利用污水的小型水力發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用污水的小型水力發(fā)電裝置，其設(shè)置在下水管道末端口與匯流管道之間，能夠利用從下水管道末端口流入的污水產(chǎn)生電，用于解決上述問(wèn)題的本發(fā)明的利用污水的小型水力發(fā)電裝置具備：雨污水管道部，其設(shè)置在下水管道末端口與匯流管道之間，一端固定在所述下水管道末端口；渦輪室，其上部與所述雨污水管道部的另一端貫穿，下部具備與所述匯流管道連接的排水管，內(nèi)部具備發(fā)電水車；動(dòng)力傳遞部，包括一端與所述發(fā)電水車的旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行齒輪結(jié)合的軸；發(fā)電室，其內(nèi)部具備與所述軸進(jìn)行齒輪結(jié)合的發(fā)電機(jī)，其中，所述發(fā)電水車配置在所述雨污水管道部的排出口，旋轉(zhuǎn)軸垂直設(shè)置。
【專利說(shuō)明】利用污水的小型水力發(fā)電裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用污水的小型水力發(fā)電裝置，更詳細(xì)而言，涉及一種設(shè)置在下水管道末端口和匯流管道之間，能夠利用從下水管道末端口流入的污水產(chǎn)生電的利用污水的小型水力發(fā)電裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著技術(shù)高度發(fā)展，呈現(xiàn)電需求量逐漸增加的趨勢(shì)，目前為止，生產(chǎn)電的發(fā)電方式主要以火力發(fā)電方式、核電方式以及水力發(fā)電方式為主，但火力發(fā)電方式和核電方式存在大氣污染和安全方面問(wèn)題，在以堤壩為代表的水力發(fā)電方式的情況下，存在因堤壩建設(shè)而產(chǎn)生被水淹沒(méi)的地方的問(wèn)題和改變周邊地區(qū)氣候的環(huán)境問(wèn)題。
[0003]隨著對(duì)地球溫室效應(yīng)和環(huán)境保護(hù)的關(guān)注逐漸增高，利用太陽(yáng)熱和風(fēng)力的環(huán)保發(fā)電方式備受矚目，其中利用河川支流和排水設(shè)施排放水的水力發(fā)電方式由于不影響周邊環(huán)境而成為關(guān)注的對(duì)象。
[0004]在水力發(fā)電方式的情況下，為了實(shí)現(xiàn)順暢的供電，以確保充分的水量為前提，但是在利用河川的小型水力發(fā)電的情況下，在旱季或冬季存在難以確保水量的問(wèn)題，相反，利用污水的小型水力發(fā)電的情況下，具有相對(duì)較少地受到氣候影響的優(yōu)點(diǎn)。尤其在聚集分支形態(tài)下水管道的下水管道末端口的情況下，按季節(jié)或每日時(shí)間段的水位變動(dòng)幅度小，因此可以用作優(yōu)秀的水力動(dòng)力源。
[0005]但是，由于包含在污水中的固體成分纏繞在水車上，可能引發(fā)故障，因此需要以對(duì)過(guò)濾設(shè)施和過(guò)濾裝置有效地進(jìn)行定期管理為前提，通常下水管道末端口與連接于污水處理廠的匯流管道連接，因此受到需要將小型水力發(fā)電裝置設(shè)置在兩個(gè)設(shè)備之間的空間制約。
[0006]小型水力發(fā)電機(jī)根據(jù)水車的旋轉(zhuǎn)軸形式進(jìn)行分類，可分為水平式、縮流式以及垂直式，作為水平式小型水力發(fā)電機(jī)的現(xiàn)有技術(shù)，韓國(guó)授權(quán)專利第10-1143453號(hào)(授權(quán)日2012.04.30)中公開(kāi)的技術(shù)的特征為，水車的旋轉(zhuǎn)軸水平設(shè)置支撐，旋轉(zhuǎn)軸一端與發(fā)電機(jī)以傳動(dòng)帶結(jié)合方式連接。
