一种利用高层建筑排污水驱动发电机发电的发明的制作方法
【技术领域】
[0001]该发明是利用高层建筑排污水的动能，驱动发电机的线圈在磁场中切割运动做功产生电能，其实就是微型水力发电。
【背景技术】
[0002]现代社会高层建筑越来越多，利用高层建筑排污水从高楼层排下来的动能冲击驱动发电机轴上固定的叶轮转动，定子绕组线圈切割磁力线产生电能。同风力发电机原理类似，风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。风力发电对地理位置和自然环境要求太高。我这个发明采用的是排污水水力发电获取方便。目前高层的生活污水都是白白流掉，该发明将把排污水的动能转化成电能。
[0003]
【发明内容】
[0004]本发明把高层建筑用过的洗澡水、洗衣水、洗刷水、洗碗水、洗菜水、洗脸水、洗脚水(不包括粪便水)等断断续续的生活用水汇聚集中整合在“聚能蓄水池”或者把多个单元的排污水汇聚到“汇合聚能排污水管”后产生更大动能驱动发电机轴上的固定叶轮转动，带动发电机线圈在磁场里切割运动作功发电。用这种巧妙利用生活污水高处往下排的方式发电，成本低廉，效率高，安全可靠。这种巧妙利用排污水动能转化为电能的发明，贡献社会，造福人类。生活污水的动能利用完后再排向市政统一排污管道。
【附图说明】
图(I)发电机侧立面，图(2)发电机正立面，图(3)聚能蓄水池平面图，图(4) A-A聚能蓄水池剖立面，图(5)排污水的动能驱动发电系统示意图。
【具体实施方式】
[0005]在高层建筑的转换层或者裙楼顶设置一个“聚能蓄水池”，聚能蓄水池容量不小于2立方米并不能大于建筑结构能承载聚能蓄水池满水后重量的容量，详见附图3、4，蓄水池位置越高越好，水头更高，动能更大。把蓄水池上面各单元用户使用过的污水汇聚到该水池，水池水满后，水池里的浮标上浮连通了排水阀打开控制回路，排水阀打开排水，因为落差，污水穿过过滤网带有压力快速从“汇合聚能排污水管”往下排放，该水管到了最后出水口再缩小增强水的动能，对准发电机叶轮近距离垂直冲击，驱动叶轮快速转动，并经发电机换转成电能。详见附图1、2。当聚能蓄水池污水排尽时，水池里的浮标因污水下降而下沉到池底连通阀门关闭控制回路，排水阀关闭，等待第二次蓄水。“聚能蓄水池”设有溢水出水口，以备排水阀失灵时把溢出的污水排入“汇合聚能排污水管”排放进行发电。如果在排水过程中同时有污水排入蓄水池，那聚能蓄水池排水时间加长，更有利持续排水驱动发电机在额定转速转动发电。额定转速根据发电机磁极对数按公式:转数=50x60/p (磁极对数)设定。对于排污水水量多而且持续的楼房可以采用“汇合聚能排污水管”，在裙楼顶把污水汇聚穿过过滤网后到一根缩小的管道往下排水，汇合点越高越好，水头越高。排水管直径大小与该楼排污水量匹配，能灌满水管形成更大压力即可，而且在最后出水口再缩小，获得更大压力后驱动发电机转动发电。在排污水水量少、水头低的建筑楼房可以用污水先驱动水车转动再用大齿轮带动小齿轮升速带动发电机发电。发电机功率大小的选择可以参考公式:功率(KW)=水头(H) X流量(立方米/S) X机组效率X重力加速度(g)。排污管的最后出水口对准发电机叶轮垂直冲击驱动发电机发电，我们把出水口和叶轮用“收集水罩”罩住防止污水溅开，污水从“收集水罩”下方集中流出排向市政统一排污管道。发电机的传动轴在以三级台阶式变大进入磁场仓内，防止叶轮上的水窜入。建筑排污水不持续、水量也不稳定，故其输出的13?25V变化的交流电，须经整流器后再对12V蓄电瓶充电储存，使排污水水力驱动微型发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源，把电瓶里的化堂能转变成交流220V市电，输送给各类用电设备稳定使用，详见附图的系统示意图5。
[0006]例I，例如某超高层建筑的酒店在75层至100层之间，我们在73层避难层把酒店的排污水设置“汇合聚能排污水管”集中往下排放，那水头高度就达到73层之高，以每层
