專利名稱：供水管路過剩水壓利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及日常供水管路的中水壓利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種利用過剩水壓水力發(fā)電的改進技術(shù)。
背景技術(shù)：
“城市給水工程規(guī)劃規(guī)范GB50282-98”規(guī)定“城市配水管網(wǎng)的供水水壓宜滿足用戶接管點處服務(wù)水頭28M的要求”，這是國家強制性標(biāo)準(zhǔn)，供水總公司保證樓房底層揚程在 28米左右，即進戶水壓為O. 28Mpa。而事實上，O. 12Mpa的水壓已經(jīng)能夠滿足家庭用戶生活所需。而傳統(tǒng)的處理底層水壓過高的方式就是直接安裝減壓閥，將高水壓控制為適合水壓。 從能量的角度分析，減壓閥將市政供水系統(tǒng)里面的過剩水壓能量白白消耗掉了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠利用供水管道上的過剩水壓的裝置，該裝置通過發(fā)電機把過剩的水壓轉(zhuǎn)換為可利用的電能。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種供水管路過剩水壓利用系統(tǒng)，包括主控器和設(shè)置在供水管路上的與主控器相連接的測壓儀，測壓儀一側(cè)的供水管路上還并接有可調(diào)節(jié)水力發(fā)電機和流量調(diào)節(jié)閥，所述調(diào)節(jié)水力發(fā)電機和流量調(diào)節(jié)閥也與主控器連接，測壓儀采集供水管道中的水壓數(shù)據(jù)傳送至主控器，主控器處理后控制調(diào)節(jié)水力發(fā)電機和流量調(diào)節(jié)閥工作。所述可調(diào)節(jié)水力發(fā)電機與蓄電電路連接，所述的主控器是單片機，主控器上還連接有揚聲器。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點
本發(fā)明創(chuàng)造性地在底層用戶供水系統(tǒng)中植入可調(diào)節(jié)水力發(fā)電機，在滿足用戶所需水壓的同時可以將過剩水壓最大地利用起來發(fā)電。過剩水壓利用系統(tǒng)以水力發(fā)電為核心技術(shù)， 將日常生活中過剩水壓蘊含的能量轉(zhuǎn)化為電能。可調(diào)節(jié)水力發(fā)電機由普通小型水力發(fā)電機改裝而成，具有功率可調(diào)的功能。水壓表檢測當(dāng)前水壓，將信號傳送至單片機，單片機根據(jù)信號通過語音提示模塊告知用戶目前水壓狀況，提醒用戶選擇當(dāng)前系統(tǒng)最優(yōu)工作狀態(tài)，在滿足用戶用水需求的情況下讓系統(tǒng)發(fā)電效益達到最大化。本發(fā)明在保證供水管路基本用水需求的基礎(chǔ)上，充分利用過剩水壓，是一種避免能源浪費的創(chuàng)新發(fā)明。


圖I為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖2是圖I中可調(diào)節(jié)水力發(fā)電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖示意圖。
具體實施例方式為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合附圖以及具體實施例對本發(fā)明構(gòu)思進
3行進一步詳細描述。參見圖1，一種供水管路過剩水壓利用系統(tǒng)，包括主控器10，與主控器連接的可調(diào)節(jié)水力發(fā)電機50、流量調(diào)節(jié)閥40、測壓儀30等?？烧{(diào)節(jié)水力發(fā)電機由普通小型水力發(fā)電機改裝而成，具有功率可調(diào)的功能。水壓表檢測當(dāng)前水壓，并將信息輸送給主控器10，主控器 10根據(jù)所接收的壓力信號控制可調(diào)節(jié)水力發(fā)電機以及流量調(diào)節(jié)閥工作。本申請?zhí)岢龅墓┧苈愤^剩水壓利用系統(tǒng)，可以有自動和半自動兩種工作方式。 自動工作模式下，主控器根據(jù)當(dāng)前水壓情況，自動控制流量調(diào)節(jié)閥的開度和可調(diào)節(jié)水力發(fā)電機的開啟，所檢測水壓情況和工作模式通過連接在主控器上的揚聲器播報給用戶；而在半自動工作模式下，水壓表檢測當(dāng)前水壓，并將信息輸送給主控器，主控器根據(jù)信號產(chǎn)生語音提示，告知用戶目前水壓狀況，由用戶手動調(diào)整流量調(diào)節(jié)閥的開度，調(diào)整可調(diào)節(jié)水力發(fā)電機的開啟和工作功率。本系統(tǒng)不僅僅可以將生活中過剩的水壓轉(zhuǎn)換為可利用的電能，同時還可以將水壓控制在合適的范圍，保證用戶用水需求。實施例I