[0007]但是，為了獲得較大的旋轉(zhuǎn)力，優(yōu)選大直徑的水車，如前所述，由于下水管道末端口與匯流管道之間的高度制約，上述技術(shù)適用于利用污水的小型水力發(fā)電機(jī)上受限。
[0008]作為縮流式小型水力發(fā)電機(jī)的現(xiàn)有技術(shù)，韓國(guó)授權(quán)專利第10-1195082號(hào)(授權(quán)日2012.10.22)中公開(kāi)的技術(shù)雖然由于管道內(nèi)設(shè)有水車而具有容易設(shè)置的優(yōu)點(diǎn)，但在利用污水的小型水利發(fā)電機(jī)的情況下，需要將發(fā)電機(jī)埋設(shè)在地中，因此存在難以維修的缺點(diǎn)，尤其在雨天因土沙流入導(dǎo)致水車停止的情況下，存在能夠?qū)е挛鬯媪鞯娜秉c(diǎn)。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)
[0011](專利文獻(xiàn) 0001)KR10-1143453B12012.04.30
[0012](專利文獻(xiàn) 0002) KR10-1195082B12012.10.22


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013](一)要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0014]本發(fā)明是為了解決所述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題點(diǎn)而提出的，本發(fā)明要解決的課題在于提供一種能夠在下水管道末端口與匯流管道之間產(chǎn)生電力的利用污水的小型水力發(fā)電裝置。
[0015]并且，本發(fā)明提供一種利用污水的小型水力發(fā)電裝置，流入發(fā)電水車的污水具有并進(jìn)動(dòng)能的同時(shí)具有旋轉(zhuǎn)動(dòng)能。
[0016]并且，本發(fā)明提供一種利用污水的小型水力發(fā)電裝置，其能夠防止土沙沉積在發(fā)電水車的旋轉(zhuǎn)軸上。
[0017](二)技術(shù)方案
[0018]用于解決上述問(wèn)題的本發(fā)明的利用污水的小型水力發(fā)電裝置，其特征為，設(shè)置在下水管道末端口與匯流管道之間，其具備:雨污水管道部，其一端固定在所述下水管道末端口 ；渦輪室，其上部與所述雨污水管道部的另一端貫穿，下部具備與所述匯流管道連接的排水管，內(nèi)部具備發(fā)電水車；動(dòng)力傳遞部，其包括一端與所述發(fā)電水車旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行齒輪結(jié)合的軸；發(fā)電室，其內(nèi)部具備與所述軸進(jìn)行齒輪結(jié)合的發(fā)電機(jī)，其中，所述發(fā)電水車配置在所述雨污水管道部的排出口，旋轉(zhuǎn)軸垂直設(shè)置。
[0019]并且，本發(fā)明的特征為，本發(fā)明的雨污水管道部下部側(cè)管道由形成有向下部具有坡度的旋回部的半圓形構(gòu)成，以使污水從雨污水管道部的排出口旋轉(zhuǎn)排出。
[0020]并且，本發(fā)明的特征為，本發(fā)明的利用污水的小型水力發(fā)電裝置，為了防止因土沙沉積導(dǎo)致發(fā)電水車停止，在發(fā)電水車旋轉(zhuǎn)軸下部嵌入固定有雨傘形狀的密封部，旋轉(zhuǎn)軸下端通過(guò)兩端固定在所述渦輪室兩側(cè)壁的水車支撐端支撐。
[0021](三)有益效果
[0022]根據(jù)本發(fā)明，小型水力發(fā)電裝置在設(shè)置于下水管道末端口與匯流管道之間的狀態(tài)下，能夠確保一定的動(dòng)力源，因此可以穩(wěn)定地產(chǎn)生電力，并且發(fā)電水車的旋轉(zhuǎn)軸垂直形成在渦輪室內(nèi)，由此能夠構(gòu)成大直徑水車翼的發(fā)電水車，另一方面污水管道部中形成旋回部，使流入發(fā)電水車的污水具有并進(jìn)動(dòng)能的同時(shí)具有旋轉(zhuǎn)動(dòng)能，從而具有即使在有限空間內(nèi)也提高發(fā)電效率的效果。
