地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置及其施工方法与流程

本发明涉及建筑施工领域，尤指一种地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置及其施工方法。

背景技术：

在地下室停车场存在较多供水的管道，由于光线不好无法较快的判断管道的走向，为后期运营维护制造了障碍。或者一些管道由于不能及时被人观察到而造成人员的磕碰受伤。

目前，一般在管道周边设置照明灯并铺设线路给照明灯供电。但是铺设线路给照明灯供电不仅耗电，而且铺设的线路发生故障时难以排查线路故障的位置。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置及其施工方法，解决现有技术中铺设线路给照明灯供电不仅耗电，而且铺设的线路发生故障时难以排查线路故障的位置的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供一种地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置，包括：

固定于管道的底座，所述底座上立设有绝缘的支架；

横向固定于所述支架且和所述底座表面之间留设有间距的磁铁，所述磁铁形成有和所述管道的震动方向相交的磁场；以及

弹性固定于所述支架且设于所述磁场内的导体杆，所述导体杆通过导线连接形成闭合电路，通过所述管道震动带动所述闭合电路中的导体杆在所述磁场中做切割磁感线的运动产生感应电压和感应电流。

本发明地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置的进一步改进在于，所述磁铁为U型磁铁，包括相互平行的N极段和S极段。

本发明地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置的进一步改进在于，还包括横向固定于所述支架的弹簧，所述弹簧的两端部分别对应于所述N极段和S极段，所述导体杆和所述弹簧固接，且所述导体杆平行设于所述N极段和所述S极段之间。

本发明地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置的进一步改进在于，所述弹簧的端部垂直固定有连接弹簧，两个所述连接弹簧相对设置，所述连接弹簧的两个端部固定于所述支架。

本发明地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置的进一步改进在于，所述底座包括抱设于所述管道的一对箍环，所述箍环的端部形成有耳板，一对所述箍环的耳板对应贴设且通过螺栓穿设于一对耳板进行固接。

本发明地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置的进一步改进在于，所述支架包括立设固定于所述箍环的四个绝缘的支杆，所述四个支杆成矩形设置。

本发明还提供一种地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置的施工方法，包括如下步骤：

提供立设有绝缘的支架的底座，将所述底座固定于管道；

提供磁铁，将所述磁铁横向固定于所述支架且和所述底座表面之间留设有间距，所述磁铁形成有和所述管道的震动方向相交的磁场；以及

提供导体杆，将所述导体杆弹性固定于所述支架且设于所述磁场内，将所述导体杆通过导线连接形成闭合电路，所述管道震动过程中带动所述闭合电路中的导体杆在所述磁场中做切割磁感线的运动产生感应电压和感应电流。

本发明地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置的施工方法的进一步改进在于，提供磁铁包括提供具有相互平行的N极段和S极段的U型磁铁。

本发明地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置的施工方法的进一步改进在于，还包括提供弹簧，将所述弹簧横向固定于所述支架所述弹簧的两端部分别对应于所述N极段和S极段，将所述导体杆和所述弹簧固接，所述导体杆平行设于所述N极段和所述S极段之间。

本发明地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置的施工方法的进一步改进在于，

提供立设有支架的底座，包括提供一对箍环，所述箍环的端部形成有耳板，将一对所述箍环抱设于所述管道且所述耳板对应贴设，通过螺栓穿设于相互贴设的耳板以固接一对所述箍环。

本发明地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置及其施工方法的

有益效果：

本发明通过在管道周围采用磁铁产生磁场，并设置闭合电路的导体杆，通过管道震动带动所述闭合电路中的导体杆在所述磁场中做切割磁感线的运动产生感应电压和感应电流，充分利用管道的震动进行发电，节约资源。

附图说明

图1为本发明地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置的结构示意图。

图2为本发明地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置的弹簧和导体杆的示意图。

图3和4为本发明地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置在第一种管道震动方向下的动作步骤示意图。

图5为图4的电路图。

图6和图7为本发明地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置在第二种管道震动方向下的动作步骤示意图。

