一种竖轴水轮机驱动的水管发电装置的制作方法

本发明属于水管内自发电的技术领域，尤其涉及一种竖轴水轮机驱动的水管发电装置。

背景技术：

微水力发电装置由于其结构简单、使用广泛等特点，市场需求大，其中基于自来水管的水管发电更是成为当前研究的热点。现有小型发电机一般采用柴油机发电，这种不仅消耗资源，而且容易造成污染。由于自来水是通过自来水管高压输送到城市的各个角落，水管中水流速度较大，能量未得到充分利用，造成浪费，传统水龙头打开时容易将水溅到人的身上。因而可以采用小型水轮机进行发电，实现动能向电能的转换。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种竖轴水轮机驱动的水管发电装置，其具有结构简单、绿色节能以及便于安装与维修等特点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种竖轴水轮机驱动的水管发电装置，包括水管、防水壳；所述防水壳设置在水管一侧；所述水管内设置有发电机组，所述发电机组通过蓄电池与伸出防水壳的输电口连接；所述发电组转子、转动轴和电机，所述转动轴一端与所述水管连接，其另一端伸出水管连接设置在所述防水壳；所述转动轴位于水管部分内设置有所述转子。

所述发电组数量为1～6组。

所述蓄电池与发电组串接。

所述转子为竖轴水轮机转子。

所述水管进水端与水龙头螺纹连接，其出水端上设置栅格。

本发明有益效果：

1、本发明中利用水龙头打开时，通过流动的水流促使转子转动，从而带动发电机发电，自行为电路系统提供电力，无需外接电源，具有自发电的特点，实现了能源的再利用。

2、本发明中通过水轮机发电装置提取水流的部分动能，对水龙头中的水流产生了减压的效果，避免了因水压过大产生飞溅的水，使流出的水更加柔和。

3、本发明可根据实际需求调整水轮机发电机组的数量，发电机组沿着水流方向线性排布，多次提取水流的功能，实现了能量的多级利用，提高了转换效率。

4、本发明通过外接在水龙头上，能同时将水流的势能和动能转化为电能，发电效率更高。

5、本发明具有结构简单、使用方便、便于安装与维修和操作人性化等特点，同时节能环保。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2是本发明图1中a-a图。

图3是本发明中水轮机竖轴转子侧视图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1和图2所示，一种竖轴水轮机驱动的水管发电装置，包括一圆形水管(1)，水管外加装有防水壳(2)，水管一侧通过螺纹与水龙头(3)连接，另一侧设有网状栅格(4)，作为出水口；水管(1)内设有竖轴水轮机转子(5)，转子的转动轴两侧通过带水密轴封的轴承(6)安装在水管(1)中，转动轴一端与分别与安装在防水壳(2)内的发电机(7)连接，带动发电机(7)发电；防水壳(2)内部，发电机(7)通过导线(8)串联，组成发电机组，发电机组的正负极通过导线(8)分别与蓄电池(10)连接；防水壳(2)顶部设有正负极输电口(9)，输电口(9)连接到蓄电池(10)，外接电器到输电口(9)即可使用。

所述水轮机发电装置采用竖轴转子(5)，叶片数量可根据使用环境和需求调整为3～6个，图3为一3叶片竖轴转子侧视图，3个叶片通过连杆连接到转动轴上，水流流过时会带动整个转子绕着转动轴转动。

所述竖轴转子(5)和发电机(7)组成的发电装置可根据使用环境和需求调整1～6组，多组发电装置能够充分提取水流的动能，提高发电效率，同时使水龙头中流出的水更为柔和，避免产生飞溅的水滴。

所述圆形水管(1)外部加装有防水壳(2)。

所述发电机(7)通过导线串联组成发电机组，并固定在防水壳(2)内。

所述防水壳(2)顶部设有正负极输电口(9)，输电口(9)连接到蓄电池(10)，外接电器到输电口(9)后即可使用。

所述水管(1)一端通过螺纹与水龙头连接，一端设有栅格(4)作为出水口。

本发明工作原理：

当使用者打开水龙头时，流动的水流会带动竖轴转子转动，转子的转动轴连接在发电机上，从而带动发电机发电，将电能储存到蓄电池中，实现动能到电能的转换。发电机通过串联的方式组成发电机组，提高电能的输出功率，外接电器即可使用蓄电池中储存的电能，达到节能环保的目的。

在实际应用中，本发明中各部件的设置方式均可能发生某些改变，而其他人员在其启示下也可能做出相似设计。需要指出的是，只要不脱离发明的设计宗旨，所有显而易见的改变及其相似设计，均包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种竖轴水轮机驱动的水管发电装置，包括水管、防水壳；所述防水壳设置在水管一侧；所述水管内设置有发电机组，所述发电机组通过蓄电池与伸出防水壳的输电口连接；所述发电组转子、转动轴和电机，所述转动轴一端与所述水管连接，其另一端伸出水管连接设置在所述防水壳；所述转动轴位于水管部分内设置有所述转子，其具有结构简单、绿色节能以及便于安装与维修等特点。

技术研发人员：林伟豪;汪曙光;江锦鑫
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：2017.10.21
技术公布日：2018.02.16