CN218972599U - 一种利用雨水动力供电的智能路灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种利用雨水动力供电的智能路灯，路灯主杆的顶端设有开口朝上的雨水收集斗，雨水收集斗的底端连通有内置水管，内置水管安装在路灯杆内部并沿竖直方向延伸，内置水管伸出路灯杆的底端并连通有发电腔体，发电腔体内转动设有轴线水平延伸的水轮机，水轮机上设有若干依次用于承接内置水管流出雨水的扇叶，水轮机传动连接有位于发电腔体外侧的发电机组件，将雨水汇集在其内部增加雨水动能，汇集后的雨水通过内置水管朝下流动，进一步将雨水的重力势能转化为雨水的动能，并在流出内置水管的底端后，冲击在水轮机的扇叶上，进而驱动水轮机进行有效转动，并带动发电机组件转动，完成利用雨水驱动发电机组件发电的工作。

Description

一种利用雨水动力供电的智能路灯

技术领域

本实用新型涉及路灯技术领域，特别是涉及一种利用雨水动力供电的智能路灯。

背景技术

南方城市时常出现连续降雨的情况，并且时常是暴雨，雨水资源丰富且伴随着天黑，此时太阳能供电的缺陷明显，马路上对灯光的要求更高，如果能拥有一个能够雨水动力发电并收集雨水的路灯，既能解决路灯自行供电问题，也能解决雨水过剩的困扰。同时响应了海绵城市的建设要求，为低碳和零碳建设做出贡献。现有的雨水路灯能够将雨水收集或收集后作不同用途，但均需要外加能源的投入，无法有效地利用雨水本身对路灯和不同功能进行供能。

公开号为CN214369855U的专利文件公开了一种节能太阳能LED路灯，包括灯柱，灯柱上部连接有灯杆，灯杆末端设置有LED灯头，灯柱上方通过支撑杆连接有太阳能电池板，灯柱上端还设置有集水箱，集水箱上端与太阳能电池板的最上端平齐，集水箱靠近太阳能电池板一侧铰接有盖板组件，盖板组件包括铰接轴，铰接轴上固定有第一盖板，铰接轴上还转动连接有第二盖板，第二盖板在第一盖板远离集水箱的一侧，第一盖板与第二盖板之间有软绳连接，铰接轴由驱动结构驱动转动。其设置太阳能电池板和集水箱，分别利用太阳能进行发电、利用雨水路灯的清洗，节约了能源。此实用新型路灯利用太阳能发电并收集雨水清洗自身，但在雨天仍需供电，且在路灯上设水箱加重了路灯负担，减少了使用寿命。

公开号为CN204266294U的专利文件公开了一种路灯，包括雨水收集装置与储水箱，雨水收集装置包括雨感装置，雨水收集器，内置水管，雨感装置一端连接至路灯杆顶部，另一端伸至空中，其高度大于雨水收集器高度，雨水收集器下端与雨感装置一起固定至路灯杆顶部，雨水收集器下端设有开口，开口与内置水管相连，内置水管穿过路灯杆通过雨水进水管与埋于地下的储水箱相连；雨水收集器与内置水管相连接处设置有过滤盒；雨水进水管与储水箱连接处设置有继电器开关；雨感装置内部设置有电动开关，控制雨水收集器的开合。其路灯的主要功能是在雨天收集雨水，但并未有突出功能，路灯本身仍需外部能源供应发电，只做到了收集雨水资源，没有合理地利用雨水资源。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种利用雨水动力供电的智能路灯，以解决上述现有技术存在的问题，将雨水汇集增加其动能，以有效对水轮机进行转动，并实现发电以供给路灯，实现雨水发电的技术效果。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种利用雨水动力供电的智能路灯，包括固定在路面上的路灯杆、安装在所述路灯杆上的灯具，所述路灯主杆的顶端设有开口朝上的雨水收集斗，所述雨水收集斗的底端连通有内置水管，所述内置水管安装在所述路灯杆内部并沿竖直方向延伸，所述内置水管伸出所述路灯杆的底端并连通有发电腔体，所述发电腔体内转动设有轴线水平延伸的水轮机，所述水轮机上设有若干依次用于承接所述内置水管流出雨水的扇叶，各所述扇叶呈放射状等间隔分布，所述水轮机传动连接有位于所述发电腔体外侧的发电机组件，所述发电机组件配套有用于储存电能并对所述灯具供电的蓄电池，所述发电腔体上开设有位于所述水轮机下方的排水口，所述排水口连通市政雨水管道。

