一種自來水發(fā)電站的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自來水發(fā)電站，包括并聯(lián)接入自來水管道的主管道和副管道，主管道按水流方向依次設(shè)有電磁閥、水力發(fā)電機(jī)組、蓄水箱以及常開閥門I；水力發(fā)電機(jī)組包括水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)以及儲存發(fā)電機(jī)輸出電能的蓄電池，蓄電池連接逆變器實現(xiàn)交流電輸出；蓄水箱內(nèi)設(shè)有浮球，浮球隨蓄水箱內(nèi)水位的高/低控制電磁閥的關(guān)閉/打開；副管道設(shè)有常閉的閥門II；本實用新型通過設(shè)置蓄水箱，并利用內(nèi)部水位高低控制電磁閥的開與關(guān)，在非用水狀態(tài)下，也能自行補(bǔ)充電能；且增加逆變器使輸入的直流電轉(zhuǎn)換為交流電輸出，滿足家用交流電器的正常使用；還通過主、副管道的結(jié)構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)主管道的可控截流，從而達(dá)到了方便維修、保養(yǎng)的目的。
【專利說明】
一種自來水發(fā)電站
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及一種自來水發(fā)電站。
【背景技術(shù)】
[0002]因?qū)嶋H需要，供水系統(tǒng)內(nèi)經(jīng)增壓后的水流，在終端管道依然具有較高的水壓，例如市區(qū)高層建筑加壓后的自來水壓強(qiáng)一般在0.4Mpa至0.6Mpa之間，其足以供給50米高的樓層使用，而對于大部分樓層特別是低樓層的住戶而言，過高水壓所蘊(yùn)含的能量只會在日常生活用水中被白白浪費(fèi)掉。經(jīng)統(tǒng)計，自來水增壓過程中每消耗一度電產(chǎn)生的水能，在0.4MPa至0.6MPa的壓強(qiáng)下，其動能能夠轉(zhuǎn)化為超過0.3度的電能。
[0003]因此許多廠商制造出許多利用自來水發(fā)電的裝置，例如帶照明的水龍頭等，但這些裝置都無一例外地存在如下幾點(diǎn)問題:
[0004]1、發(fā)電裝置直接接入自來水管道，只有打開水龍頭排水時，發(fā)電裝置才能工作。
[0005]2、發(fā)電裝置功率過小，且發(fā)電機(jī)提供的直流電只能用在簡單的例如燈泡等小電器上，無法供給大部分使用交流電的家用電器。
[0006]3、缺乏維修、保養(yǎng)的必要措施，維修保養(yǎng)時，需要關(guān)閉總水閥，影響其余正常的用水需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種自來水發(fā)電站。
[0008]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0009]—種自來水發(fā)電站，包括并聯(lián)接入自來水管道的主管道和副管道，所述主管道按水流方向依次設(shè)有電磁閥、水力發(fā)電機(jī)組、蓄水箱以及常開閥門I;所述水力發(fā)電機(jī)組包括水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)以及儲存所述發(fā)電機(jī)輸出電能的蓄電池，所述蓄電池連接逆變器實現(xiàn)交流電輸出；所述蓄水箱內(nèi)設(shè)有浮球，所述浮球隨蓄水箱內(nèi)水位的高/低控制所述電磁閥的關(guān)閉/打開;所述副管道設(shè)有常閉閥門II。
[0010]所述水輪機(jī)密封設(shè)置在一密閉箱體內(nèi)，所述密閉箱體設(shè)有進(jìn)水口及出水口，并對應(yīng)接入所述主管道;所述水輪機(jī)的轉(zhuǎn)軸上圓周均布具有容腔的轉(zhuǎn)葉。
[0011 ]所述轉(zhuǎn)葉容腔呈直角三角形，所述進(jìn)水口垂直于所述容腔的底面。
[0012]所述進(jìn)水口截面面積小于所述出水口截面面積。
[0013]水力發(fā)電機(jī)組設(shè)有輸出電路的監(jiān)控裝置，所述監(jiān)控裝置包括頻率表以及電壓表。