[0023]并且，根據(jù)本發(fā)明，發(fā)電水車旋轉(zhuǎn)軸下部形成密封部和水車支撐端，由此能夠防止因土沙沉積導(dǎo)致發(fā)電水車停止，從而能夠減少發(fā)電裝置的維修費(fèi)用。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是表示本發(fā)明的小型水力發(fā)電裝置的側(cè)視圖。
[0025]圖2是表示本發(fā)明的小型水力發(fā)電裝置的立體圖。
[0026]圖3是表示本發(fā)明的小型水力發(fā)電裝置的主要部分的立體圖。
[0027]圖4是表示本發(fā)明的小型水力發(fā)電裝置發(fā)電水車的立體圖。
[0028]圖5是表示本發(fā)明的小型水力發(fā)電裝置密封部的剖視圖。
[0029]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0030]100:下水管道末端口 300:匯流管道
[0031]10:雨污水管道部 12:旋回部
[0032]20:渦輪室22:發(fā)電水車
[0033]23:密封部26:水車支撐端
[0034]28:雨污水排水管 30:動(dòng)力傳遞部
[0035]32:軸40:發(fā)電室
[0036]42:發(fā)電機(jī)

【具體實(shí)施方式】
[0037]以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。
[0038]圖1是表示本發(fā)明的小型水力發(fā)電裝置的側(cè)視圖，圖2是表示本發(fā)明的小型水力發(fā)電裝置的立體圖。如圖1和圖2所示，本發(fā)明的利用污水的小型水力發(fā)電裝置形成在設(shè)置于下水管道末端口 100的隔臭膜101與匯流管道300之間，由分別設(shè)置在地上和地中的發(fā)電室40和渦輪室20以及與所述設(shè)施連接的雨污水管道部10和動(dòng)力傳遞部30構(gòu)成。
[0039]本發(fā)明的特征為，通過(guò)在露在地上的下水管道末端口 100與埋設(shè)在地中的匯流管道300之間形成的小型水力發(fā)電裝置，產(chǎn)生電力，但使其不妨礙污水的流動(dòng)，以利用污水的特性，容易維修的構(gòu)成實(shí)施。
[0040]圖3是表示本發(fā)明的小型水力發(fā)電裝置的主要部分的立體圖。如圖2和圖3所示，所述雨污水管道部10由圓筒型管道構(gòu)成，上端與下水管道末端口 100連通。下水管道末端口 100與匯流管道300之間具備一次過(guò)濾污水所含的固體成分的篩網(wǎng)裝置400，在將雨水和污水用同一管道管理的合流式下水管道的情況下，為了防止雨天土沙流入到與污水處理廠連接的匯流管道300，具備入口自動(dòng)密閉的雨水渠室200。本發(fā)明中，在篩網(wǎng)裝置400或雨水渠室200后方形成雨污水管道部10的上端，從而能夠防止因固體成分和土沙導(dǎo)致小型水力發(fā)電裝置故障。
[0041]根據(jù)本發(fā)明，所述雨污水管道部10向下具有坡度地與所述渦輪室20貫穿，下部側(cè)形成半圓形管道形狀的旋回部12。通常在管道向下方無(wú)坡度地具有曲線部的情況下，來(lái)自曲線部末端排出口的流水只能直線流動(dòng)。但是，如上所述，旋回部12構(gòu)成為具有下部坡度的形狀的情況下，污水中形成向下流動(dòng)的同時(shí)，與旋回部12外側(cè)曲面沖撞形成回轉(zhuǎn)流動(dòng)Ω。
[0042]因此，所述旋回部12將由基于雨污水管道部10的下部坡度落差產(chǎn)生的污水的并進(jìn)動(dòng)能和通過(guò)所述旋回部12產(chǎn)生的污水的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能，一同傳遞給發(fā)電水車22，從而增加對(duì)發(fā)電水車22的動(dòng)力傳遞收益率。