优选的，所述雨水收集斗开口朝上，且其截面自上而下逐渐减小。

优选的，所述雨水收集斗的底端开设有与所述内置水管相连通的第一出水口，且所述雨水收集斗内设有封堵所述第一出水口的第一浮球，充满所述雨水收集斗的雨水浮力等于所述第一浮球的重力。

优选的，所述排水口连通有位于其下方的蓄水箱，所述蓄水箱上开设有与所述市政雨水管道相连通的第二出水口，所述第二出水口处设有根据所述蓄水箱上的设定水位开启的导通机构。

优选的，所述导通机构包括封堵在所述第二出水口处的第二浮球，所述蓄水箱底部呈截面自上而下逐渐减小的锥形结构，所述第二出水口位于所述蓄水箱的底端位置处，充满所述蓄水箱的雨水浮力等于所述第二浮球的重力。

优选的，所述蓄水箱内密封插接有用于将水流引出的喷水管，所述喷水管伸出地面并连通有喷头，且所述喷水管上设有与所述蓄电池电连接的抽水机构。

优选的，所述抽水机构电连接有用于获取路面空气湿度的湿度传感器，所述湿度传感器安装所述路灯杆上，并与所述喷头间隔设置。

优选的，所述所述路灯杆上还设有太阳能电池板，所述太阳能电池板沿水平方向位于所述雨水收集斗的一侧，所述太阳能电池板配套有与所述蓄电池相连接的太阳能电源控制器。

优选的，所述内置水管的底端开设有与所述发电腔体相连通的第三出水口，所述第三出水口朝下设置，且各所述扇叶依次转动至所述第三出水口的正下方。

优选的，所述蓄电池位于所述路灯杆内，并环绕在所述内置水管的外周侧。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

第一，路灯主杆的顶端设有开口朝上的雨水收集斗，雨水收集斗的底端连通有内置水管，内置水管安装在路灯杆内部并沿竖直方向延伸，内置水管伸出路灯杆的底端并连通有发电腔体，发电腔体内转动设有轴线水平延伸的水轮机，水轮机上设有若干依次用于承接内置水管流出雨水的扇叶，各扇叶呈放射状等间隔分布，水轮机传动连接有位于发电腔体外侧的发电机组件，发电机组件配套有用于储存电能并对灯具供电的蓄电池，发电腔体上开设有位于水轮机下方的排水口，排水口连通市政雨水管道，通过设置雨水收集斗，在下雨的过程中，将雨水汇集在其内部增加雨水动能，汇集后的雨水通过内置水管朝下流动，进一步将雨水的重力势能转化为雨水的动能，并在流出内置水管的底端后，冲击在水轮机的扇叶上，进而驱动水轮机进行有效转动，并带动发电机组件转动，完成利用雨水驱动发电机组件发电的工作，随后利用蓄电池将所发的电能进行储存，并供给灯具，实现了利用雨水对路灯发电的技术效果，另外通过将发电腔体开设排水口并与市政雨水管道相连通，使得雨水在完成对水轮机的推动后，能够快速脱离发电腔体，避免雨水聚集在发电腔体中对水轮机的转动造成影响。

第二，雨水收集斗开口朝上，且其截面自上而下逐渐减小，进一步提高了对雨水的收集效果，保证流入内置水管及冲击在水轮机上的雨水的动能足够。

第三，雨水收集斗的底端开设有与内置水管相连通的第一出水口，且雨水收集斗内设有封堵第一出水口的第一浮球，充满雨水收集斗的雨水浮力等于第一浮球的重力，通过设置第一浮球，在雨水收集斗对雨水收集的过程中，能够保证其内部的水流聚集到移动的量后，即当雨水收集斗中的水深达到一定值时，依靠雨水的浮力将第一浮球飘起，雨水收集斗内聚集的水流再流入内置水管中，保证对水轮机的作用力足够大，在将雨水收集斗内的水流排出后，第一浮球沉降至第一出水口处以将其封堵，准备下一次对雨水的蓄积作用。

