专利名称：水管出水口便携式微型发电机装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种发电装置，尤其涉及ー种水管出水ロ便携式微型发电机装置。
背景技术：
随着人民生活水平的提高，自来水管网早已普及到千家万户，特别是在城市中，伴随高层建筑越来越多，供水単位对自来水管线的供水水压也随之増大，甚至在有些智能化高层住宅小区或高端酒店中，需要单独设立增压站以提高供水水压カ；另外，生活中，为了满足人们对不同类型水资源的需求，还配备有相应的热水管线和中水管线，以此提高人们的生活品质以及加大循环利用水资源的力度。这些自来水管网投入运行后，无形中増加了能源的消耗，这与当前积极倡导的低碳、环保的消费理念相悖。 我们在日常生活中都曾遇到这样的场景，当打开自来水水龙头时，由于管内的水压カ较大，水管中的水会迅速喷溅出来，有时猝不及防，会连同水池中的残留物溅射到水池外以及人身上，造成极为尴尬的情形。其缘由在于水管中蕴藏着较大的水压カ；据统计，目前一般城市管网平均压カ达到O. 30MPa以上，个别6层或6层以上用户由于所处地理位置较高，公共供水管道水压不能满足用户使用要求吋，还需增加二次供水施压设施，因此，水管中的水压カ随高层建筑的增高和增多，呈逐年上升趋势。这些水压カ储存的势能通常来自供水単位或用户所在片区的增压设备，必要的水压カ是维持自来水管网正常运行的先决条件，因此无法消除，多在打开水龙头的过程中，通过水的飞溅将其中蕴藏的势能消耗棹。有人想到利用这些能量，在供水管网中安装小型发电设备，但由此增加了供水管网中的阻力，反而相应再次増加了增压设备的功耗。而且对水管的承压能力也提出更高的要求，増加建设成本，得不偿失。
实用新型内容本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供ー种水管出水ロ便携式微型发电机装置。为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案ー种水管出水ロ便携式微型发电机装置，它包括安装在水龙头水嘴上的与其连接的管状外壳，所述管状外壳呈直管式，其一侧连接有叶轮型腔，所述叶轮型腔内安装有与之配合的叶轮，所述叶轮的轴与发电机连接，所述发电机位于叶轮型腔的外侧并与之固定连接，所述发电机与蓄电池连接。ー种水管出水ロ便携式微型发电机装置，它包括安装在水龙头水嘴上的与其连接的管状外売，所述管状外壳呈转角式，在转角处或管的一侧连接有叶轮型腔，所述叶轮型腔内安装有与之配合的叶轮，所述叶轮的轴与发电机连接，所述发电机位于叶轮型腔的外侧并与之固定连接，所述发电机与蓄电池连接。所述叶轮的轴心位于管状外壳的管轴线ー侧。[0009]所述管状外壳与水龙头水嘴端连接部位设有弹簧卡。所述发电机与蓄电池连接电路中包括整流滤波或稳压电路。本实用新型的所述的两种管状外壳，一种呈直管式，从整体看直管呈海马外形偏心状；另外一种呈转角式，从整体看转角处呈海马外形偏心状。本实用新型的工作原理本装置设置在居民家庭或厂矿企业中，直接连接在自来水管水龙头上，利用自来水管中天然存在的水压力，打开水龙头后，水管中储藏的势能推动轴心位于水管轴线ー侧的叶轮，势能转变成叶轮的旋转动量矩，叶轮通过轴与发电机连接，发电机将所发出的电能通过电路储备在蓄电池中，电路中包括整流滤波或稳压电路，通常情况下，发电机采用直流或交流均可，从成本和电流质量上考虑采用直流发电机可省去整流部分，略显经济。由此看出，每ー个水龙头发电量固然有限，但当家居中所有的水龙头都采用此装 置，或者一栋楼或一个小区乃至ー个城市中都使用本装置，所产生的节能效果还是相当可观的。本实用新型的有益效果本实用新型具有体积小、安装、维修方便的特点，通过配置不同口径的管ロ，即插即用，管ロ配合处还可配备弹簧卡，使管ロ结合紧密，连接更可靠。微型发电机从出水ロ中获取储存的势能并转换为电能，这对于类似自来水出水ロ这样的，容易被忽略不被引起足够重视或未被开发的微能源，通过安装相应的装置将其转换为电能具有一定的启发性。根据水流动力学原理，叶轮轴心位于管状外壳的管轴线ー侧，可増大对转轴的驱动カ矩，通过实验证实使能量得到最大化的利用。
