基于自来水管压差的发电供电器制造技术

本发明专利技术提供了一种基于自来水管压差的发电供电器，包括依次连接的接头、叶轮组、发电机和蓄电池；接头包括卡箍和导管，卡箍内径与水龙头出水口的外径适配，导管的侧壁开有通孔；叶轮组包括横穿过通孔的转轴和横向设置在导管内部的叶轮，叶轮表面设有均匀分布的叶片，转轴与通孔连接处设有密封圈，转轴两端分别与发电机的转子、叶轮固定连接；在叶轮的上方，导管的内壁沿径向设有向管内延伸的凸台，沿水流方向，卡箍的内壁和凸台的外壁共同形成由宽变窄的入水通道；发电机与蓄电池通过导线连接。本发明专利技术的有益效果是：达到了节能降耗的目的，发电状态稳定，发电效率高，清洁卫生，出水效果好，水流动能损失小，应用范围广。

Power supply unit based on water pressure difference of running water pipe

The invention provides a power supply device of tap water pipe based on differential pressure, including successively connected joints, impeller group, generator and battery; joint comprises a clamp and a catheter, clamp diameter and diameter of tap water outlet adapter, the side wall of the catheter is provided with a through hole; the impeller shaft hole group includes cross and transversely arranged in the duct interior impeller, impeller blade surface with uniform distribution, shaft and hole joint is provided with a seal ring, both ends of the rotating shaft rotor, impeller and generator are respectively fixedly connected with the impeller; above the lug extends to the inner wall of the conduit is arranged in the pipe along the radial direction along the flow direction, card the outer wall of the inner wall and the boss hoop into the water channel formed by the narrow width of generator and the battery are connected through a wire. The invention has the advantages of achieving the purpose of saving energy and reducing consumption, stable power generation, high power generation efficiency, sanitation and cleanness, good water outlet effect, small flow kinetic energy loss and wide application range.