本實施例的供水管路過剩水壓利用系統(tǒng)采用全自動模式工作，在用戶不在時也可以正常利用過剩水壓。該系統(tǒng)組成包括，主控器10，主控器可以采用單片機，單片機上連接揚聲器，可以對實時的壓力狀況播報，對壓力偏高或偏低給用戶提示。供水管路上設(shè)置有可調(diào)節(jié)水力發(fā)電機50、流量調(diào)節(jié)閥40和測壓儀30，測壓儀檢測的壓力數(shù)據(jù)傳輸給主控器，可調(diào)節(jié)水力發(fā)電機50、流量調(diào)節(jié)閥40與主控器連接，受主控器控制工作。供水管路的進水管70分接為兩條并連的支流管路，一支流管路上接入流量調(diào)節(jié)閥40，另一條支流管路接入可調(diào)節(jié)水力發(fā)電機50，兩條支流管路合并后的出水管80路上設(shè)置所述測壓儀30。可調(diào)節(jié)水力發(fā)電機50與蓄電電路60連接，蓄電電路可將發(fā)電機發(fā)電儲存以便使用。本實施例采用的可調(diào)節(jié)水力發(fā)電機是對常規(guī)水力發(fā)電機做了相應(yīng)結(jié)構(gòu)改進的?？烧{(diào)節(jié)水力發(fā)電機由兩個基本部分組成，可調(diào)節(jié)水力發(fā)電機由水電分離部分和可調(diào)節(jié)發(fā)電部分。本申請主要對可調(diào)節(jié)發(fā)電部分做了改進。水電分離部分參見圖2，水電分離部分主要包括外殼I、彈簧2、橡皮蓋3、渦輪4、 渦輪軸5，環(huán)形磁鐵套件6，外殼I 一側(cè)為進水口 101，另一側(cè)為出水口 102，渦輪及渦輪軸位于外殼內(nèi)，環(huán)形磁鐵套件6包括內(nèi)芯磁鐵和外套磁鐵，內(nèi)芯磁鐵靠近潤輪軸，夕卜套磁鐵位于內(nèi)芯磁鐵外，內(nèi)芯磁鐵與外套磁鐵間設(shè)置塑料實現(xiàn)水電分離。為實現(xiàn)可調(diào)，對可調(diào)節(jié)發(fā)電部分做了改進，該部分主要包括，固定電刷的固定架7、 電刷8、線圈骨架9、線圈10、線圈外殼12、空心螺紋柱13、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤15、螺絲釘16、導(dǎo)線17、 固定軌道18。參見圖2在可調(diào)節(jié)水力發(fā)電機外殼I內(nèi)壁上設(shè)置有固定軌道18，線圈外殼12上固定連接發(fā)電機可活動磁鐵圈，所述可活動磁鐵圈嵌入所述固定軌道18中，線圈外殼12安裝有線圈骨架9，線圈骨架9上是線圈10。線圈骨架9固定在發(fā)電機轉(zhuǎn)子中部，發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸一端套入空心螺紋管13，另一端由固定支架7固定并與外套磁鐵的架體固定連接，電刷8 固定在固定架7上。線圈外殼12通過空心螺紋管13連接設(shè)置在外殼外部的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤15， 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤15借助螺絲釘16固定。
當(dāng)需要調(diào)整發(fā)電機功率時，通過轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤，使空心螺紋管13帶動線圈外殼12 沿固定軌道18上下移動以此改變線圈10在磁場中切割磁感線部分的長度L，從而實現(xiàn)發(fā)電機功率可調(diào)的功能。本實施例系統(tǒng)上電工作過程如下
當(dāng)水壓過低時，單片機根據(jù)測壓儀的壓力信號，控制可調(diào)節(jié)水力發(fā)電機不工作，此時， 水流不通過可調(diào)節(jié)水力發(fā)電機，直接供用戶使用，確保用戶用水的需求。而當(dāng)水壓過高時，單片機控制流量調(diào)節(jié)閥關(guān)小或者關(guān)閉，可調(diào)節(jié)水力發(fā)電機開啟工作，當(dāng)水流由進水口 101進入時，由于進水口口徑較小會使得水的流速加大，沖擊并推動渦輪轉(zhuǎn)動。渦輪帶動內(nèi)芯磁鐵轉(zhuǎn)動，再由磁力作用帶動外套磁鐵轉(zhuǎn)動。外套磁鐵轉(zhuǎn)動帶動發(fā)電機線圈一起轉(zhuǎn)動，使得線圈在磁場中做切割磁感線運動，從而產(chǎn)生電動勢，即發(fā)電機發(fā)電。當(dāng)潤輪帶動內(nèi)芯磁鐵轉(zhuǎn)動時,再由磁力作用帶動外套磁鐵轉(zhuǎn)動,而在這內(nèi)外磁鐵之間，設(shè)計了一層塑料，以此來達到水電分離的功能。實施例2
本實施例的供水管路過剩水壓利用系統(tǒng)采用半自動模式工作。該模式下，可調(diào)節(jié)發(fā)電機可以不由主控器控制工作。調(diào)節(jié)水力發(fā)電機和流量調(diào)節(jié)閥都有手動調(diào)節(jié)操作按鈕。流量調(diào)節(jié)閥的開關(guān)，可調(diào)節(jié)水力發(fā)電機的開啟或停止，以及調(diào)整功率都由用戶調(diào)整。測壓儀檢測當(dāng)前水壓，并將信息輸送給單片機，單片機根據(jù)信號通過揚聲器產(chǎn)生語音提示，告知用戶目前水壓狀況，幫助用戶選擇當(dāng)前系統(tǒng)最優(yōu)工作狀態(tài)，從而讓系統(tǒng)發(fā)電效益最大化。用戶對發(fā)電機和閥門進行調(diào)節(jié)以選擇最優(yōu)工作狀態(tài)，具體有如下三種情況 第一種當(dāng)單片機檢測到當(dāng)前水壓過低而發(fā)電機開啟時，語音提醒用戶“水壓過低，請
