基于节省能耗的卫生间综合节能装置的制造方法

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基于节省能耗的卫生间综合节能装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一中节能装置,具体涉及一种基于节省能耗的卫生间综合节能装置。
【背景技术】
[0002]公共卫生间作为一种公共设施,是城乡建设文明程度的一种体现,现在公共卫生间内的小便槽感应冲水装置的感应器多数采用干电池供电,据不完全统计,目前济南市市场上带感应器的小便池大约有300万台,每年对于干电池的损耗达到了 1200万节,经济损耗近3000万。对于小便池感应器电池的更换频率较高,造成了资源的严重浪费。同时,在许多人流量较大的旅游景点的卫生间内,卫生间蹲坑间的挡板门在一天内的开闭次数巨大,据统计日均可达到1000次。在挡板门开闭的过程中产生了机械能,然而这部分机械能也没能够得到充分利用。由此可知现有的公共卫生间存在以下问题:
[0003]1、在人均使用量较大时,需要不断更换干电池,才能保证冲水的正常运作,由此造成了大量干电池的损耗,造成较大的经济损失,同时干电池的回收处理也增加了环保的负担;
[0004]2.卫生间蹲坑间的挡板门开闭的过程中产生了机械能不能得到充分利用,造成能源的浪费,达不到有效节能的目的。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足,提供一种基于节省能耗的卫生间综合节能装置,能够优化能源配置,达到综合节能的目的。
[0006]为实现上述目的,本实用新型采用下述技术方案:
[0007]基于节省能耗的卫生间综合节能装置,包括齿轮装置、发电装置、挡板门和固定板,固定板设置于挡板门的一侧,齿轮装置的输入轴与连接杆相连接,连接杆与挡板门相接触,齿轮装置的输出轴末端套接于连接装置内,输出轴绕连接装置以输出轴的轴线为中心转动,连接装置与挡板门相固定,发电装置包括定子铁芯、转子、集电环和电刷,电刷和集电环相连接,转子与输出轴相连接,转子随输出轴一起转动,定子铁芯和集电环的外部均与固定板相固定,集电环内部与输出轴相连接。
[0008]所述连接装置为滚动轴承I,滚动轴承I的内圈与输出轴相配合,滚动轴承I的外圈与固定板相固定。
[0009]所述输入轴上部通过滚动轴承II与挡板门相固定,滚动轴承II的内圈与输入轴相配合,滚动轴承II的外圈与固定板相固定。
[0010]所述集电环、转子均与输出轴均通过盈配合相连接。
[0011 ]所述齿轮装置包括一个主动齿轮和一个被动齿轮,主动齿轮和被动齿轮相啮合,主动齿轮与输入轴相连接,被动齿轮与输出轴相连接。
[0012]所述定子铁芯和集电环的外部与固定板均通过螺钉或胶粘方式相固定。
[0013]所述输出轴上设置若干个发电装置。
[0014]本实用新型的有益效果是:将公共卫生间蹲坑间的挡板门开闭的过程中产生的机械能收集起来转化为电能并且将该电能充给公共卫生间的小便感应器中的干电池,实现能源的有效利用,延长电池的工作时间,减少电池更换的频率,实现有效节能,并利于环保。
【附图说明】
:
[0015]图1是本实用新型的结构不意图;
[0016]图2是整流稳压电路图;
[0017]图中:1、挡板门,2、连接杆,3、滚动轴承II,4、输入轴,5、主动齿轮,6、被动齿轮,7、输出轴,8、转子,9、定子铁芯,10、集电环,11、滚动轴承I,12、固定板。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0019]基于节省能耗的卫生间综合节能装置,如图1所示,包括齿轮装置、发电装置、挡板门I和固定板12,固定板12设置于挡板门I的一侧,齿轮装置包括一个主动齿轮5和一个被动齿轮6,主动齿轮5和被动齿轮6相啮合,主动齿轮5与输入轴4相连接,被动齿轮6与输出轴7相连接;
