自维持小区域照明系统的制作方法

本实用新型涉及照明系统领域，具体的讲是涉及一种自维持小区域照明系统。

背景技术：

小区或者厂区道路照明都属于小范围区域照明，一般都是使用市电，单独架设照明电力线路，照明的电力依赖于市电或者工业用电，一旦停电，整个居民小区和工厂都会陷入黑暗，对居民和工人的交通出行带来不便。为了解决断电无照明的问题，业界想了很多办法，最常见的是双路供电，尤其是以市电加自带光伏发电的解决方案最常见，在每一个路灯上都配备光伏发电设备，通过白天阳光照射转化为电能并存储于电池中，在夜间依赖电池中存储的电能或者市电提供照明。在市电停电时，依赖光伏发电储存在电池中的电能照明。这种设备应用的太阳能发电板制造成本高，甚至其制造中耗费的电能高于其寿命周期内发电量，而且不仅价格高昂，其结构相对脆弱，容易损坏，更需要人工定期清洁太阳能板，以保证发电效率，也造成维护成本上升。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述传统技术的不足之处，提供一种应用于居民小区及厂区等小范围区域、能够利用压力流体流动稳定供电、无市电也能够维持照明的自维持小区域照明系统。

本实用新型的目的是通过以下技术措施来达到的：

自维持小区域照明系统，包括发电机、充电电路、储能电池和照明灯系统，所述充电电路连接发电机与储能电池并将发电机的电充至储能电池中，所述储能电池提供照明灯系统用电，其特征在于：所述发电机的输入轴传动连接有流体驱动装置，所述流体驱动装置包括上盖、壳体和涡轮，所述壳体与上盖之间构成涡轮腔，所述涡轮安置于涡轮腔内，所述壳体连接有流体入口和流体出口，所述流体入口和流体出口的中心连线位于在涡轮腔轴线一侧。

作为一种优选方案，所述流体入口和流体出口的最外侧与同侧最远端涡轮腔内壁距离小于其最内侧与涡轮腔轴线距离。

作为一种优选方案，所述涡轮包括圆涡轮柱，所述圆涡轮柱周向设有涡轮叶片。

作为一种优选方案，所述上盖设有上轴承孔，所述壳体内设有下轴承孔，所述圆涡轮柱两端分别设有轴心重合的上涡轮轴和下涡轮轴，所述下涡轮轴与下轴承孔之间设有下轴承，所述上涡轮轴与上轴承孔之间设有上轴承。

作为一种优选方案，所述壳体设有多对一一对应的流体入口和流体出口，所述两片相邻的涡轮叶片之间的距离小于相邻的流体入口和流体出口之间的距离。

作为一种优选方案，所述涡轮叶片在长度方向上为弧形，所述涡轮叶片的长度方向与流体入口和流体出口的中心连线垂直。

作为一种优选方案，所述两个相邻的涡轮叶片和圆涡轮柱之间构成涡轮凹，所述涡轮叶片和圆涡轮柱的最外缘位于同一圆柱外周面上。

作为一种优选方案，所述涡轮叶片和圆涡轮柱最外缘与壳体涡轮腔接触配合设置。

作为一种优选方案，所述圆涡轮柱的两端分别设有密封槽，所述密封槽内设有密封圈。

作为一种优选方案，所述圆涡轮柱任意一端的密封槽有1至2道。

作为一种优选方案，所述上盖与壳体之间设有密封垫。

本申请发明的产品可以利用工厂压力罐的气体或者市政供水系统的水压产生电能，并将之储存，用于小区或厂区等小区域照明。具体说，对于厂区而言，制造业工厂均会使用压力罐提供高压气体，为各类气动工具提供动力源。压力罐是经过螺杆机将空气压入产生的压力，工人工作时使用管道连接至气动工具，压力罐的高压气流驱动气动工具做功，完成各种作业。本申请将具有独特结构的发电设备接入到压力罐输出高压气体的管道中，只要远端的气动工具使用，高压气体就会流经流体驱动装置，流体驱动装置带动发电机转动产生电能，发出的电能通过充电电路给储能电池充电，储能电池保存电能，夜间可供道路照明的照明灯系统使用，可根据厂区大小订制流体驱动装置和发电机、储能电池储能大小。最关键的一点是，本申请的流体驱动装置不会对气动工具的使用造成任何不利影响。具体而言，厂区用螺杆机压力罐压力为1.2mpa-0.6mpa，正常生产用气压力为0.5mpa-0.4mpa，此设备带动发电机负载损耗压力为0.005mpa，对工厂高压供气压力影响几乎可以忽略不计，采用500w永磁发电机工作一天产生五度电，储能电池容量能储存6度电，可以带动12v50w规格的led路灯10台，可供2万平方厂区路灯使用。

另一方面，对于小区和厂区，都可以采用水压发电方式，将流体驱动装置安装在供水管上，利用小区和厂区用水压力驱动，在用水同时带动发电机工作，产生电能后通过充电电路给储能电池充电，储能电池保存电能，夜间可供路灯和公共用电使用。此产品可以大大减少大量公共资源的资金投入，减轻小区照明的电费压力。对于多层小区（6层）自来水供水压力为0.3mpa-0.32mpa，正常用水压力为0.25mpa-0.27mpa，此设备带动发电机负载损耗压力为0.003mpa，对居民供水压力影响几乎可以忽略不计，200户小区用水按照一天为60方水计算，使用500瓦永磁发电机工作一天产生6度电，储能电池采用容量为十度电的，可以带动12v10w规格led路灯40-50台，发电机和储能电池规格可以根据小区大小、用水量、路灯数量及用电量调整。

