

上部接口103与下部接口104分别设置在主体部102的上下两侧，用于连接垂向排水管301。发电蓄电装置101设置在主体部102的侧面，随动装置设置在主体部102内，废水经上部接口103进入主体部102内，水流下落时冲击随动装置，随动装置动作时驱动发电蓄电装置101，发电蓄电装置101将水下落的动能转换为电能，最终水流通过下部接口104流回垂向排水管301。

主体部102包括：直管壁105以及弧形管壁106，直管壁105与弧形管壁106为一体成型结构，共同围设形成一个上下两侧开口的壳体结构。

直管壁105与弧形管壁106的上端部设置有上侧水平台面107，上部接口103设置在上侧水平台面107上，且上部接口103的内壁与上侧水平台面107的内侧边缘107a间隔一定距离以形成上侧管道卡接平台108，起到对垂向排水管301的限位作用。安装时，将垂向排水管301塞入上部接口103，垂向排水管301的端部抵住主体部102的上侧管道卡接平台108直至无法再深入，至此完成上部对接，安装方式简洁且增加密封性和稳定性。

直管壁105与弧形管壁106的下端部设置有下侧水平台面109，下部接口104设置在下侧水平台面109上，且下部接口104的内壁与下侧水平台面109的内侧边缘109a间隔一定距离以形成下侧管道卡接平台110，起到对垂向排水管301的限位作用。安装时，将垂向排水管301塞入下部接口104，垂向排水管301的端部抵住主体部102的下侧管道卡接平台110直至无法再深入，至此完成上部对接，安装方式简洁且增加密封性和稳定性。

上侧水平台面107以及下侧水平台面109与直管壁105连接的一端均设置有弧形部111，便于污水流动，防止污物堆积、影响系统运行。

排水立管发电装置7的随动装置包括：扇叶转轴4、若干扇叶5以及传动轴6。扇叶5设置在扇叶转轴4上，扇叶转轴4与传动轴6连接且旋转轴线重合。

主体部102内部开设有中空腔体3，随动装置设置在中空腔体3内，扇叶转轴4的两端通过轴承设置在中空腔体3的腔壁上，使得扇叶转轴4在扇叶5的带动下在中空腔体3内自由旋转，将水的动能传递给发电蓄电装置101。扇叶转轴4通过传动轴6与发电蓄电装置101连接，传动轴6的设计便于随动装置与发电蓄电装置101连接。

如图9-13所示，排水横管发电装置8，包括：设备部201、工作部202、进水接口203、出水接口204以及随动装置。排水横管发电装置8的随动装置与排水立管发电装置7的随动装置结构一致。

进水接口203与出水接口204分别设置在工作部202的左右两侧，用于连接横向排水管302。设备部201设置在工作部202的侧面，随动装置设置在工作部202内，废水经进水接口203进入工作部202内，水流横向流动时冲击随动装置，随动装置动作时驱动设备部201，设备部201将水流动的动能转换为电能，最终水流通过出水接口204流回横向排水管302。

工作部202包括：水平底壁205以及凸壁206，水平底壁205与凸壁206为一体成型结构，共同围设形成一个左右两侧开口的壳体结构。

水平底壁205与凸壁206的左端部设置有进水侧竖向台面207，进水接口203设置在进水侧竖向台面207上，且进水接口203的内壁与进水侧竖向台面207的内侧边缘207a间隔一定距离以形成进水侧管道卡接平台208，起到对横向排水管302的限位作用。安装时，将横向排水管302塞入进水接口203，横向排水管302的端部抵住工作部202的进水侧管道卡接平台208直至无法再深入，至此完成左侧对接，安装方式简洁且增加密封性和稳定性。

水平底壁205与凸壁206的右端部设置有出水侧竖向台面209，出水接口204设置在出水侧竖向台面209上，且出水接口204的内壁与出水侧竖向台面209的内侧边缘209a间隔一定距离以形成出水侧管道卡接平台210，起到对横向排水管302的限位作用。安装时，将横向排水管302塞入出水接口204，横向排水管302的端部抵住工作部202的出水侧管道卡接平台210直至无法再深入，至此完成右侧的对接，安装方式简洁且增加密封性和稳定性。

进水侧管道卡接平台208以及出水侧管道卡接平210台的宽度与横向排水管302的管壁厚度相同，形成平滑内壁，便于污水流动，防止污物堆积、影响系统运行。

排水横管发电装置8的随动装置包括：扇叶转轴4、若干扇叶5以及传动轴6。扇叶5设置在扇叶转轴4上，扇叶转轴4与传动轴6连接且旋转轴线重合。

工作部202内部同样开设有中空腔体3，随动装置设置在中空腔体3内，扇叶转轴4的两端通过轴承设置在中空腔体3的腔壁上，使得扇叶转轴4在扇叶5的带动下在中空腔体3内自由旋转，将水的动能传递给设备部201。扇叶转轴4通过传动轴6与设备部201连接，传动轴6的设计便于随动装置与设备部201连接。

