基于節(jié)省能耗的衛(wèi)生間綜合節(jié)能裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一中節(jié)能裝置，具體涉及一種基于節(jié)省能耗的衛(wèi)生間綜合節(jié)能裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]公共衛(wèi)生間作為一種公共設(shè)施，是城鄉(xiāng)建設(shè)文明程度的一種體現(xiàn)，現(xiàn)在公共衛(wèi)生間內(nèi)的小便槽感應(yīng)沖水裝置的感應(yīng)器多數(shù)采用干電池供電，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前濟(jì)南市市場(chǎng)上帶感應(yīng)器的小便池大約有300萬臺(tái)，每年對(duì)于干電池的損耗達(dá)到了 1200萬節(jié)，經(jīng)濟(jì)損耗近3000萬。對(duì)于小便池感應(yīng)器電池的更換頻率較高，造成了資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。同時(shí)，在許多人流量較大的旅游景點(diǎn)的衛(wèi)生間內(nèi)，衛(wèi)生間蹲坑間的擋板門在一天內(nèi)的開閉次數(shù)巨大，據(jù)統(tǒng)計(jì)日均可達(dá)到1000次。在擋板門開閉的過程中產(chǎn)生了機(jī)械能，然而這部分機(jī)械能也沒能夠得到充分利用。由此可知現(xiàn)有的公共衛(wèi)生間存在以下問題:
[0003]1、在人均使用量較大時(shí)，需要不斷更換干電池，才能保證沖水的正常運(yùn)作，由此造成了大量干電池的損耗，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)干電池的回收處理也增加了環(huán)保的負(fù)擔(dān)；
[0004]2.衛(wèi)生間蹲坑間的擋板門開閉的過程中產(chǎn)生了機(jī)械能不能得到充分利用，造成能源的浪費(fèi)，達(dá)不到有效節(jié)能的目的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于節(jié)省能耗的衛(wèi)生間綜合節(jié)能裝置，能夠優(yōu)化能源配置，達(dá)到綜合節(jié)能的目的。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案:
[0007]基于節(jié)省能耗的衛(wèi)生間綜合節(jié)能裝置，包括齒輪裝置、發(fā)電裝置、擋板門和固定板，固定板設(shè)置于擋板門的一側(cè)，齒輪裝置的輸入軸與連接桿相連接，連接桿與擋板門相接觸，齒輪裝置的輸出軸末端套接于連接裝置內(nèi)，輸出軸繞連接裝置以輸出軸的軸線為中心轉(zhuǎn)動(dòng)，連接裝置與擋板門相固定，發(fā)電裝置包括定子鐵芯、轉(zhuǎn)子、集電環(huán)和電刷，電刷和集電環(huán)相連接，轉(zhuǎn)子與輸出軸相連接，轉(zhuǎn)子隨輸出軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，定子鐵芯和集電環(huán)的外部均與固定板相固定，集電環(huán)內(nèi)部與輸出軸相連接。
[0008]所述連接裝置為滾動(dòng)軸承I，滾動(dòng)軸承I的內(nèi)圈與輸出軸相配合，滾動(dòng)軸承I的外圈與固定板相固定。
[0009]所述輸入軸上部通過滾動(dòng)軸承II與擋板門相固定，滾動(dòng)軸承II的內(nèi)圈與輸入軸相配合，滾動(dòng)軸承II的外圈與固定板相固定。
[0010]所述集電環(huán)、轉(zhuǎn)子均與輸出軸均通過盈配合相連接。
[0011 ]所述齒輪裝置包括一個(gè)主動(dòng)齒輪和一個(gè)被動(dòng)齒輪，主動(dòng)齒輪和被動(dòng)齒輪相嚙合，主動(dòng)齒輪與輸入軸相連接，被動(dòng)齒輪與輸出軸相連接。
[0012]所述定子鐵芯和集電環(huán)的外部與固定板均通過螺釘或膠粘方式相固定。