总体而言，本申请的独特流体驱动装置结构在发电的同时大幅度减少对管路压力的损耗，使管路压力衰减降到最低，不影响后续各种设备的正常使用，在水网中使用也不会降低供水压力，不影响正常供水供气使用。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型的优点是：

本实用新型提供了一种利用工厂压力罐的气体或者市政供水系统的水压产生电能，并将之储存，用于小区或厂区等小区域照明的自维持小区域照明系统，本申请的独特流体驱动装置结构在发电的同时大幅度减少对管路压力的损耗，使管路压力衰减降到最低，不影响后续各种设备的正常使用，在水网中使用也不会降低供水压力，不影响正常供水供气使用，具有结构可靠性高、使用过程中维护需求低，易维护，运行成本低的优点。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

附图1是本实用新型自维持小区域照明系统实施例1的结构示意图。

附图2是实施例1中流体驱动装置的放大结构示意图。

附图3是本实用新型自维持小区域照明系统实施例1的结构示意图。

附图4是本实用新型自维持小区域照明系统实施例1的结构示意图。

附图5是本实用新型实施例2的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：如附图1至4所示，自维持小区域照明系统，包括发电机200、充电电路300、储能电池400和若干led路灯组成的照明灯系统500，所述充电电路300连接发电机200与储能电池400并将发电机200的电充至储能电池400中，所述储能电池400提供照明灯系统500用电，所述发电机200的输入轴通过联轴器201传动连接有流体驱动装置100。

如附图1和2所示，所述流体驱动装置100包括上盖101、壳体108和涡轮，所述上盖101与壳体108之间设有密封垫102，所述壳体108与上盖101之间构成涡轮腔115，所述涡轮安置于涡轮腔115内，所述壳体108连接有流体入口112和流体出口110，所述流体入口112连接有流体入管111，所述流体出口110连接有流体出管109，所述流体入管111和流体出管109外端设有螺纹，方便与水管连接，也可以采用韩式快接接头，方便工厂内高压气管连接。附图中未示出紧固连接上盖101与壳体108的螺纹。上盖101与壳体108也可以以用其它传统方式紧固。

如附图1至4所示，所述流体入口112和流体出口110的中心连线位于在涡轮腔115轴线一侧。如附图4所示，所述流体入口112和流体出口110的最外侧与同侧最远端涡轮腔115内壁距离l1小于其最内侧与涡轮腔115轴线距离l2。以最常使用的500瓦永磁发电机使用的流体驱动装置为例，其流体入口和流体出口的内径是20毫米，与之连接的流体入管和流体出管外径是25毫米，内径20毫米。与之配合的涡轮腔内径是700毫米，所述流体入口和流体出口的最外侧与同侧最远端涡轮腔内壁距离l1为3-5毫米，远小于其最内侧与涡轮腔轴线距离l2。这样可以达到最佳驱动效果，对设备内流体压力传导的影响最小，对下游的设备或者供水的压力影响降到最低。附图中的部件比例为更好显示和说明结构，与上述具体数值比例不同。

如附图1和2所示，所述涡轮包括圆涡轮柱103，所述圆涡轮柱103的两端分别设有密封槽，所述圆涡轮柱103任意一端的密封槽有1至2道，所述密封槽内设有密封圈105。本实施例中密封槽为一端各1道，对于密封性要求更高的可以增加密封槽和密封圈，提高密封性。

如附图1和2所示，所述圆涡轮柱103周向设有涡轮叶片106，所述涡轮叶片106在长度方向上为弧形，所述涡轮叶片106的长度方向与流体入口112和流体出口110的中心连线垂直。

如附图1至3所示，所述两个相邻的涡轮叶片106和圆涡轮柱103之间构成涡轮凹107，涡轮凹107容积越大对流过设备的压力衰减越小，可以根据管路中压力衰减情况具体计算设置涡轮凹107容积，所述涡轮叶片106和圆涡轮柱103的最外缘位于同一圆柱外周面上，所述涡轮叶片106和圆涡轮柱103最外缘与壳体108涡轮腔115接触配合设置。加上圆涡轮柱103的两端的密封圈，可以确保内部的压力流体不会泄露。

如附图1和2所示，所述上盖101设有上轴承孔，所述壳体108内设有下轴承孔，所述圆涡轮柱103两端分别设有轴心重合的上涡轮轴104和下涡轮轴116，所述下涡轮轴116与下轴承孔之间设有下轴承113，所述上涡轮轴104与上轴承孔之间设有上轴承114。

实施例2：如附图5所示，本实施例中所述壳体108设有两对一一对应的流体入口112和流体出口110，分别为第一流体入口112a、第一流体出口110a、第二流体入口112b和第二流体出口110b，所述流体入口与流体出口依次交错设置，所述第一流体入口112a连接有第一流体入管111a，所述第一流体出口110a连接有第一流体出管109a，所述第二流体入口112b连接有第二流体入管111b，所述第二流体出口110b连接有第二流体出管109b，连接水路时，以第一流体入管111a接来水端，第一流体出管109a与第二流体入管111b连接，第二流体出管109b接用水端，连接高压气罐方式相同。也可以将第一流体入管111a与第二流体入管111b并联，共同连接来水端，将第一流体出管109a与第二流体出管109b并联，共同连接用水端，在用水量相对较小，适宜前一种方式，用水量较大时更适宜后一种连接方式。对于3组及以上设置，原理相同。

如附图5所示，所述两片相邻的涡轮叶片106之间的距离小于相邻的流体入口112a和流体出口110b之间的距离。本实施例中其它部分与实施例相同。