第四，排水口连通有位于其下方的蓄水箱，蓄水箱上开设有与市政雨水管道相连通的第二出水口，第二出水口处设有根据蓄水箱上的设定水位开启的导通机构，通过蓄水箱对雨水进行蓄积，以方便后续在干燥的环境下利用蓄水箱中的水进行绿化或者湿润空气等，减少水资源的浪费，而且通过设置导通机构，在蓄水箱中的水位达到一定程度后，能够及时将水流进行排放，避免将蓄积的雨水倒流至发电腔体中。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型发电腔体与发电机组件处示意图；

其中，1-太阳能电池板、2-雨水收集斗、3-灯具、4-第一浮球、5-路灯杆、6-内置水管、7-蓄电池、8-喷头、9-喷水管、10-蓄水箱、11-发电腔体、12-扇叶、13-第二浮球、14-第二出水口、15-雨水出口、16-传动轴、17-发电机组件。

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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种利用雨水动力供电的智能路灯，以解决上述现有技术存在的问题，将雨水汇集增加其动能，以有效对水轮机进行转动，并实现发电以供给路灯，实现雨水发电的技术效果。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

请参考图1至图2，本实施例提供一种利用雨水动力供电的智能路灯，包括固定在路面上的路灯杆5、安装在路灯杆5上的灯具3，路灯主杆的顶端设有开口朝上的雨水收集斗2，优选的路灯杆5上设有朝其一侧延伸的分杆，灯具3安装在分杆上，以避免影响雨水收集斗2的收集功能，雨水收集斗2的底端连通有内置水管6，内置水管6安装在路灯杆5内部并沿竖直方向延伸，优选的路灯杆5为中空状结构，以方便对内置水管6的安装，内置水管6伸出路灯杆5的底端并连通有发电腔体11，发电腔体11埋设在地面以下，发电腔体11内转动设有轴线水平延伸的水轮机，水轮机上设有若干依次用于承接内置水管6流出雨水的扇叶12，各扇叶12呈放射状等间隔分布，具体的扇叶12伸出水轮机主体的外周边缘，且其设有与雨水相接触的承接面，扇叶12的承接面靠近内置水管6底端的雨水出口15，雨水从内置水管6中流出后，直接冲击在承接面上，驱动扇叶12带水轮机转动，并使得另一扇叶12的承接面靠近内置水管6底端的雨水出口15，并与雨水接触，并以此类推。更重要的是至少有一扇叶12始终位于雨水流出雨水出口15后的流动路径上，以避免在停雨至下一次降雨时，没有扇叶12对准雨水出口15，导致不能完成发电工作。

水轮机传动连接有位于发电腔体11外侧的发电机组件17，优选的水轮机与发电机组件17之间连接有传动轴16，传动轴16密封穿过发电腔体11的侧壁，避免雨水外漏影响发电机组件17的使用，发电机组件17配套有用于储存电能并对灯具3供电的蓄电池7，发电腔体11上开设有位于水轮机下方的排水口，排水口连通市政雨水管道，通过设置雨水收集斗2，在下雨的过程中，将雨水汇集在其内部增加雨水动能，汇集后的雨水通过内置水管6朝下流动，进一步将雨水的重力势能转化为雨水的动能，并在流出内置水管6的底端后，冲击在水轮机的扇叶12上，进而驱动水轮机进行有效转动，并带动发电机组件17转动，完成利用雨水驱动发电机组件17发电的工作，随后利用蓄电池7将所发的电能进行储存，并供给灯具3，实现了利用雨水对路灯发电的技术效果，或者在实际使用的过程中，如果下雨天气需要开启路灯，则雨水驱动发电机组件17发电直接供给灯具3，剩余电能则储存在蓄电池7中。另外通过将发电腔体11开设排水口并与市政雨水管道相连通，使得雨水在完成对水轮机的推动后，能够快速脱离发电腔体11，避免雨水聚集在发电腔体11中对水轮机的转动造成影响。

