一种家用迷你水力发电装置的制作方法

本实用新型涉及水力发电技术领域，具体涉及一种家用迷你水力发电装置。

背景技术：

水力发电是利用河流、湖泊等位于高处具有势能的水流至低处，将其中所含势能转换成水轮机之动能，再借水轮机为原动力，推动发电机产生电能。

现实生活中，水由高处流向低处的情况随处可见，大到江河瀑布，小到日常用水，例如洗脸池、洗碗池和地漏等出水口的下水，而日常生活中，几乎每家每户每天都会发生水由高处流向低处的情况，虽然每个家庭水力发电的发电量不会很多，但水力发电装置若能在数目庞大的家庭乃至公共场所普及并进行合理利用，也能在一定程度上有效地缓解能源短缺的问题。

传统的水力发电装置通过水流带动水轮机上的叶轮进行转动而发电，但由于水流最多只能同时作用在叶轮四分之一面积的叶片上，导致传统的水力发电装置对水能的利用率较低，而将其应用于日常生活中，将进一步突出发电量小的弊端，难以得到普及。

且生活用水中的杂质较多，虽然可通过滤网等进行过滤，但难免会有杂质附着在发电装置上，而传统的水力发电装置不具备自清理功能，附着的杂质容易对迷你精细的水力发电装置运行以及使用寿命造成负面影响。

技术实现要素：

为此，本实用新型实施例提供一种家用迷你风力发电装置，以解决现有技术中由于叶轮同时受水流推力的面积小，且不具有自清理功能而导致的发电效率低和使用寿命减少的问题。

为了实现上述目的，本实用新型的实施方式公布了如下技术方案：

一种家用迷你水力发电装置，包括内部安装有发电组件的腔壳，以及安装在所述腔壳上的用于驱动所述发电组件的水力驱动件，所述水力驱动件包括水能传动管和若干个中心端相连接的水能驱动桨叶，若干个所述水能驱动桨叶的外缘端安装在所述水能传动管的内壁上；所述腔壳上设有贯穿其两端的转孔，所述水能传动管轴向固定且转动安装在所述转孔中；

所述腔壳的一端设置有与所述水能传动管相连通的，且固定在出水口处的聚流锥管，所述聚流锥管与所述水能传动管相远离的一端安装有环形孔板，且所述环形孔板的轴心处，安装有根据水量大小来调节所述环形孔板内圈开口大小的调节机构。

进一步地若干个所述水能驱动桨叶的中心端通过溢水管连接，所述溢水管与所述水能传动管同轴设置，且所述溢水管与所述环形孔板相靠近的一端外壁上，螺纹连接有用于调节溢水水位限高的溢水水位调节管。

进一步地所述调节机构包括一端开口的圆柱滤网，以及与所述环形孔板内圈相配合的堵头，还包括与所述堵头相连接的弹性调节组件；所述圆柱滤网位于所述聚流锥管内，且所述圆柱滤网的开口端安装在所述环形孔板上。

进一步地，所述弹性调节组件包括与所述堵头同轴设置的弹簧柱塞，所述弹簧柱塞的一端与所述堵头连接，所述弹簧柱塞的另一端支撑在所述圆柱滤网内壁上。

进一步地，所述聚流锥管的外轮廓呈圆柱状，且所述聚流锥管的外壁上螺纹安装有可换向的多功能固定环，且所述多功能固定环的一端呈锥形，所述多功能固定环的锥形端上设置有若干个径向分布的螺纹环槽，且若干个所述螺纹环槽远离轴心的一侧槽壁上均设置有螺纹。

本实用新型解决了现有技术中由于叶轮同时受水流推力的面积小，且不具有自清理功能而导致的发电效率低和使用寿命减少的问题

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施方式的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施方式水能传动管结构示意图。

图中：

1-腔壳；2-发电组件；3-水能传动管；4-水能驱动桨叶；5-聚流锥管；6-环形孔板；7-调节机构；8-溢水管；9-溢水水位调节管；10-多功能固定环；11-螺纹环槽；

101-转孔；701-圆柱滤网；702-堵头；703-弹簧柱塞。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实用新型公布了一种家用迷你水力发电装置，包括内部安装有发电组件2的腔壳1，以及安装在所述腔壳1上的，用于驱动所述发电组件2的水力驱动件，所述水力驱动件包括水能传动管3和若干个中心端相连接的水能驱动桨叶4，若干个所述水能驱动桨叶4的外缘端安装在所述水能传动管3的内壁上；所述腔壳1上设有贯穿其两端的转孔101，所述水能传动管3轴向固定且转动安装在所述转孔101中。

具体的，所述腔壳1与例如洗脸池、洗碗池和地漏等出水口对接，且水能传动管3竖直设置，发电组件2为小型的发电电机，出水口的水通过重力流向水能传动管3，在水流动的过程中，会通过形成涡轮的若干个水能驱动桨叶4，在水流通过水能驱动桨叶4的过程中，水流在倾斜的水能驱动桨叶4上的水平风力推动水能驱动桨叶4转动，从而带动与水能驱动桨叶4固定连接的水能传动管3转动，从而使与水能传动管3通过皮带齿轮等方式传动连接的发电组件2运转并发电。

相比传统的水力发电装置通过叶轮来将水的势能转化为其转动机械能，本实用新型实施例通过水流方向垂直的若干个水能驱动桨叶4来转化水的势能，其优点在于：

(1)若干个水能驱动桨叶4均能收到水流产生的水平分力，能够更加有效地对水能进行利用，而传统的叶轮最多仅四分之一面积的叶片同时参与水能的转化，对水能的利用率较低；

(2)传统的叶轮需要通过转轴来向发电组件2传递动力，当发电装置迷你化时，对发电组件的密封处理受到了限制，容易导致壳体内部的发电组件4等电子设备受潮而损坏。而本实用新型实施例通过转动的水能传动管3来驱动腔壳1内部的发电组件4运行，有利于发电组件4和传动部件与外界的隔离，从而延长了装置整体的使用寿命。