图8为图6的受力分析示意图。

图9为图6中的弹簧的受力分析示意图。

图10为图7的弹簧的受力分析示意图。

图11为图7的导体杆的动作示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参阅图1，显示了本发明地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置的结构示意图。如图1所示，本发明地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置包括：

固定于管道的底座10，所述底座10上立设有绝缘的支架11；

横向固定于所述支架11且和所述底座10表面之间留设有间距的磁铁20，所述磁铁20形成有和所述管道的震动方向相交的磁场；以及

弹性固定于所述支架11且设于所述磁场内的导体杆30，所述导体杆30通过导线31连接形成闭合电路，通过所述管道震动带动所述闭合电路中的导体杆30在所述磁场中做切割磁感线的运动产生感应电压和感应电流。

在本实施例中，所述磁铁20为U型磁铁，包括相互平行的N极段和S极段。管道水平放置且震动方向为竖向，将U型磁铁利用支架11固定于管道上且水平设置，从而利用U型磁铁产生水平方向的磁场。其中管道的设置方向，管道的震动方向，U型磁铁的N极和S极的位置可根据实际需要进行设置。

作为本发明地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置的一较佳实施方式，参阅图2为本发明地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置的弹簧和导体杆的示意图。结合图1和图2所示，本发明还包括横向固定于所述支架11的弹簧40，所述弹簧40的两端部分别对应于所述N极段和S极段，所述导体杆30和所述弹簧40固接且所述导体杆30平行设于所述N极段和所述S极段之间。

在本实施例中，弹簧40垂直于所述N极段，所述导体杆30的中点和所述弹簧40的中点固接，使得导体杆30相对于弹簧对称且平衡。

参阅图3和4为本发明地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置在第一种管道震动方向下的动作步骤示意图。图5为图4的电路图。结合图1至图5所示，通过弹簧40将导体杆30弹性固定于支架11，管道及底座10和支架11是刚性结构，弹簧40是弹性结构，两者在震动中有着不同的敏感度与振幅。管道震动过程中，弹簧震动与管道存在时间差，弹簧的运动滞后，使得导体杆30和支架11存在相对运动，保证导体杆30和固定于支架11的磁铁20之间存在相对运动。此外，通过弹簧恢复原状带动导体杆30复位，实现通过管道震动带动导体杆30进行往复运动。

由于磁铁20形成有和所述管道的震动方向相交的磁场，导体杆30的运动方向取决于管道的震动方向，导体杆30的运动方向和磁铁20产生的磁场方向相交而不平行，实现通过所述管道震动带动所述闭合电路中的导体杆30在所述磁场中做切割磁感线的运动产生感应电压和感应电流。

在本实施例中，支架11一般采用轻质塑料。虽然弹簧是导电的，但因为支架是绝缘的，所以弹簧无法形成闭合电路来耗电。导体杆30产生的感应电流通过导线和照明灯连接，给照明灯供电。

进一步地，所述弹簧40的端部垂直固定有连接弹簧41，两个所述连接弹簧41相对设置，所述连接弹簧41的两个端部固定于所述支架11。弹簧40和连接弹簧41连接成工字型结构，相比直接将弹簧40的端部固定于支架11，增大了弹性，增大了导体杆30和支架11的相对运动幅度。

作为本发明地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置的一较佳实施方式，所述底座10包括抱设于所述管道的一对箍环12，所述箍环12的端部形成有耳板，一对所述箍环的耳板对应贴设且通过螺栓穿设于一对耳板进行固接。方便将一对箍环12和管道固定以及拆卸。

作为本发明地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置的一较佳实施方式，所述支架11包括立设固定于所述箍环12的四个绝缘的支杆，所述四个支杆成矩形设置。通过支杆将弹簧架空且和导体杆30和底座固接，导体杆30和底座之间留设有一定的空间，供导体杆30往复运动。

结合图1至图5所示，本发明还提供一种地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置的施工方法，包括如下步骤：

