一种微型水力发电装置的制作方法

1.本发明涉及水处理设备领域，尤其是涉及一种微型水力发电装置。


背景技术：

2.目前家用涉水产品如果有电路供电需求，比如需要指示灯闪亮显示，控制开关程序等等，一般通过内置可换干电池或者插座联通供电，干电池需要用户定期更换，干电池在户外环境受极端温度影响容易出现漏液漏电等故障，安装插座联通电源对安装环境要求太高。也有使用水力发电机组模块，一般用在末端水通量不大的场景，比如花洒显温，灯光显示等等，难以做到水通量很大。单纯的水力发电机，所有的水流均从水力发电机中通过，通流面积很小，只能应用在末端水流量很小的应用场景，无法应用在主管道这种通流流量范围比较大的场景，也就是既有小流量工况也有大流量工况。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于用于解决上述技术问题，提供一种微型水力发电装置，本发明保证了发电装置在小流量时水流全部通过水力发电机，水力发电机能正常工作，当水流量需求较大时，阀件打开也可满足用户大通量的需求。
4.本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种微型水力发电装置，包括进水口、出水口、水力发电机，水力发电机下方设有连接件，连接件外侧设有可打开或关闭的开合机构，进水口与连接件贯通；
5.水流量较小，开合机构内外两侧的压力差较小，开合机构闭合，水流从进水口流入后依次经连接件、水力发电机后从出水口流出，水流经水力发电机时水力发电机工作发电；
6.或水流量较大，开合机构内外两侧的压力差较大，开合机构打开，水流从进水口流入后，部分水流从打开的开合机构中流出后进入出水口，部分水流从进水口流入后依次经连接件、水力发电机后从出水口流出，水流经水力发电机时水力发电机工作发电。
7.作为优选，连接件包括与进水口盖合贯通的第一管体、设在水力发电机下方的第二管体，第一管体和第二管体之间设有出水通道，开合机构设在出水通道上方并将出水通道盖合。
8.作为优选，出水通道上设有隔板，隔板连接第一管体和第二管体。
9.作为优选，第二管体上设有通孔，水力发电机盖设在通孔上。
10.作为优选，水力发电机上设有叶轮，叶轮设在通孔上方。水流驱动叶轮转动，叶轮转动使得水力发电机工作发电。
11.作为优选，开合机构包括设在出水通道上方的阀件、设在阀件上方的弹簧，弹簧将阀件盖合在出水通道上方。当水流量较小时，阀件内外两侧的压力差小于弹簧弹力，弹簧利用弹力将阀件压紧盖合在出水通道上方，出水通道关闭，水流从进水口流入后依次经第一管体、第二管体、水力发电机后从出水口流出，水流经水力发电机时水力发电机工作发电；当水流量较大时，阀件内外两侧的压力差大于弹簧弹力时，阀件向上抬起将弹簧压紧，出水
通道打开，部分水流依次流经第一管体、出水通道后从出水口流出，部分水流依次流经第一管体、第二管体、水力发电机后从出水口流出，水流经水力发电机时水力发电机工作发电。
12.作为优选，还包括固定件，固定件底部设有用于容纳弹簧的第一凹槽，阀件上设有用于容纳弹簧的第二凹槽，弹簧一端卡设在第一凹槽内，另一端卡设在第二凹槽内。
13.作为优选，固定件上设有空心底座，空心底座上设有卡槽，第二管体上设有卡设部，第二管体穿过空心底座后将卡设部与卡槽卡设。
14.作为优选，还包括上壳体，连接件、水力发电机、固定件、开合机构均设在上壳体内，上壳体上设有出水管，出水口设在出水管上。
15.作为优选，还包括下壳体，上壳体与下壳体螺纹连接，下壳体上设有进水管，进水口设在进水管上。
16.本发明具有的有益效果是：
17.1、本发明保证了发电装置在小流量时水流全部通过水力发电机，水力发电机能正常工作，当水流量需求较大时，阀件打开也可满足用户大通量的需求；
18.2、本方明水力发电机设置在上壳体最上方，方便故障时维修。
附图说明
19.图1是本发明的整体结构示意图。
20.图2是图1沿a-a方向的剖视图。
21.图3是去除上壳体后的结构示意图。
22.图4是去除上壳体和下壳体后的结构示意图。
23.图5是连接件的结构示意图。
24.图6是固定件的结构示意图。
25.图7是固定件底部的结构示意图。