[0014]本實用新型的有益效果是:
[0015]1、通過設(shè)置蓄水箱，并利用內(nèi)部水位高低控制電磁閥的開與關(guān)，在非用水狀態(tài)下，也能自行補(bǔ)充電能；
[0016]2、通過逆變器使輸入的直流電轉(zhuǎn)換為交流電輸出，滿足家用交流電器的正常使用；
[0017]3、通過主、副管道的結(jié)構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)主管道的可控截流，從而達(dá)到了方便維修、保養(yǎng)的目的。
【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0019]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為水力發(fā)電機(jī)組的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖3為本實用新型的水輪機(jī)工作示意圖；
[0022]圖4為本實用新型的水輪機(jī)的立體圖。
【具體實施方式】
[0023]參照圖1、圖2，一種自來水發(fā)電站，包括并聯(lián)接入自來水管道的主管道I和副管道2，主管道I按水流方向依次設(shè)有電磁閥3、水力發(fā)電機(jī)組4、蓄水箱5以及常開的閥門I 6;其中的電磁閥3與閥門I 6分別處于主管道I的兩端，當(dāng)需要對主管道I上的部件進(jìn)行保養(yǎng)、維修時，可通過關(guān)閉兩端的閥門實現(xiàn)斷流，即可進(jìn)行拆卸及安裝。
[0024]水力發(fā)電機(jī)組4包括水輪機(jī)41、發(fā)電機(jī)42以及儲存發(fā)電機(jī)42輸出電能的蓄電池43，當(dāng)自來水經(jīng)過主管道I時，沖擊水輪機(jī)41并驅(qū)使水輪機(jī)41轉(zhuǎn)動，帶動發(fā)電機(jī)42的轉(zhuǎn)子切割磁場產(chǎn)生電流，完成動能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的整個流程，最終被儲蓄在蓄電池43內(nèi)。但蓄電池43輸出為直流電，并不適用于大部分的家用電器，故而需要連接逆變器44轉(zhuǎn)換成交流電輸出，這樣才能夠使家用電器正常工作。
[0025]主管道I還設(shè)有蓄水箱5，其內(nèi)設(shè)有浮球8，浮球8隨蓄水箱5內(nèi)水位的高/低通過繼電器控制電磁閥3的關(guān)閉/打開；當(dāng)蓄水箱5內(nèi)水量較滿時，浮球8隨水位升高而升高，到達(dá)上臨界點(diǎn)時觸發(fā)繼電器開關(guān)，使電磁閥3關(guān)閉，此時主管道I停止進(jìn)水，水輪機(jī)41停止運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)蓄水箱5內(nèi)的水被日常用水消耗之后，浮球8隨著水位的降低而下移，到達(dá)下臨界點(diǎn)時觸發(fā)繼電器開關(guān)，使電磁閥3打開，水輪機(jī)41在水流作用下開始運(yùn)轉(zhuǎn)，并將自來水的動能轉(zhuǎn)化為電能儲蓄在蓄電池43內(nèi)，使發(fā)電裝置在非用水狀態(tài)下，也能自行補(bǔ)充電能，實現(xiàn)在較短時間內(nèi)為蓄電池43充電，保證蓄電池43隨時備用，同時，也可避免緊急用電狀態(tài)下需開啟水閥對蓄電池充電而造成水資源的浪費(fèi)。
[0026]在發(fā)電裝置正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，通過副管道2設(shè)有常閉的閥門II7，使自來水只通過主管道I進(jìn)行輸送；當(dāng)主管道I上的部件需要保養(yǎng)、維修時，通過關(guān)閉主管道I兩端的閥門，使主管道I實現(xiàn)斷流，此時可以將副管道2的閥門II 7打開，即可不影響正常供水。