其中，雨水收集斗2开口朝上，能够直接接收下落中的雨水，且其截面自上而下逐渐减小，进一步提高了对雨水的收集效果，保证流入内置水管6及冲击在水轮机上的雨水的动能足够。

作为优选的，雨水收集斗2的底端开设有与内置水管6相连通的第一出水口，且雨水收集斗2内设有封堵第一出水口的第一浮球4，通过设置第一浮球4，在雨水收集斗2对雨水收集的过程中，能够保证其内部的水流聚集到移动的量后，即当雨水收集斗2中的水深达到一定值时，依靠雨水的浮力将第一浮球4飘起，雨水收集斗2内聚集的水流再流入内置水管6中，保证对水轮机的作用力足够大，在将雨水收集斗2内的水流排出后，第一浮球4沉降至第一出水口处以将其封堵，准备下一次对雨水的蓄积作用。而且充满雨水收集斗2的雨水浮力等于第一浮球4的重力，以能够至少在雨水充满雨水收集斗2时，聚集在雨水收集斗2中的雨水浮力达到相应值，将第一浮球4浮起，进而雨水快速通过第一出水口流入内置水管6中，避免雨水外溢。

进一步的，排水口连通有位于其下方的蓄水箱10，蓄水箱10上开设有与市政雨水管道相连通的第二出水口14，第二出水口14处设有根据蓄水箱10上的设定水位开启的导通机构，通过蓄水箱10对雨水进行蓄积，以方便后续在干燥的环境下利用蓄水箱10中的水进行绿化或者湿润空气等，减少水资源的浪费，而且通过设置导通机构，在蓄水箱10中的水位达到一定程度后，能够及时将水流进行排放，避免将蓄积的雨水倒流至发电腔体11中。

作为本实用新型优选的实施方式，导通机构包括封堵在第二出水口14处的第二浮球13，完成对蓄水箱10的封堵，以实现雨水能够聚集在蓄水箱10中，而且在蓄水箱10中的水位到达一定程度后，能够通过第二浮球13的浮起，将雨水排出，整个导通机构简单有效，降低了使用成本，蓄水箱10底部呈截面自上而下逐渐减小的锥形结构，第二出水口14位于蓄水箱10的底端位置处，通过将蓄水箱10的底部设置呈锥形结构，以方便在第二浮球13浮起后，能够通过锥形结构导向，能够准确的落回第二出水口14处，完成对其封堵作用。充满蓄水箱10的雨水浮力等于第二浮球13的重力，以能够至少在雨水填充满蓄水箱10时，聚集在蓄水箱10中的雨水浮力达到相应值，将第二浮球13浮起，进而雨水快速通过第二出水口14排出，避免雨水从发电腔体11处溢流。

而且，蓄水箱10内密封插接有用于将水流引出的喷水管9，喷水管9伸出地面并连通有喷头8，且喷水管9上设有与蓄电池7电连接的抽水机构，通过抽水机构将蓄水箱10中的水流沿喷水管9喷出，并通过喷头8完成散射，提高地面上的空气湿度，节省空气加湿车的投入，比传统加湿方式更具时效性。优选的喷头8为雾化喷头8等。

进一步的，抽水机构电连接有用于获取路面空气湿度的湿度传感器，湿度传感器安装路灯杆5上，并与喷头8间隔设置，通过湿度传感器能够实时检测地面上空气的湿度，以发出信号给相应的控制系统，进而控制抽水机构将蓄水箱10中的雨水抽出，实现了对空气湿度的自动调节，而且优选湿度传感器与蓄电池7电连接，利用蓄电池7对湿度传感器供电。并且通过湿度传感器与喷头8的间隔设置，尽量避免喷出的水流溅射至湿度传感器上，影响其使用效果。

作为优选的，路灯杆5上还设有太阳能电池板1，太阳能电池板1沿水平方向位于雨水收集斗2的一侧，太阳能电池板1配套有与蓄电池7相连接的太阳能电源控制器，晴天时太阳能板持续不断地将太阳能转换为电能储存在蓄电池7中，晚上对路灯供电，剩余的电能储存在蓄电池7中，蓄电池7的电用作下一次路灯供电或启动抽水机构完成空气增湿。以保证整个路灯实现雨晴两用，无需考虑电能不足问题，在暴雨天和天黑时也能够正常运行。