[0013]所述輸出軸上設(shè)置若干個(gè)發(fā)電裝置。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:將公共衛(wèi)生間蹲坑間的擋板門開閉的過程中產(chǎn)生的機(jī)械能收集起來轉(zhuǎn)化為電能并且將該電能充給公共衛(wèi)生間的小便感應(yīng)器中的干電池，實(shí)現(xiàn)能源的有效利用，延長電池的工作時(shí)間，減少電池更換的頻率，實(shí)現(xiàn)有效節(jié)能，并利于環(huán)保。
【附圖說明】
:
[0015]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0016]圖2是整流穩(wěn)壓電路圖；
[0017]圖中:1、擋板門，2、連接桿，3、滾動(dòng)軸承II，4、輸入軸，5、主動(dòng)齒輪，6、被動(dòng)齒輪，7、輸出軸，8、轉(zhuǎn)子，9、定子鐵芯，10、集電環(huán)，11、滾動(dòng)軸承I，12、固定板。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0019]基于節(jié)省能耗的衛(wèi)生間綜合節(jié)能裝置，如圖1所示，包括齒輪裝置、發(fā)電裝置、擋板門I和固定板12，固定板12設(shè)置于擋板門I的一側(cè)，齒輪裝置包括一個(gè)主動(dòng)齒輪5和一個(gè)被動(dòng)齒輪6，主動(dòng)齒輪5和被動(dòng)齒輪6相嚙合，主動(dòng)齒輪5與輸入軸4相連接，被動(dòng)齒輪6與輸出軸7相連接；
[0020]齒輪裝置的輸入軸4與連接桿2相連接，連接桿2與擋板門I相接觸，齒輪裝置的輸出軸7的末端套接于連接裝置內(nèi)，輸出軸7繞連接裝置以輸出軸7的軸線為中心轉(zhuǎn)動(dòng)，連接裝置與擋板門I相固定;連接裝置為滾動(dòng)軸承111，滾動(dòng)軸承111的內(nèi)圈與輸出軸7相配合，滾動(dòng)軸承111的外圈與固定板12相固定。輸入軸4上部通過滾動(dòng)軸承113與擋板門I相固定，滾動(dòng)軸承113的內(nèi)圈與輸入軸4相配合，滾動(dòng)軸承113的外圈與固定板12相固定。
[0021]發(fā)電裝置包括定子鐵芯9、轉(zhuǎn)子8、集電環(huán)10和電刷，轉(zhuǎn)子8與輸出軸7相連接，轉(zhuǎn)子8均隨輸出軸7—起轉(zhuǎn)動(dòng)，定子鐵芯9和集電環(huán)10的外部與固定板12相固定，集電環(huán)10內(nèi)部與輸出軸7相連接。電刷和集電環(huán)10相連接，電刷和集電環(huán)10構(gòu)成滑動(dòng)接觸，轉(zhuǎn)子8安裝于定子鐵芯9內(nèi)部，轉(zhuǎn)子8上附有若干匝線圈。優(yōu)選的，定子鐵芯與固定板通過螺釘或膠粘方式相固定，集電環(huán)的外部與固定板通過螺釘或膠粘方式相固定。
[0022]集電環(huán)10、轉(zhuǎn)子8均與輸出軸7均通過盈配合或過渡配合相連接。
[0023]發(fā)電裝置產(chǎn)生的電壓經(jīng)橋式整流電路整流以后，再經(jīng)過濾波電路之后，給可充電干電池充電。
[0024]優(yōu)選的，在每個(gè)輸出軸7上可設(shè)置若干個(gè)發(fā)電裝置，由于是由同一個(gè)擋板門運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電能，所以他們的相序，極值全都相同。將這些發(fā)電裝置發(fā)出的電壓通過導(dǎo)線疊加在一起，再接入整流電路中，以增大接入整流電路的電壓值。
[0025]工作時(shí)，擋板門I開閉時(shí)，帶動(dòng)連接桿2轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)輸入軸4與滾動(dòng)軸承113的內(nèi)圈一起轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使主動(dòng)齒輪5轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)被動(dòng)齒輪6轉(zhuǎn)動(dòng)，被動(dòng)齒輪6帶動(dòng)輸出軸7和滾動(dòng)軸承Ill的內(nèi)圈一起轉(zhuǎn)動(dòng)，使得轉(zhuǎn)子8以輸出軸7的軸線而轉(zhuǎn)動(dòng)，定子鐵芯9與轉(zhuǎn)子之間產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，從而產(chǎn)生電流，再經(jīng)如圖2所示的整流穩(wěn)壓電路后，給可充電干電池充電，圖2中電源為發(fā)電裝置產(chǎn)生的總電壓，Dl?D4為四支型號(hào)相同的二極管，Cl為超級(jí)電容，Rl為五節(jié)充電干電池兩端的電阻。