CN220184148U - 一种雨水势能收集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及节能建筑技术领域，具体为一种雨水势能收集装置，包括收集盒，收集盒的底壁上开设有排水口，排水口的侧壁上转动插设有转杆，转杆上固定安装有与排水口配合的挡水板，收集盒的底壁上固定安装有与挡水板配合的排水筒。本实用新型通过转杆、固定杆、挡水板的配合，当雨下的比较小时，雨水逐渐汇聚到收集盒内，然后收集盒内雨水液面逐渐上升，在雨水浮力的作用下，浮力盒带动固定杆向上移动并与转杆脱离接触，然后收集盒内的雨水通过排水口、排水筒流向第一叶轮，并通过第一叶轮带动发电机转轴转动并发电，从而在小雨天时，防止因雨水过小而无法带动第一叶轮转动，起到了提高雨水势能利用率的作用。

Description

一种雨水势能收集装置

技术领域

本实用新型涉及节能建筑技术领域，具体为一种雨水势能收集装置。

背景技术

雨水是一种优质的自然资源,尤其是雨季，雨水通常较多，如果不加以利用，则比较可惜；如果将雨水收集和使用，利用雨水发电并进行储存，则可以很好的利用雨水资源，避免浪费，达到节能环保的目的。

授权公告号为CN212200560U的中国专利公开了一种市政雨水蓄水装置，通过设置有叶轮和发电机，当雨水通过集水口落入收集盒内部时，由于集水口和叶轮之间存在一定的高度，雨水下落形成势能便可推动叶轮转动，从而带动主齿轮转动，与主齿轮相啮合的副齿轮随之转动，进而带动发电机的输入轴转动进行发电，从而实现了可将雨水下落的势能转换为电能的优点。

在实现上述专利的过程中，虽然可以将雨水下落的重力势能转化为电能，但是仍存在如下问题没有得到解决：当小雨时，雨水的流速与流量较小，此时雨水下落形成的势能难以推动叶轮转动，进而发电机无法运行，造成了雨水势能的浪费。

为此，提出一种雨水势能收集装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种雨水势能收集装置，通过挡水板与收集盒的配合，对雨水进行收集，当收集盒内雨水比较多时，挡水板转动并与排水口脱离接触，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种雨水势能收集装置，包括收集盒，收集盒的底壁上开设有排水口，排水口的侧壁上转动插设有转杆，转杆上固定安装有与排水口配合的挡水板，收集盒的底壁上固定安装有与挡水板配合的排水筒，排水筒的侧壁上转动安装有第一叶轮，排水筒的侧壁上固定安装有与第一叶轮配合的发电机，发电机的转轴延伸至排水筒内，且发电机的转轴与第一叶轮的转轴固定连接，收集盒的底壁上设有与转杆配合的触发机构。

优选的，触发机构包括固定安装在收集盒底壁上的套筒，套筒内活动插设有与转杆配合的固定杆，固定杆的顶端固定安装有浮力盒，转杆上开设有插孔，固定杆的底端与插孔活动配合。

优选的，收集盒的底壁上开设有与转杆配合的安装槽，转杆上套设有发条，发条的两端分别与转杆和安装槽的侧壁固定连接。

优选的，收集盒内竖直固定安装有分隔板，分隔板靠近排水筒一侧的侧壁与收集盒之间固定安装有滤网。

优选的，收集盒的侧壁上转动安装有往复丝杆，往复丝杆上螺纹安装有与滤网配合的刷板，排水筒上设有与往复丝杆配合的驱动机构。

优选的，驱动机构包括转动插设排水筒内侧壁上的第二叶轮，第二叶轮的转轴延伸至排水筒的外部，且排水筒的转轴上开设有皮带槽，往复丝杆远离收集盒的一端固定安装有皮带盘，且皮带盘与皮带槽之间共同套设有连接带。