26.图8是阀件的结构示意图。
27.图中：1、上壳体，11、出水管，111、出水口，2、下壳体，21、进水管，211、进水口，3、水力发电机，31、叶轮，4、连接件，41、第一管体，42、第二管体，421、卡设部，422、通孔，43、出水通道，44、隔板，51、阀件，511、第二凹槽，52、弹簧，6、固定件，61、第一凹槽，62、空心底座，621、卡槽，
具体实施方式
28.以下结合附图和实施方式对本发明作进一步的说明。
29.如图1-8所示，本发明一种微型水力发电装置，包括进水口211、出水口111、水力发电机3，水力发电机3下方设有连接件4，连接件4外侧设有可打开或关闭的开合机构，进水口211与连接件4贯通；当水流量较小时，开合机构内外两侧的压力差较小，开合机构闭合，水流从进水口211流入后依次经连接件4、水力发电机3后从出水口111流出，水流经水力发电机3时水力发电机3工作发电；当水流量较大时，开合机构内外两侧的压力差较大，开合机构打开，水流从进水口211流入后，部分水流从打开的开合机构中流出后进入出水口111，部分水流从进水口211流入后依次经连接件4、水力发电机3后从出水口111流出，水流经水力发电机3时水力发电机3工作发电。
30.连接件4包括与进水口211盖合贯通的第一管体41、设在水力发电机3下方的第二管体42，第一管体41和第二管体42之间设有出水通道43，开合机构设在出水通道43上方并将出水通道43盖合。
31.开合机构包括设在出水通道43上方的阀件51、设在阀件51上方的弹簧52，弹簧52将阀件51盖合在出水通道43上方。当水流量较小时，阀件51内外两侧的压力差小于弹簧52弹力，弹簧52利用弹力将阀件51压紧盖合在出水通道43上方，出水通道43关闭，水流从进水口211流入后依次经第一管体41、第二管体42、水力发电机3后从出水口111流出，水流经水力发电机3时水力发电机3工作发电；当水流量较大时，阀件51内外两侧的压力差大于弹簧52弹力时，阀件51向上抬起将弹簧52压紧，出水通道43打开，部分水流依次流经第一管体41、出水通道43后从出水口111流出，部分水流依次流经第一管体41、第二管体42、水力发电机3后从出水口111流出，水流经水力发电机3时水力发电机3工作发电。
32.还包括固定件6，固定件6底部设有用于容纳弹簧52的第一凹槽61，固定件6上设有空心底座62，第一凹槽61设在空心底座62上，阀件51上设有用于容纳弹簧52的第二凹槽511，弹簧52一端卡设在第一凹槽61内，另一端卡设在第二凹槽511内。
33.空心底座62上设有卡槽621，第二管体42上设有卡设部421，第二管体42穿过空心底座62后将卡设部421与卡槽621卡设。
34.出水通道43上设有隔板44，隔板44连接第一管体41和第二管体42。
35.第二管体42上设有通孔422，水力发电机3盖设在通孔422上。
36.水力发电机3上设有叶轮31，叶轮31设在通孔422上方。
37.还包括上壳体1，连接件4、水力发电机3、固定件6、开合机构均设在上壳体1内，上壳体1上设有出水管11，出水口111设在出水管11上。
38.还包括下壳体2，上壳体1与下壳体2螺纹连接，下壳体2上设有进水管21，进水口211设在进水管21上。
39.假设额定工作压力为p，p压力下，水力发电机的流量为q1，外圈环形通流面积(阀门打开后的流道)的流量为q2，水力发电的最小工作流量为q
min
；
40.设定的阀门开启流量q
开启
*(q1/(q1+q2))≥q
min
。
41.弹簧的弹力系数ξ，阀片关闭时弹簧变形量为a，环形通流面为s2，ρ为水的密度，水力发电机的流量为s1，则
42.1/2*ρ*(q
开启
/(s1+s2))2*s2＝ξ*a
43.为了保证流量压力曲线的连续性，q
开启
尽量取值靠近qmin。从上述公式可知，水压越大外圈流道打开越大，通流越大。
44.说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
45.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。