[发明专利]一种自发电储能补充式水龙头装置

说明书

本发明公开了一种自发电储能补充式感应水龙头装置，它包括连接装置、壳体、电磁阀、水阀本体、出水装置、微型水力发电机装置、感应传感器组和储能充电及控制处理模块，所述微型水力发电机装置置于水阀本体的管道内，通过电磁阀的水流经过水力发电机后，由导流环侧面内收的开孔直射在叶轮上，推动水力发电机转动发电，冲击叶轮的水流直接经过出水装置流出；所述感应传感器组通过人、手或物的组合感知，决策打开或关闭电磁阀，并能根据水力发电机工作状态的判断电磁阀是否故障，从而实施告警；所述储能充电及控制处理模块将水力发电机所发电经过整流稳压后给超级电容充电储能，然后再根据超级电容充电状态和时间，控制充电电路给充电电池充电。

技术领域

本发明涉及一种水龙头，特别涉及一种利用自来水水流冲击微型管道发电机发电储能再充电式感应水龙头装置。

背景技术

水龙头即为一种水阀，有用水的地方就有它的存在，贯穿于日常生活的方方面面。传统采用人工调控的水龙头由于使用后忘记关闭或关闭不到位，会造成水资源的极大浪费，且由于人与水龙头接触从而造成二次污染。为了克服传统人工调控的水龙头的不足，专利公告号为CN86204768、CN93217101.X、CN96200516.9等专利和蔡卫东等在《通信与广播电视》上发表的“一种新型红外感应式水龙头”、林长浩在《电子世界》上发表的“红外线控制全自动水龙头”等文献，设计出一种感应式自动水龙头，这种水龙头一般通过红外线等传感器来敏感物的靠近或远离，然后控制电磁阀来打开或关闭，它克服了传统水龙头的不足，但也存在由于需要外接电源而造成的不方便、不安全，特别是没有电源或接电不方便的地方，难以应用。而傅国迎在《电子制作》上发表的“电池式感应水龙头制作”、CN03150944.4、CN200420094857.6专利等文献采用电池给感应水龙头供电，但用电池供电的感应水龙头在频繁使用的场所，需要经常更换电池或者充电，并不十分方便，从而影响它的推广应用。为了解决供电问题，有的文献如何宏彬等在《黑龙江水利科技》上发表的“微型涡轮发电式自感应水阀的应用和发展”、周巧仪等在《科技创新与应用》上发表的“基于水流蓄能的智能水龙头设计”，以及CN111456163A、CN210830685U等专利，提出利用水流发电储能给感应水龙头供电的概念，这是解决感应水龙头供电问题的一个很好的方案，但它们都是采用微型水力发电机发电，然后经处理后就直接给电池充电，水龙头每次使用都会进行充放电，由于受到充电电池充放电次数的限制，这种方式的产品并不成熟。采用这种微型水力发电机主要有两种安装方式，一种是置于管道外与管道呈90度安装发电机，公告号为CN104633226A的专利就采用这种方式，如图1所示，水流单通道冲击水力发电机的叶轮发电，这种方式水压差较小时发电效率不高；另一种方式是将发电机置于管道内，如公告号为CN 210769125U、CN110005568A等专利就采用这种方式，如图2、图3所示，它们是水流通过上盖上的小孔斜向下去冲击叶轮带动发电机发电，由于水流斜向下去冲击发电机的叶轮存在能量损失，从而影响发电效率，而公告号为CN 203067162U、CN205135886U等专利，则将水流引至侧面实现垂直入射去冲击叶轮，从而提高发电效率，如图4所示。但采用管道内置发电机的都是水流冲击叶轮后通过发电机，这种方式由于发电机的阻碍，减小了水压差，从而影响了发电效率。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明目的在于，提供一种充分利用自来水的水压差实现低流阻、高发电效率的储能再充电式感应水龙头装置，以延长感应水龙头的充电间隔时间或实现自供电，并具有使用寿命长、方便可靠等特征。

本发明解决其技术问题采用如下的技术方案：