[0043]所述雨污水管道部10的下部坡度角越小，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)越弱，所述下部坡度角越大，由于污水口末端口 100與匯流管道300之間的高度限制，導(dǎo)致后述的發(fā)電水車22設(shè)置困難，因此所述下部坡度角優(yōu)選形成在I?10°的范圍。
[0044]圖4是表示本發(fā)明的小型水力發(fā)電裝置發(fā)電水車的立體圖。如圖2至圖4所示，所述渦輪室20為正六面體形狀，是污水流體動(dòng)能轉(zhuǎn)換為發(fā)電水車22的機(jī)械動(dòng)能的部位，起到使用于能量轉(zhuǎn)換的污水向匯流管道300排出的作用。為此，具備檢修井21、發(fā)電水車22、水車支撐端26以及雨污水排水管28。
[0045]所述檢修井21設(shè)置在渦輪室20上部，以實(shí)現(xiàn)發(fā)電水車22故障時(shí)的緊急修復(fù)，如前所述，雨天時(shí)雨水渠室200密閉，在通過(guò)雨污水管道部10流入的雨水被截?cái)嗟臓顟B(tài)下下水管道末端口 100周邊泛濫的情況下，在所述檢修井21邊緣設(shè)置排水構(gòu)件(未圖示)，以免雨水通過(guò)所述檢修井21流入到渦輪室20。
[0046]所述發(fā)電水車22形成于受上下空間限制的渦輪室20內(nèi)部的狀態(tài)下，旋轉(zhuǎn)軸垂直形成，以便能夠得到最大的旋轉(zhuǎn)力。所述發(fā)電水車22的旋轉(zhuǎn)軸上端軸承22b支撐在渦輪室20頂部，所述軸承22b下部形成有錐齒輪22c，從而使其與后述的軸32對(duì)應(yīng)的錐齒輪33'齒輪結(jié)合。
[0047]圖5是表示本發(fā)明的小型水力發(fā)電裝置密封部的剖視圖。如圖2至圖5所示，所述發(fā)電水車22的旋轉(zhuǎn)軸下端軸承支撐在水車支撐端26，且在下部側(cè)軸承22a的情況下，由于其與污水持續(xù)接觸的特性，在軸承22a上部設(shè)置密封部23，從而進(jìn)行防水。在此情況下，密封部23的形狀形成為主體部23b上部具有孔23a的雨傘形，所述孔23a插入發(fā)電水車22旋轉(zhuǎn)軸的狀態(tài)下，通過(guò)彈簧擋圈23c密封固定，使所述密封部23與旋轉(zhuǎn)軸一同旋轉(zhuǎn)，從而防止污水流入旋轉(zhuǎn)軸與軸承22a之間的縫隙中。
[0048]如前所述，所述水車支撐端26起到支撐發(fā)電水車22的旋轉(zhuǎn)軸下端部的作用，具有兩端固定在渦輪室20兩側(cè)壁的梁狀。以往下水管道末端口 100具備篩網(wǎng)裝置400或雨水渠室200的情況下，也會(huì)因較小的固體成分或土沙的流入導(dǎo)致渦輪室20底部沉積土沙和固體成分。本發(fā)明中，為了防止沉淀物沉淀在發(fā)電水車22的旋轉(zhuǎn)軸下端部而妨礙發(fā)電水車22的旋轉(zhuǎn)，水車支撐端26形成為如上所述的梁狀。
[0049]所述雨污水排水管28的一端與所述渦輪室20下部側(cè)連接，另一端具有下部坡度且與匯流管道300連接的狀態(tài)下，起到使發(fā)電水車22旋轉(zhuǎn)并將排放的污水輸送到匯流管道300的作用。因此，本發(fā)明的利用污水的小型水力發(fā)電裝置具備設(shè)有雨污水排水管28的中空渦輪室20，從而在發(fā)電水車22因故障停止的情況下，也不妨礙污水排出，能夠防止雨天因發(fā)電水車的故障引起雨水泛濫。
[0050]所述動(dòng)力傳遞部30起到將發(fā)電水車22的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能傳遞給所述發(fā)電室40所具備的發(fā)電機(jī)42的作用，為此所述動(dòng)力傳遞部30由軸32、軸容納管38以及軸支撐臺(tái)36構(gòu)成。
[0051]所述軸32根據(jù)渦輪室20與發(fā)電室40的相互位置，以水平和垂直的軸結(jié)合方式構(gòu)成，且各結(jié)合部位通過(guò)錐齒輪33齒輪結(jié)合。只是，結(jié)合部位越多，動(dòng)力傳遞效率越低，因此優(yōu)選設(shè)計(jì)成結(jié)合部位數(shù)量最少。