作为本实用新型优选的实施方式，内置水管6的底端开设有与发电腔体11相连通的第三出水口，第三出水口朝下设置，且各扇叶12依次转动至第三出水口的正下方，以保证雨水能够准确且有效的完成对扇叶12的推动工作。

进一步的，蓄电池7位于路灯杆5内，并环绕在内置水管6的外周侧，通过将蓄电池7设置在路灯杆5内，以对蓄电池7形成防护作用，避免其容易受到外界环境的影响，而且将蓄电池7环绕设置，尽可能保证其容量，以足够供应路灯灯具3发亮。另外优选的灯具3还接入电网，以避免在其他结构均损坏时，能够保证路灯提供照亮。

根据实际需求而进行的适应性改变均在本实用新型的保护范围内。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种利用雨水动力供电的智能路灯，其特征在于，包括固定在路面上的路灯杆、安装在所述路灯杆上的灯具，所述路灯主杆的顶端设有开口朝上的雨水收集斗，所述雨水收集斗的底端连通有内置水管，所述内置水管安装在所述路灯杆内部并沿竖直方向延伸，所述内置水管伸出所述路灯杆的底端并连通有发电腔体，所述发电腔体内转动设有轴线水平延伸的水轮机，所述水轮机上设有若干依次用于承接所述内置水管流出雨水的扇叶，各所述扇叶呈放射状等间隔分布，所述水轮机传动连接有位于所述发电腔体外侧的发电机组件，所述发电机组件配套有用于储存电能并对所述灯具供电的蓄电池，所述发电腔体上开设有位于所述水轮机下方的排水口，所述排水口连通市政雨水管道。

2.根据权利要求1所述的利用雨水动力供电的智能路灯，其特征在于，所述雨水收集斗开口朝上，且其截面自上而下逐渐减小。

3.根据权利要求2所述的利用雨水动力供电的智能路灯，其特征在于，所述雨水收集斗的底端开设有与所述内置水管相连通的第一出水口，且所述雨水收集斗内设有封堵所述第一出水口的第一浮球，充满所述雨水收集斗的雨水浮力等于所述第一浮球的重力。

4.根据权利要求1至3任一项所述的利用雨水动力供电的智能路灯，其特征在于，所述排水口连通有位于其下方的蓄水箱，所述蓄水箱上开设有与所述市政雨水管道相连通的第二出水口，所述第二出水口处设有根据所述蓄水箱上的设定水位开启的导通机构。

5.根据权利要求4所述的利用雨水动力供电的智能路灯，其特征在于，所述导通机构包括封堵在所述第二出水口处的第二浮球，所述蓄水箱底部呈截面自上而下逐渐减小的锥形结构，所述第二出水口位于所述蓄水箱的底端位置处，充满所述蓄水箱的雨水浮力等于所述第二浮球的重力。

6.根据权利要求5所述的利用雨水动力供电的智能路灯，其特征在于，所述蓄水箱内密封插接有用于将水流引出的喷水管，所述喷水管伸出地面并连通有喷头，且所述喷水管上设有与所述蓄电池电连接的抽水机构。

7.根据权利要求6所述的利用雨水动力供电的智能路灯，其特征在于，所述抽水机构电连接有用于获取路面空气湿度的湿度传感器，所述湿度传感器安装所述路灯杆上，并与所述喷头间隔设置。

8.根据权利要求7所述的利用雨水动力供电的智能路灯，其特征在于，所述路灯杆上还设有太阳能电池板，所述太阳能电池板沿水平方向位于所述雨水收集斗的一侧，所述太阳能电池板配套有与所述蓄电池相连接的太阳能电源控制器。

9.根据权利要求8所述的利用雨水动力供电的智能路灯，其特征在于，所述内置水管的底端开设有与所述发电腔体相连通的第三出水口，所述第三出水口朝下设置，且各所述扇叶依次转动至所述第三出水口的正下方。

10.根据权利要求9所述的利用雨水动力供电的智能路灯，其特征在于，所述蓄电池位于所述路灯杆内，并环绕在所述内置水管的外周侧。

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