扇叶5的截面为弧形以形成弧形凹面501。当位于主体部102内的扇叶5旋转至落水位置处时，弧形凹面501朝向上部接口103，以及当位于工作部202内的扇叶5旋转至水平流水位置处时，弧形凹面501朝向进水接口203。弧形凹面501的设计对下落的污水有一定的兜挡作用，能够充分利用污水下落的动能，提高能量转化效率。

其中，本实用新型中的发电蓄电装置101以及设备部201利用冲击式水轮机实现，随动装置带动发电蓄电装置101以及设备部201的直流励磁的同步发电机转子旋转后，根据电磁感应原理，在三相定子绕组中感应出交流电势，带上外负荷后便输出电流。本实用新型的发电蓄电装置101以及设备部201通过电线连接用电设备，储存的电量可根据需要使用，尤其适用于低功率用电设备。

主体部102、工作部202、扇叶转轴4以及扇叶5的材质为高分子材料，高分子材料也称为聚合物材料，是以高分子化合物为基体，再配有其他添加剂所构成的材料，本实用新型选用高分子材料能有效防止各种污水污物附着，确保系统清洁、运行持久。

本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。

Claims (7)

1.排水管道发电系统，其特征在于，包括：若干垂向排水管、若干横向排水管、设置在相邻所述垂向排水管之间的排水立管发电装置以及设置在相邻所述横向排水管之间的排水横管发电装置；

所述排水立管发电装置包括：主体部、上部接口以及下部接口，所述上部接口与所述下部接口分别设置在所述主体部的上下两侧，所述垂向排水管的端部嵌入所述上部接口以及所述下部接口并抵住所述主体部；

所述排水横管发电装置包括：工作部、进水接口以及出水接口，所述进水接口与所述出水接口分别设置在所述工作部的左右两侧，所述横向排水管的端部嵌入所述进水接口以及所述出水接口并抵住所述工作部。

2.根据权利要求1所述的排水管道发电系统，其特征在于，所述排水立管发电装置还包括：发电蓄电装置，所述发电蓄电装置设置在所述主体部的侧面；所述排水横管发电装置还包括：设备部，所述设备部设置在所述工作部的侧面。

3.根据权利要求2所述的排水管道发电系统，其特征在于，所述主体部以及所述工作部的内部均设置有随动装置；所述随动装置包括：扇叶转轴以及设置在所述扇叶转轴上的若干扇叶，位于所述主体部内的扇叶转轴与所述发电蓄电装置连接，位于所述工作部内的扇叶转轴与所述设备部连接。

4.根据权利要求3所述的排水管道发电系统，其特征在于，所述主体部包括：直管壁以及弧形管壁；所述直管壁与所述弧形管壁的上端部设置有上侧水平台面，所述上部接口设置在所述上侧水平台面上且与所述上侧水平台面的内侧边缘间隔一定距离以形成上侧管道卡接平台；所述直管壁与所述弧形管壁的下端部设置下侧水平台面，所述下部接口设置在所述下侧水平台面上且与所述下侧水平台面的内侧边缘间隔一定距离以形成下侧管道卡接平台；所述垂向排水管的端部嵌入所述上部接口后抵在所述上侧管道卡接平台上，所述垂向排水管的端部嵌入所述下部接口后抵在所述下侧管道卡接平台上。

5.根据权利要求4所述的排水管道发电系统，其特征在于，所述工作部包括：水平底壁以及凸壁；所述水平底壁与所述凸壁的左端部设置有进水侧竖向台面，所述进水接口设置在所述进水侧竖向台面上且与所述进水侧竖向台面的内侧边缘间隔一定距离以形成进水侧管道卡接平台；所述水平底壁与所述凸壁的右端部设置有出水侧竖向台面，所述出水接口设置在所述出水侧竖向台面上且与所述出水侧竖向台面的内侧边缘间隔一定距离以形成出水侧管道卡接平台；所述横向排水管的端部嵌入所述进水接口后抵在所述进水侧管道卡接平台上，所述横向排水管的端部嵌入所述出水接口后抵在所述出水侧管道卡接平台上。

6.根据权利要求5所述的排水管道发电系统，其特征在于，所述上侧水平台面以及所述下侧水平台面与所述直管壁连接的一端均设置有弧形部。

7.根据权利要求6所述的排水管道发电系统，其特征在于，所述进水侧管道卡接平台以及所述出水侧管道卡接平台的宽度与所述横向排水管的管壁厚度相同。

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