图I为本实用新型原理示意图；图2为本实用新型转角式管状外壳原理示意图；图3为本实用新型直插式原理示意图。其中，I.发电机，2.管状外売，3.轴，4.叶轮，5.叶轮型腔，6.弹簧卡，7.蓄电池。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本实用新型作进ー步说明。图I、图2、图3中，ー种水管出水ロ便携式微型发电机装置，它包括安装在水龙头水嘴上的与其连接的管状外壳2，所述管状外壳2呈直管式，其一侧连接有叶轮型腔5，所述叶轮型腔5内安装有与之配合的叶轮4，所述叶轮4的轴3与发电机I连接，所述发电机I位于叶轮型腔5的外侧并与之固定连接，所述发电机I与蓄电池7连接。另ー种实施方式，ー种水管出水ロ便携式微型发电机装置，它包括安装在水龙头水嘴上的与其连接的管状外壳2，所述管状外壳2呈转角式，在转角处或管的一侧连接有叶轮型腔5，所述叶轮型腔5内安装有与之配合的叶轮4，所述叶轮4的轴3与发电机I连接，所述发电机I位于叶轮型腔5的外侧并与之固定连接，所述发电机I与蓄电池7连接。所述叶轮4的轴心位于管状外壳的管轴线ー侧。所述管状外壳与水龙头水嘴端连接部位设有弹簧卡。[0026]所述发电机与蓄电池连接电路中包括整流滤波或稳压电路。叶轮型腔位于管路的ー侧，相对管路轴线，形成偏心结构，整体结构呈海马形，即增大对转轴的驱动カ矩。而且有利于铸造加工。在微型发电机研究现状的基础上，还可以进ー步采用建立微型压电发电机连续模型，进行相应的实验验证和测试与分析具体从(I)分析了国内外微型风カ发电机；(II)建立了自来水出水ロ微型发电机的连续模型；进行了实验验证；(III)建立了自来水出水ロ微型发电机的有限元模型，进ー步验证了理论模型，在此基础上可对电极布置、质量块等对发电机输出性能的影响进行了分析，(VI)进ー步优化自来水出水ロ微型发电机结构，研究了自来水出水ロ微型发电机的微组装エ艺，，通过实验分析了水的流速、流量压力、柔性支承对发电机输出性能的影响，一般自来水龙头中水的压强是3. X IO5Pa到5X IO5Pa,若内直径是2厘米的自来水管，水管内水的流速是8CM/S，理论计算一般自来水出水ロ微型发电机能输出功率能达到15W到50W。 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。
权利要求1.ー种水管出水ロ便携式微型发电机装置，其特征是，它包括安装在水龙头水嘴上的与其连接的管状外壳，所述管状外壳呈直管式，其一侧连接有叶轮型腔，所述叶轮型腔内安装有与之配合的叶轮，所述叶轮的轴与发电机连接，所述发电机位于叶轮型腔的外侧并与之固定连接，所述发电机与蓄电池连接。
2.ー种水管出水ロ便携式微型发电机装置，其特征是，它包括安装在水龙头水嘴上的与其连接的管状外壳，所述管状外壳呈转角式，在转角处或管的一侧连接有叶轮型腔，所述叶轮型腔内安装有与之配合的叶轮，所述叶轮的轴与发电机连接，所述发电机位于叶轮型腔的外侧并与之固定连接，所述发电机与蓄电池连接。
3.如权利要求I或2所述的水管出水ロ便携式微型发电机装置，其特征是，所述叶轮的轴心位于管状外壳的管轴线ー侧。
4.如权利要求I或2所述的水管出水ロ便携式微型发电机装置，其特征是，所述管状外壳与水龙头水嘴端连接部位设有弹簧卡。
5.如权利要求I或2所述的水管出水ロ便携式微型发电机装置，其特征是，所述发电机与蓄电池连接电路中包括整流滤波或稳压电路。
专利摘要本实用新型公开了一种水管出水口便携式微型发电机装置，它包括安装在水龙头水嘴上的与其连接的管状外壳，所述管状外壳呈直管式，其一侧连接有叶轮型腔，所述叶轮型腔内安装有与之配合的叶轮，所述叶轮的轴与发电机连接，所述发电机位于叶轮型腔的外侧并与之固定连接，所述发电机与蓄电池连接。本实用新型的有益效果，本实用新型具有体积小、安装、维修方便的特点，通过配置不同口径的管口，即插即用，管口配合处还可配备弹簧卡，使管口结合紧密，连接更可靠，叶轮轴心位于管状外壳的管轴线一侧，根据水流动力学原理，可增大对转轴的驱动力矩，通过实验证实使能量得到最大化的利用。
文档编号F03B13/00GK202659404SQ20122026717
公开日2013年1月9日 申请日期2012年6月7日 优先权日2012年6月7日
发明者聂海利, 陈迪, 赵丰云 申请人:聂海利, 陈迪, 赵丰云