(3)通过水能驱动桨叶4带动水能传动管3转动，从而避免了水流中的杂质在水能传动管3管壁上附着，具有自清理功能，有利于保持装置的正常运行，且有利于保持出水口附近管道内壁的干净整洁，减少异味的散发。

另外，所述腔壳1的一端设置有与所述水能传动管3相连通的，且固定在出水口处的聚流锥管5，所述聚流锥管5与所述水能传动管3相远离的一端安装有环形孔板6，且所述环形孔板6的轴心处，安装有根据水量大小来调节所述环形孔板6内圈开口大小的调节机构7。

环形孔板6起到过滤水流中杂质的作用，避免头发、食物残渣等杂质在水能驱动桨叶4上附着和缠绕。在出水口水量较小时，调节机构7将环形孔板6的内圈封死，使水流集中由环形孔板6外圈上的筛孔留下，并通过呈锥形且下端出口较狭窄的聚流锥管5将水流集中，使水流沿聚流锥管5管壁均匀分布，并流向下方的水能驱动桨叶4上。

其中，聚流锥管5下端吹口的口径小于环形孔板6的内圈直径，以使水流能够始终沿聚流锥管5的管壁分布并留下，避免零散的水流流向水能驱动桨叶4时，对水能驱动桨叶4的转动造成阻力。而使水流沿聚流锥管5管壁周向均匀分布的目的在于使各个水能驱动桨叶4均能均匀受力，使水能得到充分的利用，且为了使水流沿聚流锥管5管壁周向均匀分布，在聚流锥管5的管壁上沿径向设置若干个凸起的阻流环，水流在经过阻流环时，会在阻流环上沿周向流动分布，阻流环可略微突出于聚流锥管5的管壁，通过多层的阻流环来实现水流在聚流锥管5管壁上的周向分布。

另外，在一定范围内，水能驱动桨叶4排布较密集时，越能够被细小水流所驱动，但密集排布的水能驱动桨叶4会对水流的阻碍作用较大，若出水口排水量较大时，则会导致水流无法及时由水能传动管3排出而由出水口漫出。

为了避免上述弊端，若干个所述水能驱动桨叶4的中心端通过溢水管8连接，所述溢水管8与所述水能传动管3同轴设置，且所述溢水管8与所述环形孔板6相靠近的一端外壁上，螺纹连接有用于调节溢水水位限高的溢水水位调节管9。

当出水口排水量较大时，一方面，调节机构7将环形孔板6的内圈打开，使水流能够快速流入下方的水力发电装置，另一方面，当水能驱动桨叶4上方的流失管3内积攒较多水时，当水位超过溢水水位调节管9的高度时，水则由溢水水位调节管9直接流向下方的管道中，从而避免出水口的下流的水无法及时排出的弊端，有利于在一定范围内增加水能驱动桨叶4排布的密度，提高对小水流的利用率。

而设置的溢水水位调节管9可根据其距离出水口的距离，以及出水口实际使用时的最大排水量而做相应的调整，当出水口排水量较大时，在保证水能驱动桨叶4上方流失管3内有充足水量的同时，避免水由出水口漫长。并且，由于设置溢水水位调节管9，聚流锥管5下端出口的口径大于溢水水位调节管9的外径0.5cm～1.5cm，以避免小水流时，下水进入溢水水位调节管9中。

其中，所述调节机构7包括一端开口的圆柱滤网701，以及与所述环形孔板6内圈相配合的堵头702，还包括与所述堵头702相连接的弹性调节组件；所述圆柱滤网701位于所述聚流锥管5内，且所述圆柱滤网701的开口端安装在所述环形孔板6上，圆柱滤网701用于过滤由环形孔板6内圈流下的杂质，因此，圆柱滤网701的内径不小于环形孔板6的内圈直径。

其中，所述弹性调节组件包括与所述堵头702同轴设置的弹簧柱塞703，所述弹簧柱塞703的一端与所述堵头702连接，所述弹簧柱塞703的另一端支撑在所述圆柱滤网701内壁上，当出水口水量较大时，水的重力通过堵头702作用于弹簧柱塞703，使弹簧柱塞703收缩，从而使堵头702下降，将环形孔板6的内圈打开，供水流通过。

另外，为了使所述水力发电装置能够实用于多种的安装方式，所述聚流锥管5的外轮廓呈圆柱状，且所述聚流锥管5的外壁上螺纹安装有可换向的多功能固定环10，且所述多功能固定环10的一端呈锥形，所述多功能固定环10的锥形端上设置有若干个径向分布的螺纹环槽11，且若干个所述螺纹环槽11的槽壁上均设置有螺纹。

具体的，当所述水力发电装置需要安装在洗脸池、洗菜池等出水口时，将多功能固定环10的锥形面向上，并通过锥形面上螺纹环槽11内的螺纹与出水口管道接口上的螺纹对接安装，而由径向分布的多个螺纹环槽11和螺纹，能够适用于多种口径的管道接口，且在其余螺纹环槽11不使用时，可通过密封圈等部件进行密封。

而当所述水力发电装置需要安装在地漏下方的管道内时，可将多功能固定环10的锥形面向下，将多功能固定环10以下的装置部分放入下水管道内，而多功能固定环10挂接在地漏排水口上方，且锥形端能够与多种口径的地漏排水孔进行密封配合，同时，环形孔板6可替代地漏的过滤网板。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。