[發(fā)明專利]一種帶穩(wěn)壓結構的高流速低流阻自發(fā)電式感應水龍頭

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410758630.5
• 申請日: 2014-12-10
• 公開（公告）號: CN104633226A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發(fā)明（設計）人: 李智祥;陳強;劉言通;徐燃燃;陳文倩;周浩
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: F16K31/06
• 分類號: F16K31/06;F16K51/00;F16K17/04
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王守仁

技術領域

本發(fā)明涉及一種自發(fā)電感應水龍頭，具體涉及一種利用水流發(fā)電的同時，通過穩(wěn)壓結構降低流阻，能達到更高流速的節(jié)能感應水龍頭。

背景技術

如今，水龍頭是家家戶戶和各辦公場所必備的基礎的設施，但衛(wèi)生間的水龍頭二次污染問題困擾著使用者。現在為解決二次污染問題，通常采用感應水龍頭。但是這種水龍頭需要供電，供電方式分為三類：一、采用220V交流電供電，使用電壓轉換起作為水龍頭電源，由于環(huán)境潮濕，存在著安全隱患，以及額外的線路鋪設的問題；二、而采用電池供電，避免了線路鋪設問題，但存在需要更換電池以及維護的問題；三、利用流過水龍頭的水流發(fā)電，可以安全使用，以及避免線路鋪設以及電池更換的問題。

但是傳統(tǒng)的自發(fā)電系統(tǒng)讓水流全部流經發(fā)電結構，流阻過大，流速太小等問題。

同時傳統(tǒng)自發(fā)電結構造成發(fā)電量超出所需，水流能量損失過多，間接消耗了自來水公司加壓用的能量，并且在水壓較低的環(huán)境下，容易造成出水量不足，無法正常使用的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是：為了解決上述科技發(fā)展的需要，在傳統(tǒng)自發(fā)電系統(tǒng)的基礎上提出一種流阻更低，流速更高，能夠更有效利用水流能量發(fā)電的自發(fā)電感應水龍頭。

本發(fā)明解決其技術問題采用以下的技術方案：

本發(fā)明提供的是一種帶穩(wěn)壓結構的高流速低流阻自發(fā)電式感應水龍頭，主要由電磁閥、水流發(fā)電裝置、穩(wěn)壓閥和感應裝置組成，所述電磁閥的入口與自來水管的進水口相連，電磁閥的出口通過支路分別經水流發(fā)電裝置、穩(wěn)壓閥連接到自來水管的出水口；所述感應裝置通過傳感器信號控制電磁閥，實現水龍頭的開關。

所述穩(wěn)壓閥由前筒體、閥芯纖限位板、閥芯、錐彈簧、調壓板和后筒體組成，其中：前筒體與后筒體通過螺紋連接并密封，它們都由其內螺紋與自來水管相連；前筒體與閥芯纖限位板通過螺紋連接；閥芯的長桿套在閥芯限位板與調壓板的限位孔中；錐彈簧套在閥芯的長桿上，該彈簧的一端固定在閥芯上，另一端頂在調壓板上，調壓板與后筒體通過螺紋連接。

所述閥芯限位板與調壓板，均設有可以讓水流通過的鏤空部分；還設有用于保證閥芯實現往復開閉運動的限位孔。

所述水流發(fā)電裝置主要由葉輪、動磁鐵發(fā)電機、水流腔體、整流模塊、蓄電池組成，其中：葉輪中間有盲孔，水流腔體有一個細軸，通過盲孔與細軸連接，裝在水流腔體上。

所述動磁鐵發(fā)電機由安裝在葉輪上的動磁鐵和線圈組成，其中：線圈通過絕緣漆膠合在水流腔體中，動磁鐵為環(huán)形，鑲嵌在葉輪上，當葉輪轉動，磁鐵也隨之轉動，線圈與磁鐵(8)相對運動，線圈切割磁感線，感應生電。

所述整流模塊包括整流電路和蓄電池，整流電路及蓄電池與線圈通過絕緣漆一同封在水流發(fā)電結構預留的空間中，與水隔絕，避免漏電。

所述感應裝置包括紅外傳感器、控制電路模塊，紅外傳感器安裝在水龍頭上，控制電路模塊通過絕緣漆封裝在水流發(fā)電裝置的水流腔體中。

所述水流發(fā)電裝置與感應裝置構成自發(fā)電感應系統(tǒng)，水流發(fā)電裝置可以利用水流發(fā)電供給感應裝置正常工作。

本發(fā)明與現有技術相比，具有以下突出優(yōu)點：

1.設計出穩(wěn)壓系統(tǒng)，由穩(wěn)壓閥，壓力表組成。當穩(wěn)壓閥與發(fā)電結構一端水壓超過發(fā)電結構所需水壓時，穩(wěn)壓閥開啟，為多余的水流提供旁路，流向出水口，達到降低流阻的目的，同時沒有多余的水流流經發(fā)電結構，能夠提高水流能量的利用效率，提高出水口流速。

2.所設計的穩(wěn)壓結構可以調節(jié)，該穩(wěn)壓結構可適用于各種不同發(fā)電水壓的發(fā)電結構，可適應已有的各類水龍頭的水流自發(fā)電結構。

3.作為自發(fā)電式感應水龍頭，利用紅外傳感器感應人體信號，控制電磁閥開關，避免了用手觸碰水龍頭造成的二次污染。

本發(fā)明通過實驗驗證，在自來水公司正常供水壓力0.2Mpa以及水流發(fā)電裝置要求的最低工作水壓為0.045Mpa的條件下，重復測量20次，測得：在引入穩(wěn)壓閥之前，水龍頭的出水速度為120cm³/s，在加入設計的穩(wěn)壓閥之后，水龍頭出水速度為165cm³/s，出水速度提升37.5％。由于本發(fā)明可以恒定水流發(fā)電裝置的工作水壓，自來水管的供水壓力越大則出水速度提升的比例越大。

總之，本發(fā)明能夠較好地解決現有技術存在的流阻過大，發(fā)電效率過低等問題。并合理利用自來水的能量，有效發(fā)電為感應系統(tǒng)供電，降低水龍頭整體的流阻，提高了流速，適合較低水壓的環(huán)境使用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明帶穩(wěn)壓結構的高流速低流阻自發(fā)電式感應水龍頭的結構示意圖。