优选的，挡水板远离转杆的一侧为弧形。

优选的，固定杆表面为光滑镜面。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、通过转杆、固定杆、挡水板的配合，当雨下的比较小时，雨水逐渐汇聚到收集盒内，然后收集盒内雨水液面逐渐上升，在雨水浮力的作用下，浮力盒带动固定杆向上移动并与转杆脱离接触，然后收集盒内的雨水通过排水口、排水筒流向第一叶轮，并通过第一叶轮带动发电机转轴转动并发电，从而在小雨天时，防止因雨水过小而无法带动第一叶轮转动，起到了提高雨水势能利用率的作用。

2、在雨水与第一叶轮脱离接触后，雨水继续下落并与第二叶轮接触，然后在雨水的作用下第二叶轮开始转动，第二叶轮转动的过程中通过皮带槽、连接带、皮带盘带动往复丝杆转动，往复丝杆转动的过程中带动刷板移动，在刷板移动的过程中对滤网表面的杂质进行清理，起到了确保雨水能够正常穿过滤网的作用。

附图说明

图1为本实用新型的剖视图；

图2为本实用新型图1中A处放大图；

图3为本实用新型图2中B处放大图；

图4为本实用新型的立体图；

图5为本实用新型图4中C处放大图；

图6为本实用新型图4中D处放大图；

图7为本实用新型收集盒的俯视剖视图；

图8为本实用新型收集盒的侧视剖视图。

图中：1、收集盒；2、转杆；3、挡水板；4、排水筒；5、第一叶轮；6、发电机；7、套筒；8、固定杆；9、浮力盒；10、发条；11、分隔板；12、滤网；13、往复丝杆；14、刷板；15、第二叶轮；16、皮带槽；17、连接带；18、皮带盘。

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。

请参阅图1至图8，本实用新型提供一种技术方案：

一种雨水势能收集装置，包括收集盒1，收集盒1的底壁上开设有排水口，排水口的侧壁上转动插设有转杆2，转杆2上固定安装有与排水口配合的挡水板3，收集盒1的底壁上固定安装有与挡水板3配合的排水筒4，排水筒4的侧壁上转动安装有第一叶轮5，排水筒4的侧壁上固定安装有与第一叶轮5配合的发电机6，发电机6的转轴延伸至排水筒4内，且发电机6的转轴与第一叶轮5的转轴固定连接，收集盒1的底壁上设有与转杆2配合的触发机构。

触发机构包括固定安装在收集盒1底壁上的套筒7，套筒7内活动插设有与转杆2配合的固定杆8，固定杆8的顶端固定安装有浮力盒9，转杆2上开设有插孔，固定杆8的底端与插孔活动配合。

收集盒1的底壁上开设有与转杆2配合的安装槽，转杆2上套设有发条10，发条10的两端分别与转杆2和安装槽的侧壁固定连接。

初始状态，在重力的作用下固定杆8底端插设在转杆2上的插孔中，在下雨水时，屋面上的雨水在重力的作用下流向收集盒1，由于此时固定杆8插在转杆2内，所以转杆2此时无法转动，即此时挡水板3无法在雨水重力的作用下发生转动，当收集盒1内的雨水淹没浮力盒9时，在雨水浮力的作用下浮力盒9带动固定杆8沿着套筒7向上移动，当固定杆8与转杆2脱离接触时，在雨水重力的作用下挡水板3带动转杆2转动，当挡水板3与排水口脱离接触后，在自身重力的作用下，雨水通过排水口流向排水筒4，雨水在沿着排水筒4向下流动的过程中，雨水冲击第一叶轮5，此时第一叶轮5转动，第一叶轮5转动的过程中带动发电机6的转轴转动，即此时雨水重力势能被转化为电能；因此在固定杆8、转杆2、固定杆8的共同作用下，当雨量较小时，同样能够带动第一叶轮5转动，进而带动发电机6工作，从而能够在小雨天气时，起到了确保发电机6能够正常工作的作用。

