重力势能转化转动能装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108194247A(43)申请公布日2018.06.22(21)申请号201810178865.5(22)申请日2018.03.05(71)申请人中南大学地址410083湖南省长沙市麓山南路932号(72)发明人艾元方胡鑫(51)Int.Cl.F03B3/12(2006.01)F03B13/00(2006.01)F03B11/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称重力势能转化转动能装置(57)摘要重力势能转化转动能装置，包括水轮机，以水轮机主轴为中心由内向外依次套装雨水管，二楼污水管和一楼污水管，水轮机主轴底部自上向下依次连接上层叶轮，中层叶轮和下层叶轮，下层叶轮布置在二楼污水管外壁面延伸面和一楼污水管内壁面之间的环形通道内，中层叶轮布置在雨水管外壁面延伸面和二楼污水管内壁面之间的环形通道内，上层叶轮布置在雨水管内壁面和水轮机主轴外壁面之间的环形通道内，雨水管顶面高出上层叶轮3.2m以上。城市节能和水资源回收综合利用领域，回收零散分布、不定时不连续排放雨污水重力势能并转化为转动能，分布式电站等可使用本发明。发明投资少，安装方便，布置紧凑，重力势能转化转动能效率>75％。CN108194247ACN108194247A权利要求书1/1页1.重力势能转化转动能装置，主要包括水轮机，雨水管，二楼污水管和一楼污水管，其特征在于：一楼污水管，二楼污水管，雨水管和水轮机主轴四者竖直布置且中心轴线重合，以水轮机主轴为中心由内向外依次套装雨水管，二楼污水管和一楼污水管，水轮机主轴底部自上向下依次布置上层叶轮，中层叶轮和下层叶轮，下层叶轮布置在二楼污水管外壁面延伸面和一楼污水管内壁面之间的环形通道内，下层叶轮各叶片最高点在一楼污水管底面上，中层叶轮布置在雨水管外壁面延伸面和二楼污水管内壁面之间的环形通道内，中层叶轮各叶片最高点在二楼污水管底面上，上层叶轮布置在雨水管内壁面和水轮机主轴外壁面之间的环形通道内，上层叶轮各叶片最高点在雨水管底面上，雨水管顶面高出上层叶轮的距离，二楼污水管顶面高出中层叶轮的距离，和一楼污水管顶面高出下层叶轮的距离均超过3.2m。2CN108194247A说明书1/6页重力势能转化转动能装置技术领域[0001]本发明属于农村、城镇和城市节能、减排和资源回收综合利用领域，尤其涉及一种适合于回收雨水及生活污水重力势能并将其转化为转动动能使用的重力势能转化转动能装置。背景技术[0002]随着水资源的日益匮乏和人们环境意识的日益加强,雨水和家庭厨房、浴室洗涤及其他生活杂排水等生活污水的回收利用，已成为人们关注的课题。[0003]雨水通常用作消防，环境景观，洗车，蓄水冲厕、冷却水补给等生活杂用水。生活污水通常用于冲洗马桶。众多的利用过的雨水污水聚集后通常被直接排入污水管道，污水先流到垂直的污水管道，再流入水平总污水管道排走。污水从高处下落时蕴藏着丰富的势能。污水从污水管道上端进入作加速下落运动到底端，有不小的动能，但是在目前的排水系统中没有被进一步利用，而是白白流走，造成了能源和水资源浪费和环境污染等诸多问题。[0004]污水发电是污水资源二次利用有效途径之一。目前公开的污水发电装置以单台单级水轮发电机居多，这些装置普遍存在运行时间短，污水发电量小，使用价值低，发电效率低等缺点。如CN201520273780公开一种生活污水利用装置，该装置包括水轮发电机和抽水机。CN201410610057公开一种下水道污水发电装置。CN201220668834公开一种高楼污水发电机，七层高楼生活污水垂直下冲水轮机叶轮。CN200920254486公开一种楼道绿色公共照明装置，该装置包括水轮机、大变速齿轮、小变速齿轮和微小型发电机，水轮机叶轮带动大变速齿轮转动，大变速齿轮和小变速齿轮啮合，小变速齿轮带动微小型发电机主轴转动。CN201310376624公开一种节能型液体重力发电系统，该系统基于杠杆原理，设置两个重力贮液箱。[0005]污水管道中设置多台发电机，可以产生更多的电能，提高污水发电效率，但普遍存在设备多，系统复杂，因下水管空间狭小而难以安装多台发电机。CN201420841429公开一种冲击水斗式污水发电照明系统，该系统包括多个小型水力发电装置单元，引水管为分段式结构，相邻两段之间为小型水力发电装置单元，每一段引水管末端设置喷嘴，喷嘴喷出污水流入位于喷嘴正下方的水轮发电机水斗内。CN201320793265公开一种高楼污水发电装置，该装置包括两台以上发电机，置于污水管道内的相邻发电机之间高度差1.5m～3m。CN201320217083公开一种分离型污水发电泵，排污管中段纵向排列多个水轮机，通过组合变速箱带动发电机发电。[00