調(diào)低發(fā)電機功率，若水壓還是不足請打開閥門?！?br> 第二種當(dāng)單片機檢測到當(dāng)前水壓過高而發(fā)電機關(guān)閉時，語音提醒用戶“水壓過高，請開啟發(fā)電機?！?br> 第三種當(dāng)單片機檢測到當(dāng)前水壓過高并且發(fā)電機開啟時，語音提醒用戶“水壓過高， 請調(diào)高發(fā)電機功率?！?br> 以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，如發(fā)射調(diào)制處理電路和接收處理電路的選擇變化等，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種供水管路過剩水壓利用系統(tǒng)，其特征在于包括主控器(10)和設(shè)置在供水管路上的與主控器相連接的測壓儀(30)，測壓儀(30) —側(cè)的供水管路上還并接有可調(diào)節(jié)水力發(fā)電機(50)和流量調(diào)節(jié)閥(40)，所述調(diào)節(jié)水力發(fā)電機(50)和流量調(diào)節(jié)閥(40)也與主控器連接，測壓儀(30)采集供水管道中的水壓數(shù)據(jù)傳送至主控器，主控器(10)處理后控制調(diào)節(jié)水力發(fā)電機(50)和流量調(diào)節(jié)閥(40)工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的供水管路過剩水壓利用系統(tǒng)，其特征在于供水管路的進水管(70)分接為兩條并連的支流管路，一支流管路上接入流量調(diào)節(jié)閥(40)，另一條支流管路接入可調(diào)節(jié)水力發(fā)電機(50)，兩條支流管路合并后的出水管(80)路上設(shè)置所述測壓儀 (30)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的供水管路過剩水壓利用系統(tǒng)，其特征在于所述可調(diào)節(jié)水力發(fā)電機(50)與蓄電電路(60)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的供水管路過剩水壓利用系統(tǒng)，其特征在于所述的主控器是單片機，主控器上還連接有揚聲器(20)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的供水管路過剩水壓利用系統(tǒng)，其特征在于可調(diào)節(jié)水力發(fā)電機(50)包括外殼(I)和位于外殼內(nèi)的發(fā)電子轉(zhuǎn)子,夕卜殼內(nèi)壁上設(shè)置有固定軌道(18), 線圈外殼(12)上固定連接發(fā)電機可活動磁鐵圈，所述可活動磁鐵圈嵌入所述固定軌道 (18)中，線圈外殼(12)通過空心螺紋管(13)連接設(shè)置在外殼(I)外部的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤(15)，發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸一端套入空心螺紋管(13)，另一端由固定支架(7)固定，電刷(8)固定在固定支架(7)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及日常供水管路的中水壓利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種利用過剩水壓水力發(fā)電的改進技術(shù)。一種供水管路過剩水壓利用系統(tǒng)，包括主控器和設(shè)置在供水管路上的與主控器相連接的測壓儀，測壓儀一側(cè)的供水管路上還并接有可調(diào)節(jié)水力發(fā)電機和流量調(diào)節(jié)閥，所述調(diào)節(jié)水力發(fā)電機和流量調(diào)節(jié)閥也與主控器連接，測壓儀采集供水管道中的水壓數(shù)據(jù)傳送至主控器，主控器處理后控制調(diào)節(jié)水力發(fā)電機和流量調(diào)節(jié)閥工作。本發(fā)明在保證供水管路基本用水需求的基礎(chǔ)上，充分利用過剩水壓，通過發(fā)電機把過剩的水壓轉(zhuǎn)換為可利用的電能，是一種避免能源浪費的創(chuàng)新發(fā)明。
文檔編號F03B15/02GK102588191SQ20121004568
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月27日
發(fā)明者劉加吉, 姚一峰, 楊明輝, 鄧建城, 鄭煜, 鐘智濱, 陳天海, 龔偉平 申請人:惠州學(xué)院