在挡水板3带动转杆2转动时，发条10逐渐蓄力并具有复原的趋势，当雨下的比较小，且发条10处于蓄力状态时，收集盒1内的雨水逐渐减少，此时浮力盒9随着雨水液面的下降带动固定杆8向下移动并复位，收集盒1内的雨水流向排水筒4的过程中，发条10逐渐复位，发条10在复位的过程中通过转杆2带动挡水板3转动复位，当转杆2复位结束后，固定杆8在重力的作用下再次插入转杆2上的插孔中，起到了为下次工作做准备的作用。

作为本实用新型的一种实施方式，如图2、图5、图8所示，收集盒1内竖直固定安装有分隔板11，分隔板11靠近排水筒4一侧的侧壁与收集盒1之间固定安装有滤网12。

由于屋面长期暴露在外界，当刮风时，部分砂石、树叶会被风吹动到屋面上，在下雨时，屋面上的砂石与树叶会在雨水带动下流向收集盒1，并且杂质掉落到收集盒1内位于分隔板11靠近房屋一侧的空间中，即杂质沉淀在收集盒1内位于分隔板11远离排水筒4一侧的空间内，当收集盒1内位于分隔板11靠近房屋一侧的空间中装满雨水时，该侧空间中的树叶等杂质向上漂浮，并且杂质漂浮到收集盒1内位于分隔板11远离房屋一侧的空间中，此时杂质附着在滤网12表面，从而能够防止杂质掉落到挡水板3与收集盒1的接触处，起到了确保挡水板3能够正常转动的作用。

作为本实用新型的一种实施方式，如图1、图2、图5、图6所示，收集盒1的侧壁上转动安装有往复丝杆13，往复丝杆13上螺纹安装有与滤网12配合的刷板14，排水筒4上设有与往复丝杆13配合的驱动机构。

驱动机构包括转动插设排水筒4内侧壁上的第二叶轮15，第二叶轮15的转轴延伸至排水筒4的外部，且排水筒4的转轴上开设有皮带槽16，往复丝杆13远离收集盒1的一端固定安装有皮带盘18，且皮带盘18与皮带槽16之间共同套设有连接带17。

在雨水与第一叶轮5脱离接触后，雨水在重力的作用下继续向下移动，在雨水继续向下移动的过程中，雨水冲击第二叶轮15，此时第二叶轮15转动，第二叶轮15转动的过程中通过皮带槽16、连接带17、皮带盘18带动往复丝杆13转动，由于在往复丝杆13上自带的限位杆的作用下刷板14无法转动，因此在往复丝杆13转动的过程中，刷板14沿着往复丝杆13方向来回移动，在刷板14来回移动的过程中，刷板14将滤网12表面的杂质推动到收集盒1内位于分隔板11靠近房屋一侧的空间中，从而能够防止杂质堆积在滤网12表面而导致滤网12堵塞，起到了确保雨水正常穿过滤网12的作用。