[0020]齿轮装置的输入轴4与连接杆2相连接,连接杆2与挡板门I相接触,齿轮装置的输出轴7的末端套接于连接装置内,输出轴7绕连接装置以输出轴7的轴线为中心转动,连接装置与挡板门I相固定;连接装置为滚动轴承111,滚动轴承111的内圈与输出轴7相配合,滚动轴承111的外圈与固定板12相固定。输入轴4上部通过滚动轴承113与挡板门I相固定,滚动轴承113的内圈与输入轴4相配合,滚动轴承113的外圈与固定板12相固定。
[0021]发电装置包括定子铁芯9、转子8、集电环10和电刷,转子8与输出轴7相连接,转子8均随输出轴7—起转动,定子铁芯9和集电环10的外部与固定板12相固定,集电环10内部与输出轴7相连接。电刷和集电环10相连接,电刷和集电环10构成滑动接触,转子8安装于定子铁芯9内部,转子8上附有若干匝线圈。优选的,定子铁芯与固定板通过螺钉或胶粘方式相固定,集电环的外部与固定板通过螺钉或胶粘方式相固定。
[0022]集电环10、转子8均与输出轴7均通过盈配合或过渡配合相连接。
[0023]发电装置产生的电压经桥式整流电路整流以后,再经过滤波电路之后,给可充电干电池充电。
[0024]优选的,在每个输出轴7上可设置若干个发电装置,由于是由同一个挡板门运动产生的电能,所以他们的相序,极值全都相同。将这些发电装置发出的电压通过导线叠加在一起,再接入整流电路中,以增大接入整流电路的电压值。
[0025]工作时,挡板门I开闭时,带动连接杆2转动,从而带动输入轴4与滚动轴承113的内圈一起转动,进而使主动齿轮5转动,带动被动齿轮6转动,被动齿轮6带动输出轴7和滚动轴承Ill的内圈一起转动,使得转子8以输出轴7的轴线而转动,定子铁芯9与转子之间产生电磁感应现象,从而产生电流,再经如图2所示的整流稳压电路后,给可充电干电池充电,图2中电源为发电装置产生的总电压,Dl?D4为四支型号相同的二极管,Cl为超级电容,Rl为五节充电干电池两端的电阻。发电装置产生的电压经过桥式整流电路整流以后,再经过Cl的滤波电路之后,给可充电干电池充电。
[0026]若主动齿轮直径为dl = 15cm,齿数为zl,角速度为奶,被动齿轮直径d2 = 8cm,齿数为z2,角速度为《2,定子铁芯的磁感应强度B = 0.6T,转子上附有线圈匝数N= 200,把线圈看成长16cm,宽为1cm的矩形线圈。开门时间为At = 1.7s,关门时间为1.7s,开门时挡板门的角度变化量ΛΘ = 0.5JT,则有:
[0027](I)挡板门开门时的角速度:w = A9/At = 0.5Vl.7 ? lrad/s
[0028](2)dl/d2 = zl/z2=w2/wi ,w=wi,即W2 = 15/8 = I.875rad/s
[0029]假设传动时的机械效率为95%,则W2=1.78rad/s
[0030](3)转子产生的电动势E的大小(发电装置看作是最简单的线圈发电装置):
[0031]E = NBSw2Sinw2t = 200X0.6X0.16X0.1X1.78X sinl.78t * 3.42sinl.78t(V)
[0032]其中S表示线圈面积,这里S=矩形线圈长度*矩形线圈宽度;
[0033]发电装置效率95%,则输出的E = 3.25sinl.78t(V)
[0034](4)在每个输出轴7上装三个这样的发电装置,由于是由同一个挡板门运动产生的电能,所以他们的相序,极值全都相同。将三个发电装置发出的电压通过导线叠加在一起,再接入整流电路中,则接入整流电路的电压为Vl=9.74sinl.78(V)。
[0035](5)经过整流后的电压计算:Vl的有效值为Ul = 6.89V,经整流滤波,同时考虑二极管的压降后加在充电干电池两端的电压大约为U = 6V。
[0036](6)假设使用干电池的小便感应器为5节1.2V的氢镍干电池,每节内阻为I Ω。
[0037](7)—个挡板供应一个感应器;