提供立设有支架11的底座10，将所述底座10固定于管道；

提供磁铁20，将所述磁铁20横向固定于所述支架11且和所述底座10表面之间留设有间距，所述磁铁20形成有和所述管道的震动方向相交的磁场；以及

提供导体杆30，将所述导体杆30弹性固定于所述支架11且设于所述磁场内，将所述导体杆30通过导线31连接形成闭合电路，所述管道震动过程中带动所述闭合电路中的导体杆30在所述磁场中做切割磁感线的运动产生感应电压和感应电流。

作为本发明地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置的施工方法的一较佳实施方式，本发明还提供磁铁20包括提供具有相互平行的N极段和S极段的U型磁铁。

作为本发明地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置的施工方法的一较佳实施方式，本发明还包括提供弹簧40，将所述弹簧横向固定于所述支架所述弹簧的两端部分别对应于所述N极段和S极段，将所述导体杆和所述弹簧固接，所述导体杆平行设于所述N极段和所述S极段之间。

作为本发明地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置的施工方法的一较佳实施方式，提供立设有支架11的底座10，包括提供一对箍环12，所述箍环12的端部形成有耳板，将一对所述箍环12抱设于所述管道且所述耳板对应贴设，通过螺栓穿设于相互贴设的耳板以固接一对所述箍环12。

结合图1至图5所示，下面对本发明地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置的第一种实施例进行说明：

如图3所示，显示了第一种实施例的初始状态。建立xyz三维坐标系，支架11的立杆在z轴方向，导体杆30在y轴方向。磁场方向指向负x的方向。

如图4和图5所示，在本实施例中，管道受力方向沿着Z轴，管道的震动方向为竖直方向。管道受力向下且通过弹簧40传递给导体杆30向下的力，带动导体杆30向下移动，即z轴方向。通过闭合电路中的导体杆30向下移动，垂直切割沿着x轴方向的磁感应线，闭合电路中的导体杆30在磁场中做切割磁感线的运动产生感应电压和感应电流。

管道及底座10和支架11是刚性结构，弹簧40是弹性结构，两者在震动中有着不同的敏感度与振幅。管道震动过程中，弹簧震动与管道存在时间差，弹簧的运动滞后，使得导体杆30和支架11存在相对运动，保证导体杆30和固定于支架11的磁铁20之间存在相对运动。

参阅图6和图7为本发明地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置在第二种管道震动方向下的动作步骤示意图。图8为图6的受力分析示意图。图9为图6中的弹簧的受力分析示意图。图10为图7的弹簧的受力分析示意图。图11为图7的导体杆的动作示意图。结合图6至图7所示，下面对本发明地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置的第二种实施例进行说明：

如图6所示，显示了第二种实施例的初始状态。建立xyz三维坐标系，支架11a的立杆在z轴方向，导体杆30a在y轴方向。磁场方向指向负x的方向。

结合图7至图8所示，在本实施例中，图8为对图7侧视方向进行观察的受力分析图，当管道不只为Z方向震动时，导体杆30a所受合力方向不为水平或竖直。具体地，支架11a受力方向F1和Z轴，F1和x轴之间存在夹角时，对导体杆30a进行受力分析，导体杆30a的重力G和F1的合力为F。

通过合力F促使导体杆30a开始转动，通过闭合电路中的导体杆30a转动切割沿着x轴方向的磁感应线，闭合电路中的导体杆30a在磁场中做切割磁感线的运动产生感应电压和感应电流。

结合图7和图9和图10所示，弹簧40a的侧视图，导体杆30a转动带动弹簧40a发生扭转形变，弹簧为恢复原状，会产生力偶M，促使导体杆30a反向转动恢复原位。如图11所示，以导体杆30a和弹簧40a的固接处为中心，导体杆30a呈划船式动作。

本发明地下室管道周边的照明灯供电用的发电装置及其施工方法的有益效果为：

本发明通过在管道周围采用磁铁产生磁场，并设置闭合电路的导体杆，通过管道震动带动所述闭合电路中的导体杆在所述磁场中做切割磁感线的运动产生感应电压和感应电流，充分利用管道的震动进行发电，节约资源。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。