[發明專利]一種外接水龍頭的水管發電裝置

在審

• 申請號: 201710988026.5
• 申請日: 2017-10-21
• 公開（公告）號: CN107642451A
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 林偉豪;汪曙光;張天明
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: F03B13/00
• 分類號: F03B13/00;F03B3/12;H02J7/14;H02K7/18
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 劉玥

技術領域

本發明屬于水管內自發電的技術領域，尤其涉及一種外接水龍頭的水管發電裝置。

背景技術

微水力發電裝置由于其結構簡單、使用廣泛等特點，市場需求大，其中基于自來水管等公共區域的水管發電更是成為當前研究的熱點。現有的小型發電裝置一般采用柴油機進行發電，這種方法不僅消耗資源，且容易造成污染。由于自來水是通過自來水管高壓輸送到城市的各個角落，水管中水流速度較大，能量未得到充分利用，造成能源浪費。同時壓力較大的水流造成了水資源浪費。因而可以采用小型水管發電裝置進行發電，實現水流動能向電能的轉換。阿基米德螺線，亦稱“等速螺線”，由于其具有省材、節約能量等作用，在工程中有著廣泛的應用。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明的目的是提供一種阿基米德螺旋輪驅動的外接水龍頭水管發電裝置，其具有結構簡單、安裝方便、綠色節能等特點。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種外接水龍頭的阿基米德螺旋轉軸水管發電裝置，所述裝置主體為一圓柱形管道，其管道一側通過螺紋與水龍頭等常用出水口相連，另一側設有格柵板作為出水口；所述圓柱形管道內部設有帶有轉動軸的阿基米德旋轉輪，旋轉軸上端通過轉動換向器連接，下端固定在管道中的軸承支座上；所述輸入軸通過轉動換向器與旋轉軸連接；所述輸入軸兩側通過帶水密軸封的軸承安裝在圓柱形管道中，帶動發電機發電；所述圓柱形管道外為防水殼；所述發電機和蓄電池安裝在防水殼內；所述發電機通過導線將電能儲存到蓄電池中。

發電裝置采用阿基米德螺旋轉軸通過轉動換向器帶動輸入軸，進而驅動發電機。所述阿基米德螺旋轉軸的半徑與管道半徑相一致，從而充分提取水中動能；所述阿基米德螺旋轉軸的長度可根據功率需求進行調節。

轉動換向器一端連接轉動軸，一端連接輸入軸，將豎向轉動轉為橫向轉動。所述轉動換向器通過固定架固定在圓柱形管道中。

輸入軸通過帶有水密軸封的軸承固定在管道上，一端固定在水管上，一端與發電機連接。

圓柱形管道外部通過螺栓固定一防水殼；所述發電機和蓄電池安裝在防水殼內，防止其發電等部件進水。

水管一側通過螺紋與水龍頭等常用出水口連接，另一側出水口安裝有格柵板；所述格柵板能有效防止旋轉軸旋轉所帶來的危險。

本發明有益效果：

1、本發明中利用公共區域水龍頭等常用出水口具有較高的水流能量，通過將高速流動的水流促使轉子轉動，從而帶動發電機發電，能夠為小型電力設備進行供電，無需外接電源，實現了能源的充分利用。

2、本發明中通過放置在水管中的小型發電裝置來提取水中的部分動能，對水龍頭中的水流產生了減壓的效果，避免了由于水壓過大產生飛濺的現象。同時降低了流速，有效的改善了水資源浪費的問題。

3、本發明中采用阿基米德螺旋輪作為轉子，相比于其他轉輪，阿基米德轉輪在不同水頭和流量下均能平穩運行，其效率高于其他型式的混流式水輪機，并且阿基米德轉輪的長度可根據實際需求進行調節，滿足不同的需求。

4、本發明通過采用圓柱形管道發電裝置外接在水龍頭等常用出水口上，能同時將水流的勢能和動能轉化為電能，發電效率更高，使用更加方便。

5、本發明通過使用轉動換向器改變轉動軸的轉動方向，將發電機安裝在水管外的防水殼內，避免了發電機進水等隱患，提高了裝置的安全性。

6、本發明具有結構簡單、使用方便、便于安裝與維修和操作人性化等特點，同時節能環保。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖。

圖2是本發明中整體結構的俯視圖。

圖3是本發明中阿基米德螺旋轉輪示意圖。

具體實施方式：

下面結合附圖對本發明作進一步說明：

如圖1和圖2所示，一種外接水龍頭的阿基米德螺旋轉軸水管發電裝置，所述裝置主體為一圓柱形管道(1)，其管道(1)一側通過螺紋與水龍頭等常用出水口相連，另一側設有格柵板作為出水口；所述圓柱形管道內部設有帶有轉動軸(3)的阿基米德旋轉輪(2)，轉動軸(3)上端通過轉動換向器(4)連接，下端固定在管道中的軸承支座上(5)；所述輸入軸(6)通過轉動換向器(4)與旋轉軸(3)連接；所述輸入軸(6)兩側通過帶水密軸封的軸承(7)安裝在圓柱形管道(1)中，帶動發電機(8)發電；所述圓柱形管道外為防水殼(9)；所述發電機(8)和蓄電池(10)安裝在防水殼(9)內；所述發電機通過導線(11)將電能儲存到蓄電池(10)中。