[0038]每次开闭门流过电池的电流为I=U/R = 6/5 = 1.2(A)。上一次厕所充的电能为Q =UIti=1.2X6X3.4 = 24.5(w.s),其中开闭门时间为ti = 1.7+1.7 = 3.4s。
[0039]一个旅游景点的卫生间内每个蹲坑间的使用次数大约为每天500次,则一年内一个挡板门可以为感应器提供24.5 X 500 X 365 = 1.24(kwh)的电能。使电池可以多用2_3年的时间。
[0040]由以上计算可知,利用挡板门开闭的过程中产生的机械能转化为电能,并且将该电能充给小便感应器中的干电池,实现了能源的有效利用,节能效果显著,延长了干电池的工作时间,减少干电池更换频率,实现有效节能,同时也为环保工作减轻了负担。
[0041]上述虽然结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行了描述,但并非对本实用新型保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本实用新型的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
【主权项】
1.基于节省能耗的卫生间综合节能装置,其特征是,包括齿轮装置、发电装置、挡板门和固定板,固定板设置于挡板门的一侧,齿轮装置的输入轴与连接杆相连接,连接杆与挡板门相接触,齿轮装置的输出轴末端套接于连接装置内,输出轴绕连接装置以输出轴的轴线为中心转动,连接装置与挡板门相固定,发电装置包括定子铁芯、转子、集电环和电刷,电刷和集电环相连接,转子与输出轴相连接,转子随输出轴一起转动,定子铁芯和集电环的外部均与固定板相固定,集电环内部与输出轴相连接。2.如权利要求1所述的基于节省能耗的卫生间综合节能装置,其特征是,所述连接装置为滚动轴承I,滚动轴承I的内圈与输出轴相配合,滚动轴承I的外圈与固定板相固定。3.如权利要求1或2所述的基于节省能耗的卫生间综合节能装置,其特征是,所述输入轴上部通过滚动轴承II与挡板门相固定,滚动轴承II的内圈与输入轴相配合,滚动轴承II的外圈与固定板相固定。4.如权利要求1所述的基于节省能耗的卫生间综合节能装置,其特征是,所述集电环、转子均与输出轴均通过盈配合相连接。5.如权利要求1所述的基于节省能耗的卫生间综合节能装置,其特征是,所述齿轮装置包括一个主动齿轮和一个被动齿轮,主动齿轮和被动齿轮相嗤合,主动齿轮与输入轴相连接,被动齿轮与输出轴相连接。6.如权利要求1所述的基于节省能耗的卫生间综合节能装置,其特征是,所述定子铁芯和集电环的外部与固定板均通过螺钉或胶粘方式相固定。7.如权利要求1所述的基于节省能耗的卫生间综合节能装置,其特征是,所述输出轴上设置若干个发电装置。
【专利摘要】本实用新型公开了基于节省能耗的卫生间综合节能装置,包括齿轮装置、发电装置、挡板门和固定板,固定板设置于挡板门的一侧,齿轮装置的输入轴与连接杆相连接,连接杆与挡板门相接触,齿轮装置的输出轴末端套接于连接装置内,连接装置与挡板门相固定,发电装置包括定子铁芯、转子、集电环和电刷,电刷和集电环相连接,转子与输出轴相连接,定子铁芯和集电环的外部均与固定板相固定,集电环内部与输出轴相连接。本实用新型将蹲坑间的挡板门开闭的过程中产生的机械能转化为电能并且将该电能,并利用该电能给公共卫生间内的小便感应器中的干电池充电,实现能源的有效利用,延长电池的工作时间,减少电池更换的频率,实现有效节能,并利于环保。
【IPC分类】H02J7/32, H02K7/18
【公开号】CN205212632
【申请号】CN201521111468
【发明人】吕健冉, 杨晓, 于文龙, 李采怿
【申请人】吕健冉, 杨晓, 于文龙
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月28日
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