【技术实现步骤摘要】
基于自来水管压差的发电供电器
本专利技术属于发电设备
，具体涉及一种基于自来水管压差的发电供电器。
技术介绍
能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。随着我国工业化进程的加快，社会经济的愈发繁荣，社会对能源的需求也越来越大，同时能源问题也日益突出。电力作为当代社会最主要的能源之一，随着工业用电和生活用电的迅猛增加，供不应求的局面也日益显现。每年夏季，各大主要城市采取拉闸限电的措施足以说明我国的发电能力尚不能完全满足社会生产和生活的迫切需要。因此，设计出一种能够将日常生活中常见的能源形式转化为电能的发电装置，在更高程度上达到节能降耗的目的，则成为了一种迎合社会生产生活需要、缓解用电紧张的途径。目前，人们在开发新能源的过程中，研究对象主要集中在风能、太阳能、潮汐能等领域，却往往忽视了家家户户日常用到的自来水中所存储的巨大能量。自来水是我们日常生活中不可或缺的重要资源，不管是家庭生活还是企业生产都离不开自来水。为了使用户能够正常使用自来水，自来水厂必须把水加到一定压力后才能供给用户，这样，自来水管里储存了大量的动能，而用户使用自来水时，这部分动能没有得到利用，白白浪费掉。从全国范围来看，这部分动能的损失是巨大的。
技术实现思路
为了解决社会用电紧张、自来水管储存的能量得不到充分利用的问题，本专利技术的目的在于提供一种基于自来水管压差的发电供电器。本专利技术是通过以下技术方案来实现的：基于自来水管压差的发电供电器，包括依次连接的接头、叶轮组、发电机和蓄电池；上述接头由上至下包括卡箍和纵向的导管，上述卡箍的上端口为入水口，上述导管的下端口为出水口，卡箍内径与水龙头出水口的外径适配，导管的侧壁开有通孔；上述叶轮组包括横穿过上述通孔的转轴和横向设置在上述导管内部的叶轮，上述叶轮表面设有均匀分布的叶片，上述转轴与通孔连接处设有密封圈，转轴两端分别与上述发电机的转子、上述叶轮固定连接；上述发电机与上述蓄电池通过导线连接。本专利技术优选地，在上述叶轮的上方，上述导管的内壁沿径向设有向管内延伸的凸台，沿水流方向，上述卡箍的内壁和上述凸台的外壁共同形成由宽变窄的入水通道。本专利技术优选地，上述凸台在水平方向上的横截面为半圆形，该半圆形的直径与上述叶轮的中心轴线上下对应。本专利技术优选地，上述凸台向下延伸至上述导管的出水口，凸台的侧壁上设有与上述叶轮适配的凹槽，上述叶片的顶端与上述凹槽的槽面光滑接触。本专利技术优选地，在上述叶轮的下方，上述凸台的侧壁为倾斜面，沿水流方向，与该倾斜面邻接的导管内壁和该倾斜面共同形成由宽变窄的出水通道。本专利技术优选地，上述凸台的上表面由上述导管的内壁朝上述导管的管径中心向下倾斜。本专利技术包括依次连接的接头、叶轮组、发电机和蓄电池，接头与自来水管的水龙头通过卡箍连接，卡箍的内径与水龙头出水口的外径适配，便于将接头稳固地固定在水龙头上。接头及接头上的卡箍内径可以设计成大小不等的各种规格，以适用于不同尺寸的水龙头。导管的侧壁开有通孔，用于穿插转轴，转轴的一端连接电机，另一端连接设置在接头内部的叶轮。打开水龙头后，自来水因水管中的压差从接头的入水口流入，并从接头的出水口流出，供用户正常用水。自来水在接头中流动时，冲击叶轮表面均匀分布的叶片，从而推动接头中的叶轮转动，与叶轮固定连接的转轴跟随叶轮同步转动，转轴在转动过程中带动发电机中的转子转动，转子在定子中旋转，做切割磁感线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。发电机通过导线与蓄电池连接，将产生的电能转化为蓄电池中的化学能，达到蓄电的目的。用户可以利用该蓄电池为各种小型电器充电。转轴与通孔连接处设有密封圈，目的在于：其一，防止外界杂物和病菌通过通孔进入水龙头，进而污染自来水；其二，堵塞住通孔，使自来水只能通过接头的出水口流出，防止自来水从通孔出向外喷射，同时也保证了用户正常用水所需要的水压，避免了自来水通过通孔释放压力，影响用户正常用水；其三，避免了转轴与通孔之间发生摩擦，防止转轴磨损。叶片沿叶轮的圆周表面均匀分布，在水流冲击叶片的过程中，保证了叶轮能够匀速旋转，使发电机能够获得稳定的动力输入。在叶轮上方，导管的内壁沿径向设有向管内延伸的凸台，沿水流方向，卡箍的内壁和所述凸台的外壁共同形成由宽变窄的入水通道。叶轮以通过其中心轴线的竖直平面为界分为两侧，在叶轮转动的过程中，竖直平面一侧的叶片绕叶轮的中心轴线由上向下旋转，竖直平面另一侧的叶片绕叶轮的中心轴线由下向上旋转，凸台的设置使自来水只能从竖直平面一侧流入，进而只冲击该侧的叶片，推动该侧的叶片由上向下旋转。