[0052]所述軸32需設(shè)置在地中設(shè)置的渦輪室20與設(shè)置于露地上的發(fā)電室40之間，因此設(shè)置在所述軸容納管38內(nèi)部，為了支撐軸32，軸容納管38內(nèi)部具備多個(gè)中心具有軸承的圓盤(pán)形軸支撐臺(tái)36。
[0053]所述發(fā)電室40內(nèi)部具備發(fā)電機(jī)42和向外部傳輸所述發(fā)電機(jī)42產(chǎn)生的電力的配件裝置，所述發(fā)電機(jī)42的旋轉(zhuǎn)軸上具備錐齒輪42a，所述錐齒輪42a與軸32的錐齒輪33 "進(jìn)行齒輪結(jié)合。本發(fā)明的利用污水的小型水力發(fā)電裝置的包括發(fā)電水車22的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)置在地中，包括發(fā)電機(jī)42的電性結(jié)構(gòu)設(shè)置在地上，從而能夠防止雨天因下水管道末端口100周邊的泛濫發(fā)生漏電事故。
[0054]雖然以上只對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明權(quán)利要求范圍并不限于此，應(yīng)理解為與本發(fā)明實(shí)施例實(shí)質(zhì)性均等范圍內(nèi)的例子均屬于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍，在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)，能夠根據(jù)該發(fā)明所屬領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)行多種變更。
【權(quán)利要求】
1.一種利用污水的小型水力發(fā)電裝置，其設(shè)置在下水管道末端口(100)與匯流管道(300)之間，其特征在于，包括: 雨污水管道部(10)，其一端固定在所述下水管道末端口(100)； 渦輪室(20)，其上部與所述雨污水管道部(10)的另一端貫穿，下部具備與所述匯流管道(300)連接的雨污水排水管(28)，內(nèi)部具備發(fā)電水車(22)； 動(dòng)力傳遞部(30)，包括一端與所述發(fā)電水車(22)的旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行齒輪結(jié)合的軸(32)； 發(fā)電室(40)，其內(nèi)部具備與所述軸(32)進(jìn)行齒輪結(jié)合的發(fā)電機(jī)(42)， 其中，所述發(fā)電水車(22)配置在所述雨污水管道部(10)的排出口，旋轉(zhuǎn)軸垂直設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用污水的小型水力發(fā)電裝置，其特征在于，所述雨污水管道部(10)下部側(cè)管道由形成有向下部具有坡度的旋回部(12)的半圓型構(gòu)成，以使污水從雨污水管道部(10)的排出口旋轉(zhuǎn)排出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用污水的小型水力發(fā)電裝置，其特征在于，所述發(fā)電水車(22)的旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)兩端固定在所述渦輪室(20)兩側(cè)壁的水車支撐端(26)支撐， 所述發(fā)電水車(22)的旋轉(zhuǎn)軸下部嵌入固定形成有雨傘形狀的密封部(23)。
【文檔編號(hào)】F03B13/00GK104295430SQ201410201337
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月15日
【發(fā)明者】黃動(dòng)彥 申請(qǐng)人:世榮工程, 黃動(dòng)彥