[0027]參照圖3、圖4，水輪機(jī)41密封設(shè)置在一密閉箱體9內(nèi)，密閉箱體9設(shè)有進(jìn)水口91及出水口 92，并對應(yīng)接入主管道I;水輪機(jī)41的轉(zhuǎn)軸上圓周均布有具有容腔412的轉(zhuǎn)葉411，當(dāng)轉(zhuǎn)葉411在水流沖擊下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，被下一轉(zhuǎn)葉411占據(jù)了原來的位置后，其不再受到自來水的直接沖擊，但容腔412內(nèi)積存有一部分水，仍然能夠通過積水的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，繼續(xù)提供水輪機(jī)41轉(zhuǎn)動的動力，直至轉(zhuǎn)葉411轉(zhuǎn)動至底部排掉其內(nèi)積水，最大限度地提高水輪機(jī)41的能量轉(zhuǎn)化效率。
[0028]為了更好地提高效率，優(yōu)選轉(zhuǎn)葉411的容腔412呈直角三角形，并使進(jìn)水口91垂直于容腔412的底面，此時自來水的動能對轉(zhuǎn)葉411的作用力最大，轉(zhuǎn)化機(jī)械能的效率最高。
[0029]密閉箱體9的進(jìn)水口91截面面積小于出水口 92截面面積，使箱體的排水能力大于進(jìn)水能力，減少底部水流對水輪機(jī)41的阻礙作用。
[0030]此外，水力發(fā)電機(jī)組4設(shè)有輸出電路的監(jiān)控裝置，監(jiān)控裝置包括頻率表45以及電壓表46，當(dāng)頻率表45以及電壓表46所顯示的數(shù)據(jù)符合我國規(guī)定的家庭電路電壓使用標(biāo)準(zhǔn)220v/50Hz，即表明可連接家用交流電電器使用，避免因電壓、頻率不符電器的額定使用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致無法正常使用甚至損壞。
【主權(quán)項】
1.一種自來水發(fā)電站，包括并聯(lián)接入自來水管道的主管道(I)和副管道(2)，其特征在于:所述主管道(I)按水流方向依次設(shè)有電磁閥(3)、水力發(fā)電機(jī)組(4)、蓄水箱(5)以及常開閥門1(6);所述水力發(fā)電機(jī)組(4)包括水輪機(jī)(41)、發(fā)電機(jī)(42)以及儲存所述發(fā)電機(jī)(42)輸出電能的蓄電池(43)，所述蓄電池(43)連接逆變器(44)實現(xiàn)交流電輸出;所述蓄水箱(5)內(nèi)設(shè)有浮球(8)，所述浮球(8)隨蓄水箱(5)內(nèi)水位的高/低控制所述電磁閥(3)的關(guān)閉/打開；所述副管道(2)設(shè)有常閉的閥門11(7)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自來水發(fā)電站，其特征在于:所述水輪機(jī)(41)密封設(shè)置在一密閉箱體(9)內(nèi)，所述密閉箱體(9)設(shè)有進(jìn)水口(91)及出水口(92)，并對應(yīng)接入所述主管道(I);所述水輪機(jī)(41)的轉(zhuǎn)軸上圓周均布具有容腔(412)的轉(zhuǎn)葉(411)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自來水發(fā)電站，其特征在于:所述轉(zhuǎn)葉(411)容腔(412)呈直角三角形，所述進(jìn)水口( 91)垂直于所述容腔(412)的底面。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自來水發(fā)電站，其特征在于:所述進(jìn)水口(91)截面面積小于所述出水口( 92)截面面積。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自來水發(fā)電站，其特征在于:水力發(fā)電機(jī)組(4)設(shè)有輸出電路的監(jiān)控裝置，所述監(jiān)控裝置包括頻率表(45)以及電壓表(46)。
【文檔編號】H02J7/32GK205532994SQ201620274734
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月1日
【發(fā)明人】何排枝
【申請人】何排枝