如果不设置该凸台，则当自来水流入时，自来水会同时对叶轮位于该竖直平面左右两侧的叶片产生冲击，叶轮的转动方向因自来水随机的湍流而定，造成叶轮时而顺时针旋转，时而逆时针旋转，从而对发电机产生不稳定的动力输入，影响发电机的发电效率。在某些时刻，当叶轮位于竖直平面左右两侧的叶片受到大小相等的水流冲击力时，叶轮甚至会突然停止转动，使发电机的转子同步停转，转子不做切割磁感线的运动，因而发电机在此时突然停止发电。这不仅浪费了水流的动能，也降低了发电机的发电效率。而凸台的设置则很好地解决了这一技术问题。另外，凸台的外壁与卡箍的内壁共同形成由宽变窄的入水通道，使自来水的压力得到提高，加大了自来水对叶片的冲击力，使叶轮和转轴转速加快，发电机的转子在定子中的转速同步加快，提高了发电机的发电效率。凸台在水平方向上的横截面为半圆形，该半圆形的直径与叶轮的中心轴线上下对应。这样的结构设计保证了自来水充分、准确地只对竖直平面一侧的叶片产生冲击，最大程度地提高叶轮的转速，最高效地利用自来水因压差产生的动能。凸台向下延伸至导管的出水口，凸台的侧壁上设有与叶轮适配的凹槽。如果凸台仅设置在叶轮上方，则叶轮的一侧常有自来水流过，而叶轮的另一侧留下了较大的空间，这一空间没有自来水流动，长期以后，这一空间将滋生病菌，叶轮在转动过程中，叶片将从这一空间中刮走病菌并将其带入自来水中，对自来水造成污染，影响用户的身体健康。因此，将凸台向下延伸直至导管的出水口，则凸台的实体填补了这一空间，避免病菌在此处滋生。凸台的侧壁上设有与叶轮适配的凹槽，且叶片的顶端与凹槽的槽面光滑接触，因而不影响叶轮的正常转动。在叶轮的下方，凸台的侧壁为倾斜面，沿水流方向，与该倾斜面邻接的导管内壁和该倾斜面共同形成由宽变窄的出水通道。由于水流冲击叶片后，水流的部分动能转化为叶轮的动能，因而水流的压力降低，降压后的水流如果直接从出水口流出，则用户最终使用到的出水压力小，使用效果差。在叶轮下方将凸台的侧壁设置为倾斜面，则缩小了出水通道的口径，使降压的水流压力回升，从出水口流出的水流恢复到较高的压力，保证了良好的出水效果。凸台的上表面由导管的内壁朝导管的管径中心向下倾斜，这样的设计使自来水从接头入水口进入时，水流能够沿倾斜的凸台表面往下流动，避免了水流直接冲击水平的凸台表面，减少了水流的动能损失。本专利技术至少能够达到一项以下有益效果：1.充分利用自来水管的压差进行发电，达到了节能降耗的目的；2.保证了叶轮转速恒定，发电状态稳定，发电效率高；3.清洁卫生，避免接头内滋生病菌，保证了用户的用水健康；4.出水压力较高，保证了良好的出水效果；5.水流动能损失小，提高了对水流动能的本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于自来水管压差的发电供电器，其特征在于：包括依次连接的接头（1）、叶轮组（2）、发电机（3）和蓄电池（4）；所述接头（1）由上至下包括卡箍（101）和纵向的导管（102），所述卡箍（101）的上端口为入水口（103），所述导管（102）的下端口为出水口（104），卡箍（101）内径与水龙头（7）出水口的外径适配，导管（102）的侧壁开有通孔（105）；所述叶轮组（2）包括横穿过所述通孔（105）的转轴（201）和横向设置在所述导管（102）内部的叶轮（202），所述叶轮（202）表面设有均匀分布的叶片（203），所述转轴（201）与通孔（105）连接处设有密封圈（5），转轴（201）两端分别与所述发电机（3）的转子、所述叶轮（202）固定连接；所述发电机（3）与所述蓄电池（4）通过导线（6）连接。

【技术特征摘要】
1.基于自来水管压差的发电供电器，其特征在于：包括依次连接的接头（1）、叶轮组（2）、发电机（3）和蓄电池（4）；所述接头（1）由上至下包括卡箍（101）和纵向的导管（102），所述卡箍（101）的上端口为入水口（103），所述导管（102）的下端口为出水口（104），卡箍（101）内径与水龙头（7）出水口的外径适配，导管（102）的侧壁开有通孔（105）；所述叶轮组（2）包括横穿过所述通孔（105）的转轴（201）和横向设置在所述导管（102）内部的叶轮（202），所述叶轮（202）表面设有均匀分布的叶片（203），所述转轴（201）与通孔（105）连接处设有密封圈（5），转轴（201）两端分别与所述发电机（3）的转子、所述叶轮（202）固定连接；所述发电机（3）与所述蓄电池（4）通过导线（6）连接。2.根据权利要求1所述的基于自来水管压差的发电供电器，其特征在于：在所述叶轮（202）的上方，所述导管（102）的内壁沿径向设有向管内延伸的凸台（106），沿水流方向，所述卡箍（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李嘉辉，
申请(专利权)人：李嘉辉，
类型：发明
国别省市：云南,53