作为本实用新型的一种实施方式，如图2所示，挡水板3远离转杆2的一侧为弧形。

通过将挡水板3远离转杆2的一侧设置为弧形，在挡水板3转动的过程中，可以有效防止排水口侧壁阻碍挡水板3转动，起到了确保挡水板3正常转动的作用。

作为本实用新型的一种实施方式，如图3所示，固定杆8表面为光滑镜面。

在固定杆8上下移动的过程中，通过将固定杆8表面设为光滑镜面，减小了固定杆8与套筒7、收集盒1、转杆2之间的摩擦力，起到了确保固定杆8能够及时上浮的作用。

工作原理：在下雨水时，屋面上的雨水在重力的作用下流向收集盒1，由于此时固定杆8插在转杆2内，所以转杆2此时无法转动，即此时挡水板3无法在雨水重力的作用下发生转动，当收集盒1内的雨水淹没浮力盒9时，在雨水浮力的作用下浮力盒9带动固定杆8沿着套筒7向上移动，当固定杆8与转杆2脱离接触时，在雨水重力的作用下挡水板3带动转杆2转动，当挡水板3与排水口脱离接触后，在自身重力的作用下，雨水通过排水口流向排水筒4，雨水在沿着排水筒4向下流动的过程中，雨水冲击第一叶轮5，此时第一叶轮5转动，第一叶轮5转动的过程中带动发电机6的转轴转动，即此时雨水重力势能被转化为电能；因此在固定杆8、转杆2、固定杆8的共同作用下，当雨量较小时，同样能够带动第一叶轮5转动，进而带动发电机6工作；在挡水板3带动转杆2转动时，发条10逐渐蓄力并具有复原的趋势，当雨下的比较小，且发条10处于蓄力状态时，收集盒1内的雨水逐渐减少，此时浮力盒9随着雨水液面的下降带动固定杆8向下移动并复位，收集盒1内的雨水流向排水筒4的过程中，发条10逐渐复位，发条10在复位的过程中通过转杆2带动挡水板3转动复位，再次储存雨水。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种雨水势能收集装置，包括收集盒(1)，其特征在于：所述收集盒(1)的底壁上开设有排水口，所述排水口的侧壁上转动插设有转杆(2)，所述转杆(2)上固定安装有与排水口配合的挡水板(3)，所述收集盒(1)的底壁上固定安装有与挡水板(3)配合的排水筒(4)，所述排水筒(4)的侧壁上转动安装有第一叶轮(5)，所述排水筒(4)的侧壁上固定安装有与第一叶轮(5)配合的发电机(6)，所述发电机(6)的转轴延伸至排水筒(4)内，且所述发电机(6)的转轴与第一叶轮(5)的转轴固定连接，所述收集盒(1)的底壁上设有与转杆(2)配合的触发机构。

2.根据权利要求1所述的一种雨水势能收集装置，其特征在于：所述触发机构包括固定安装在收集盒(1)底壁上的套筒(7)，所述套筒(7)内活动插设有与转杆(2)配合的固定杆(8)，所述固定杆(8)的顶端固定安装有浮力盒(9)，所述转杆(2)上开设有插孔，所述固定杆(8)的底端与插孔活动配合。

3.根据权利要求2所述的一种雨水势能收集装置，其特征在于：所述收集盒(1)的底壁上开设有与转杆(2)配合的安装槽，所述转杆(2)上套设有发条(10)，所述发条(10)的两端分别与转杆(2)和安装槽的侧壁固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种雨水势能收集装置，其特征在于：所述收集盒(1)内竖直固定安装有分隔板(11)，所述分隔板(11)靠近排水筒(4)一侧的侧壁与收集盒(1)之间固定安装有滤网(12)。

5.根据权利要求4所述的一种雨水势能收集装置，其特征在于：所述收集盒(1)的侧壁上转动安装有往复丝杆(13)，所述往复丝杆(13)上螺纹安装有与滤网(12)配合的刷板(14)，所述排水筒(4)上设有与往复丝杆(13)配合的驱动机构。

6.根据权利要求5所述的一种雨水势能收集装置，其特征在于：所述驱动机构包括转动插设排水筒(4)内侧壁上的第二叶轮(15)，所述第二叶轮(15)的转轴延伸至排水筒(4)的外部，且所述排水筒(4)的转轴上开设有皮带槽(16)，所述往复丝杆(13)远离收集盒(1)的一端固定安装有皮带盘(18)，且所述皮带盘(18)与皮带槽(16)之间共同套设有连接带(17)。

7.根据权利要求6所述的一种雨水势能收集装置，其特征在于：所述挡水板(3)远离转杆(2)的一侧为弧形。

8.根据权利要求7所述的一种雨水势能收集装置，其特征在于：所述固定杆(8)表面为光滑镜面。