[发明专利]一种自来水管线水流自发电装置及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自来水管线水流自发电装置及使用方法。

背景技术

随着经济的发展和人口的增加，人类对水资源的需求不断增加，再加上存在对水资源的不合理开采和利用，很多国家和地区出现不同程度的缺水问题，这种现象称为水资源短缺。自来水是人类生话中必不可少的物质，世界上自来水供应更是紧张。

自来水是将天然水，经特殊处理才能使用。处理过程中还需要消耗大量人力和物力，特别是要消耗大量能源，为此，在多个用水过都需要进行计量。如每个用户的用水，都装有计量水表。当前，每个用户的水表，各不相同，但都有计量功能。其中，多数已采用了电子计量装置，有的还装设了无线数传输装置。特别是进入水区的计量水表，更需安装无线数传输装置。上述的用水量的计量表和无线数传输装置，都有供电问题，有的采用一次性电池，也有采用可充电的锂电池供电，一般不能采用表外供电。电池供电主要是供电时有限，更换麻烦，更换不易及时，这就影响汁量的准确性。

目前现有技术中有用管流水力发电的装置，但是这些装置均不是用在计量水表的，如专利：CN200920277266公开了一种管流水力发电机；CN201120496497公开了一种管内流水发电装置；CN201310573511公开了一种新型水管道发电装置；CN201320725975公开了一种水管道发电装置等。其无法用于计量水表的主要原因是存在漏水问题。

现有专利中，申请号：200710186881.0，公开了一种自供电自动抄表可远程断水智能化自来水表，该水表自带微型发电机，该微型发电机设置在水表内，水表内的计量叶轮转动供微型发电机发电，影响了水表计量的准确性；同时，微型发电机的供电量无法满足电磁阀、驱动电路、电源等的电耗。同样的申请号：201310406324.0，公开的一种基于水体自流供电的预付费智能水表，也影响了水表计量的准确性。

所以，当前急需解决用于计量水表的电子计量和无线数传输的长时间供电问题。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种自来水管线水流自发电装置及使用方法，在不影响计量水表检测的前提下，为计量水表不间断供电，采用磁耦和非接触传动，实现发电机与水隔绝，避免发生漏水现象。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种自来水管线水流自发电装置，该发电装置设置在来水管上，计量水表后面，自来水经计量水表、该发电装置后为用户供水，包括发电机、上磁铁杯、上磁环、下磁铁杯、下磁环、发电机座、叶轮、叶轮轴、叶轮支座、上径向轴承、下径向轴承、调节螺钉；

发电机、上磁铁杯、上磁环设置在发电机座内，并通过发电机罩封闭固定；发电机轴与上磁铁杯固定，上磁铁杯内轴向设有上磁环；

下磁铁杯、下磁环、叶轮、叶轮轴、上径向轴承、下径向轴承、调节螺钉设置在叶轮支座内，叶轮支座与发电机座固定连接；叶轮支座在叶轮相对应的位置开有进水口和出水口；下磁铁杯与叶轮轴固定连接，下磁铁杯内轴向设置下磁环，上磁环与下磁环相对应；叶轮均布在叶轮轴四周，调节螺钉固定在叶轮支座底部中间，用以固定叶轮轴；

叶轮轴顶端与上径向轴承内径固定，底端与下径向轴承内径固定，上径向轴承外径与发电机座固定，下径向轴承外径与叶轮支座固定。

所述的叶轮支座通过密封圈固定在自来水管壁上。

还包括上止推轴承、下止推轴承，上止推轴承设置在叶轮轴顶端与发电机座之间，下止推轴承设置在叶轮轴底端与调节螺钉之间。

还包括正极引线和负极引线，正极引线与负极引线一端从发电机引出，另一端伸出发电机座。

电气结构包括限流电阻R、充电电池E、超级电容器C、肖特基二极管D，正极引线依次与限流电阻R、肖特基二极管D正极相连接，肖特基二极管D负极与超级电容器C正极、充电电池E正极、计量水表相连接，负极引线与超级电容器C负极、充电电池E负极、计量水表相连接。

一种自来水管线水流自发电装置的使用方法，水流由进水口进入，出水口流出推动叶轮转动，由叶轮轴带动下磁铁杯转动，下磁铁杯内的下磁环带动发电机座内的上磁环非接触转动，上磁环带动下磁铁杯转动，进而带动发电机轴转动，实现发电目的，发电机将电能通过正极引线传输到限流电阻R上，经肖特基二极管D整流，输送到超级电容C，或充电电池E，或计量水表。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明是利用自来水管线水流自发电的装置，可以给水表的计量和GPRS/LTE无线数据传输，提供了不间断供电；