供水管網發電裝置的製作方法

2023-06-11 04:28:56

專利名稱：供水管網發電裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種利用城市供水管網進行發電的裝置。
背景技術：
如今，國家大力提倡新能源技術的開發與利用，各類電力生成裝備應運而生。無論是風力發電，或太陽能發電都是很不錯的節能電力生成方式，但成本相對較高，受氣候影響較大。並且風電設備較難進入城市，必須存在遠距離傳送。而太陽能電力因其造價高，維護成本高，也較難廣泛使用。發明內容本實用新型是基於城市建設的特點出發的一種發電裝置。由於城市中布局了數量龐大的供水管網，以完成從水廠到用戶的水源輸送。而這種供水管網的水流幾乎是永不停歇的，並且供水水壓相對穩定。因此，本實用新型利用這些管網的水流進行發電，設計了一套發電裝置，以充分利用到水利資源，為城市提供廉價的可用電力。本實用新型的技術方案是一種供水管網發電裝置，由葉輪、變速齒輪組、發電機、充電控制器、蓄電瓶和數字逆變器組成，葉輪置於供水管道內壁之間，其轉軸通過傳動軸和變速齒輪組與發電機的轉動軸連接，發電機的電力輸出端經充電控制器輸接至蓄電瓶的充電極端，蓄電瓶的放電極端接至數字逆變器的輸入端。實際工作中，利用管網水流帶動管道內壁的葉輪轉動(類似水錶)，葉輪的轉動連接發電機的轉動，從而實現電力的生成，電力生成以後至於蓄電池組內，隨後輸出到電力應用領域。本實用新型的其它相應的技術方案還包括下述內容。1、在所述的管道內壁葉輪裝置，可採用臥式，葉輪與水流平行(如圖1)；也可採用立式，葉輪與水流垂直(如圖2)兩種方式。葉片可根據葉輪的不同進行選擇，臥式葉輪可用碗式葉片(如圖3 6)，立式葉輪可用常規風葉葉片(如圖7)；葉片材料為輕質環保材料。2、在所述的葉輪與發電機的連動中，葉輪轉動會經過一個齒輪變速裝置(圖1、2 中所示幻，連接到電機的轉動上，提高轉速有效利用。同時，變速齒輪中會裝置一個離合控制，以達到可適時終止發電機轉動的目的，即控制葉輪的轉動傳送到電機轉動軸。3、在所述電力生成後將存於蓄電池中，這一過程需經過充電器整流後，再對蓄電瓶充電(圖1、2中所示6)。4、在所述蓄電瓶向外輸出電力時，這一過程需經一個數字逆變器後供電器使用 (圖1、2中所示8)。5、在所述發電機中，有水冷散熱系統(圖1、2中所示5)，為發電機散熱。綜述該發電裝置的完整採電模式為，由水流推動葉輪(圖1、2中所示1)轉動，通過傳動軸(圖1、2中所示2、連接壁管外的變速齒輪組(圖1、2中所示幻，達到有效轉速後連接發電機(圖1、2中所示4)進行發電，再經過充電控制器(圖1、2中所示6)向蓄電瓶充電， 蓄電瓶(圖1、2中所示7)通過數字逆變器(圖1、2中所示8)向外界用戶供電。本實用新型特點1、它是一種不受太多外在環境影響的發電裝置，並可持續不斷的工作。2、它類似一種管道連接頭，因此可根據管網口徑大小生產不同型號進行配置。[0016]3、從理論上講，它可以任意在管網內布置數量，既可以每隔500米一個，也可以每隔1米一個。4、在數量較多，兩裝置相近時，其發電機輸出電力後可併網貯存，由此，可適當降低單體成本，實行集約化模式(圖8)。5、利用現有供水管道，只需適量修整便可裝配，簡便易行。6、可就近滿足社會用戶使用或公共設施使用，降低配送損耗。7、因該裝置基本上都在城市道路處，故可更易建設各類電動車的充電系統。 8、葉輪採用環保材料，不會對供水產生汙染影響。9、有變速齒輪組調節轉速，有離合裝置控制傳動是否工作運行。10、可根據管網情況選擇葉輪配置採用立式或臥式，並且臥式中也可採用常規葉片，而碗式葉片的背面呈凸形流線設計，有效降低水阻，正面凹形碗狀設計可更有效的增大水流壓力。11、本裝置中就近依靠水流為發電機組設置水冷系統，達到降溫的目的。