發(fā)電裝置產(chǎn)生的電壓經(jīng)過橋式整流電路整流以后，再經(jīng)過Cl的濾波電路之后，給可充電干電池充電。
[0026]若主動(dòng)齒輪直徑為dl = 15cm，齒數(shù)為zl，角速度為奶，被動(dòng)齒輪直徑d2 = 8cm，齒數(shù)為z2，角速度為《2，定子鐵芯的磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 0.6T，轉(zhuǎn)子上附有線圈匝數(shù)N= 200，把線圈看成長16cm，寬為1cm的矩形線圈。開門時(shí)間為At = 1.7s，關(guān)門時(shí)間為1.7s，開門時(shí)擋板門的角度變化量ΛΘ = 0.5JT，則有:
[0027](I)擋板門開門時(shí)的角速度:w = A9/At = 0.5Vl.7 ? lrad/s
[0028](2)dl/d2 = zl/z2=w2/wi ,w=wi，即W2 = 15/8 = I.875rad/s
[0029]假設(shè)傳動(dòng)時(shí)的機(jī)械效率為95%，則W2=1.78rad/s
[0030](3)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E的大小(發(fā)電裝置看作是最簡(jiǎn)單的線圈發(fā)電裝置):
[0031]E = NBSw2Sinw2t = 200X0.6X0.16X0.1X1.78X sinl.78t * 3.42sinl.78t(V)
[0032]其中S表示線圈面積，這里S=矩形線圈長度*矩形線圈寬度；
[0033]發(fā)電裝置效率95%，則輸出的E = 3.25sinl.78t(V)
[0034](4)在每個(gè)輸出軸7上裝三個(gè)這樣的發(fā)電裝置，由于是由同一個(gè)擋板門運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電能，所以他們的相序，極值全都相同。將三個(gè)發(fā)電裝置發(fā)出的電壓通過導(dǎo)線疊加在一起，再接入整流電路中，則接入整流電路的電壓為Vl=9.74sinl.78(V)。
[0035](5)經(jīng)過整流后的電壓計(jì)算:Vl的有效值為Ul = 6.89V，經(jīng)整流濾波，同時(shí)考慮二極管的壓降后加在充電干電池兩端的電壓大約為U = 6V。
[0036](6)假設(shè)使用干電池的小便感應(yīng)器為5節(jié)1.2V的氫鎳干電池，每節(jié)內(nèi)阻為I Ω。
[0037](7)—個(gè)擋板供應(yīng)一個(gè)感應(yīng)器；
[0038]每次開閉門流過電池的電流為I=U/R = 6/5 = 1.2(A)。上一次廁所充的電能為Q =UIti=1.2X6X3.4 = 24.5(w.s)，其中開閉門時(shí)間為ti = 1.7+1.7 = 3.4s。
[0039]一個(gè)旅游景點(diǎn)的衛(wèi)生間內(nèi)每個(gè)蹲坑間的使用次數(shù)大約為每天500次，則一年內(nèi)一個(gè)擋板門可以為感應(yīng)器提供24.5 X 500 X 365 = 1.24(kwh)的電能。使電池可以多用2_3年的時(shí)間。
[0040]由以上計(jì)算可知，利用擋板門開閉的過程中產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，并且將該電能充給小便感應(yīng)器中的干電池，實(shí)現(xiàn)了能源的有效利用，節(jié)能效果顯著，延長了干電池的工作時(shí)間，減少干電池更換頻率，實(shí)現(xiàn)有效節(jié)能，同時(shí)也為環(huán)保工作減輕了負(fù)擔(dān)。