3.5米计算，可获得255.5米水头，根据公式:水头255.5 (H)X流量0.01 (立方米/S)X机组效率0.8X重力加速度9.8 (g) =功率20 (KW)，我们可以在这栋建筑正负0.00标高的地面安装20 (KW)的微型发电机进行发电。
[0007]例2，某高层住宅楼共计29层，五层裙楼。我们将塔楼所有单元的排污水集中在标高为20米的五层裙楼项的“聚能蓄水池”后往下排放，蓄水池容量以建筑结构能承载蓄水池满水后重量为前提。我们在地面一层正负0.00标高的地面设置发电机。根据公式:水头20 (H) X流量0.02 (立方米/S) X机组效率0.8X重力加速度9.8 (g) =功率3.14 (Kff),我们可以在这栋建筑正负0.00标高的地面安装3 (Kff)的微型发电机进行发电。
[0008]例3，某50层住宅楼，五层裙楼。我们把所有单元6层以上的住户的排污水在五层顶汇集到“汇合聚能排污水管”往下排放驱动水车转动再用大齿轮带动小齿轮升速带动发电机发电，那可得到20米的水头，根据公式:水头20 (H)X流量0.01 (立方米/S)X机组效率0.8X重力加速度9.8 (g) =功率1.57 (KW)，我们可以在这栋建筑正负0.00标高的地面安装1.5 (Kff)的微型发电机进行发电。
[0009]例4，某25层酒店建筑，五层裙楼，我们在四层裙楼顶设置聚能蓄水池，四层顶高度约为18米，根据公式:水头18 (H)X流量0.02 (立方米/S)X机组效率想0.8X重力加速度9.8 (g) =功率2.82 (Kff),我们可以在这栋建筑正负0.00标高的地面安装2.5 (Kff)的微型发电机进行发电。
【主权项】
1.高层建筑排污水经过“聚能蓄水池”收集整合后驱动发电机发电，其特征是高层或者超高层建筑的洗澡水、洗衣水、洗刷水、洗碗水、洗脸水、洗脚水等生活污水经过在建筑裙楼顶、转换层、设备层、避难层等位置设置“聚能蓄水池”收集过滤后汇合排往到聚能排污水管，利用污水的落差，聚能排污水管最后出水口再缩小，增加动能驱动在低楼层的发电机旋转发电。
2.高层建筑排污水经过“聚能排污水管”汇合后驱动发电机发电，其特征是高层或者超高层建筑所有单元的洗澡水、洗衣水、洗刷水、洗碗水、洗脸水、洗脚水等生活污水汇合过滤后排往建筑裙楼顶、转换层、设备层、避难层等位置的聚能排污水管，利用污水的落差，聚能排污水管最后出水口再缩小，增加动能驱动在低楼层的发电机旋转发电。
3.高层建筑排污水驱动水车再用齿轮升速带动发电机发电，根据权利要求1、2所述，其特征是高层或者超高层建筑的利用污水通过”聚能排污水管”，利用落差，污水管最后出水口再缩小，增加动能驱动在低楼层的水车，再用大齿轮带动小齿轮提高转数使发电机旋转发电。
4.收集水罩，根据权利要求1、2、3所述排污水管的最后出水口对准发电机叶轮冲击，我们把出水口和叶轮用“收集水罩”罩住防止污水四处溅开，其特征是用金属或者工程塑料等防水材料做一个比发电机叶轮直径大10(MM的圆型防水罩，下方不封闭，把排污水管的最后出水口和发电机叶轮罩住并固定，污水冲击叶轮后从“收集水罩”下方流出集中排向市政排污管道。
【专利摘要】该发明是利用高层建筑排污水的动能，驱动发电机的线圈在磁场中切割运动做功产生电能。利用高层建筑排污水，不包括粪便水等断断续续的生活用水汇聚集中整合在一定高度的“聚能蓄水池”或者把多个单元的排污水汇聚到“汇合聚能排污水管”,排水管直径大小与该楼排污水量匹配，能灌满水管形成更大压力即可，而且在最后出水口再缩小，排污管的最后出水口对准发电机叶轮垂直冲击驱动发电机发电。建筑排污水不持续、水量也不稳定，故其输出的13～25V变化的交流电，须经整流器后再对12V蓄电瓶充电储存，然后用有保护电路的逆变器，转变成交流220V市电。
【IPC分类】F03B11-02, F03B13-06
【公开号】CN104747357
【申请号】CN201510156840
【发明人】康国强
【申请人】康国强
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年4月3日