圖1為採用臥式葉輪的發電裝置的結構示意圖。圖2為採用立式葉輪的發電裝置的結構示意圖。圖3 圖6為碗式葉輪的結構示意圖，其中圖3為3片葉片葉輪示意圖，圖4為單葉正面圖，圖5為單葉背面圖，圖6為單葉側面圖。圖7為常規葉輪的結構示意圖。圖8為發電裝置集約效果圖，說明當單個機組較近時，可採用數臺單體發電機發電，後集成到共同的充電器充至蓄電瓶(組)，經過逆變器輸出，如此電量更加穩定充沛。也降低了單體發電的構造成本，增大了水流利用率。圖中各標號名稱分別是1-葉輪(其中圖1為臥式葉輪，圖2為立式葉輪)，2-傳動軸，3-變速齒輪組，4-發電機，5-水冷進出水管，6-充電控制器，7-蓄電瓶，8-數字逆變器，9-管道連接口，10-電流導線，11-葉輪支撐軸；A-水流，B-中部凹陷，C-中部突出，D-背側凸，F-發電機，G-充電器，H-蓄電瓶(組)，I-逆變器，J-用戶。
具體實施方式
參見附圖，本實用新型所述的供水管網發電裝置由葉輪1、變速齒輪組3、發電機 4、充電控制器6、蓄電瓶7和數字逆變器8組成，葉輪1置於供水管道內壁之間，其轉軸通過傳動軸2和變速齒輪組3與發電機4的轉動軸連接，發電機4的電力輸出端經充電控制器6輸接至蓄電瓶7的充電極端，蓄電瓶7的放電極端接至數字逆變器8的輸入端。具體實施結構中，葉輪1可採用葉輪面與水流平行的臥式葉輪，也可採用葉輪面與水流垂直的立式葉輪，臥式葉輪採用碗式葉片，立式葉輪採用常規風葉葉片；在變速齒輪組3中設有離合控制裝置，以達到可適時終止發電機4轉動的目的；此外，在發電機4中設有用於為發電機散熱的水冷散熱系統。
權利要求1.一種供水管網發電裝置，由葉輪(1)、變速齒輪組(3)、發電機G)、充電控制器(6)、 蓄電瓶(7)和數字逆變器(8)組成，其特徵是葉輪(1)置於供水管道內壁之間，其轉軸通過傳動軸( 和變速齒輪組C3)與發電機的轉動軸連接，發電機的電力輸出端經充電控制器(6)輸接至蓄電瓶(7)的充電極端，蓄電瓶(7)的放電極端接至數字逆變器(8) 的輸入端。
2.根據權利要求1所述的供水管網發電裝置，其特徵是葉輪(1)採用葉輪面與水流平行的臥式葉輪，或採用葉輪面與水流垂直的立式葉輪，臥式葉輪採用碗式葉片，立式葉輪採用風葉葉片。
3.根據權利要求1所述的供水管網發電裝置，其特徵是變速齒輪組C3)設有離合控制裝置。
4.根據權利要求1所述的供水管網發電裝置，其特徵是在發電機中設有水冷散熱系統。
專利摘要本實用新型涉及一種供水管網發電裝置，由葉輪、變速齒輪組、發電機、充電控制器、蓄電瓶和數字逆變器組成，葉輪置於供水管道內壁之間，其轉軸通過傳動軸和變速齒輪組與發電機的轉動軸連接，發電機的電力輸出端經充電控制器輸接至蓄電瓶的充電極端，蓄電瓶的放電極端接至數字逆變器的輸入端。實際工作中，利用管網水流帶動管道內壁的葉輪轉動，葉輪的轉動連接發電機的轉動，從而實現電力的生成，電力生成以後至於蓄電池組內，隨後輸出到電力應用領域。本實用新型是基於城市建設特點設計的發電裝置，它通過城市供水管網的水流發電，充分利用到水利資源，從而為城市提供廉價的可用電力。
文檔編號F03B13/00GK202165203SQ20112010439
公開日2012年3月14日 申請日期2011年4月11日 優先權日2011年4月11日
發明者朱軍 申請人:朱軍