[0041]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于節(jié)省能耗的衛(wèi)生間綜合節(jié)能裝置，其特征是，包括齒輪裝置、發(fā)電裝置、擋板門和固定板，固定板設(shè)置于擋板門的一側(cè)，齒輪裝置的輸入軸與連接桿相連接，連接桿與擋板門相接觸，齒輪裝置的輸出軸末端套接于連接裝置內(nèi)，輸出軸繞連接裝置以輸出軸的軸線為中心轉(zhuǎn)動(dòng)，連接裝置與擋板門相固定，發(fā)電裝置包括定子鐵芯、轉(zhuǎn)子、集電環(huán)和電刷，電刷和集電環(huán)相連接，轉(zhuǎn)子與輸出軸相連接，轉(zhuǎn)子隨輸出軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，定子鐵芯和集電環(huán)的外部均與固定板相固定，集電環(huán)內(nèi)部與輸出軸相連接。2.如權(quán)利要求1所述的基于節(jié)省能耗的衛(wèi)生間綜合節(jié)能裝置，其特征是，所述連接裝置為滾動(dòng)軸承I，滾動(dòng)軸承I的內(nèi)圈與輸出軸相配合，滾動(dòng)軸承I的外圈與固定板相固定。3.如權(quán)利要求1或2所述的基于節(jié)省能耗的衛(wèi)生間綜合節(jié)能裝置，其特征是，所述輸入軸上部通過滾動(dòng)軸承II與擋板門相固定，滾動(dòng)軸承II的內(nèi)圈與輸入軸相配合，滾動(dòng)軸承II的外圈與固定板相固定。4.如權(quán)利要求1所述的基于節(jié)省能耗的衛(wèi)生間綜合節(jié)能裝置，其特征是，所述集電環(huán)、轉(zhuǎn)子均與輸出軸均通過盈配合相連接。5.如權(quán)利要求1所述的基于節(jié)省能耗的衛(wèi)生間綜合節(jié)能裝置，其特征是，所述齒輪裝置包括一個(gè)主動(dòng)齒輪和一個(gè)被動(dòng)齒輪，主動(dòng)齒輪和被動(dòng)齒輪相嗤合，主動(dòng)齒輪與輸入軸相連接，被動(dòng)齒輪與輸出軸相連接。6.如權(quán)利要求1所述的基于節(jié)省能耗的衛(wèi)生間綜合節(jié)能裝置，其特征是，所述定子鐵芯和集電環(huán)的外部與固定板均通過螺釘或膠粘方式相固定。7.如權(quán)利要求1所述的基于節(jié)省能耗的衛(wèi)生間綜合節(jié)能裝置，其特征是，所述輸出軸上設(shè)置若干個(gè)發(fā)電裝置。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了基于節(jié)省能耗的衛(wèi)生間綜合節(jié)能裝置，包括齒輪裝置、發(fā)電裝置、擋板門和固定板，固定板設(shè)置于擋板門的一側(cè)，齒輪裝置的輸入軸與連接桿相連接，連接桿與擋板門相接觸，齒輪裝置的輸出軸末端套接于連接裝置內(nèi)，連接裝置與擋板門相固定，發(fā)電裝置包括定子鐵芯、轉(zhuǎn)子、集電環(huán)和電刷，電刷和集電環(huán)相連接，轉(zhuǎn)子與輸出軸相連接，定子鐵芯和集電環(huán)的外部均與固定板相固定，集電環(huán)內(nèi)部與輸出軸相連接。本實(shí)用新型將蹲坑間的擋板門開閉的過程中產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能并且將該電能，并利用該電能給公共衛(wèi)生間內(nèi)的小便感應(yīng)器中的干電池充電，實(shí)現(xiàn)能源的有效利用，延長電池的工作時(shí)間，減少電池更換的頻率，實(shí)現(xiàn)有效節(jié)能，并利于環(huán)保。
【IPC分類】H02J7/32, H02K7/18
【公開號(hào)】CN205212632
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521111468
【發(fā)明人】呂健冉, 楊曉, 于文龍, 李采懌
【申請(qǐng)人】呂健冉, 楊曉, 于文龍
【公開日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月28日