基于節省能耗的衛生間綜合節能裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一中節能裝置，具體涉及一種基于節省能耗的衛生間綜合節能裝置。
【背景技術】
[0002]公共衛生間作為一種公共設施，是城鄉建設文明程度的一種體現，現在公共衛生間內的小便槽感應沖水裝置的感應器多數采用干電池供電，據不完全統計，目前濟南市市場上帶感應器的小便池大約有300萬臺，每年對于干電池的損耗達到了 1200萬節，經濟損耗近3000萬。對于小便池感應器電池的更換頻率較高，造成了資源的嚴重浪費。同時，在許多人流量較大的旅游景點的衛生間內，衛生間蹲坑間的擋板門在一天內的開閉次數巨大，據統計日均可達到1000次。在擋板門開閉的過程中產生了機械能，然而這部分機械能也沒能夠得到充分利用。由此可知現有的公共衛生間存在以下問題:
[0003]1、在人均使用量較大時，需要不斷更換干電池，才能保證沖水的正常運作，由此造成了大量干電池的損耗，造成較大的經濟損失，同時干電池的回收處理也增加了環保的負擔；
[0004]2.衛生間蹲坑間的擋板門開閉的過程中產生了機械能不能得到充分利用，造成能源的浪費，達不到有效節能的目的。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種基于節省能耗的衛生間綜合節能裝置，能夠優化能源配置，達到綜合節能的目的。
[0006]為實現上述目的，本實用新型采用下述技術方案:
[0007]基于節省能耗的衛生間綜合節能裝置，包括齒輪裝置、發電裝置、擋板門和固定板，固定板設置于擋板門的一側，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，輸出軸繞連接裝置以輸出軸的軸線為中心轉動，連接裝置與擋板門相固定，發電裝置包括定子鐵芯、轉子、集電環和電刷，電刷和集電環相連接，轉子與輸出軸相連接，轉子隨輸出軸一起轉動，定子鐵芯和集電環的外部均與固定板相固定，集電環內部與輸出軸相連接。
[0008]所述連接裝置為滾動軸承I，滾動軸承I的內圈與輸出軸相配合，滾動軸承I的外圈與固定板相固定。
[0009]所述輸入軸上部通過滾動軸承II與擋板門相固定，滾動軸承II的內圈與輸入軸相配合，滾動軸承II的外圈與固定板相固定。
[0010]所述集電環、轉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主動齒輪和一個被動齒輪，主動齒輪和被動齒輪相嚙合，主動齒輪與輸入軸相連接，被動齒輪與輸出軸相連接。
[0012]所述定子鐵芯和集電環的外部與固定板均通過螺釘或膠粘方式相固定。
[0013]所述輸出軸上設置若干個發電裝置。
[0014]本實用新型的有益效果是:將公共衛生間蹲坑間的擋板門開閉的過程中產生的機械能收集起來轉化為電能并且將該電能充給公共衛生間的小便感應器中的干電池，實現能源的有效利用，延長電池的工作時間，減少電池更換的頻率，實現有效節能，并利于環保。
【附圖說明】
:
[0015]圖1是本實用新型的結構不意圖；
[0016]圖2是整流穩壓電路圖；
[0017]圖中:1、擋板門，2、連接桿，3、滾動軸承II，4、輸入軸，5、主動齒輪，6、被動齒輪，7、輸出軸，8、轉子，9、定子鐵芯，10、集電環，11、滾動軸承I，12、固定板。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0019]基于節省能耗的衛生間綜合節能裝置，如圖1所示，包括齒輪裝置、發電裝置、擋板門I和固定板12，固定板12設置于擋板門I的一側，齒輪裝置包括一個主動齒輪5和一個被動齒輪6，主動齒輪5和被動齒輪6相嚙合，主動齒輪5與輸入軸4相連接，被動齒輪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，輸出軸7繞連接裝置以輸出軸7的軸線為中心轉動，連接裝置與擋板門I相固定;連接裝置為滾動軸承111，滾動軸承111的內圈與輸出軸7相配合，滾動軸承111的外圈與固定板12相固定。輸入軸4上部通過滾動軸承113與擋板門I相固定，滾動軸承113的內圈與輸入軸4相配合，滾動軸承113的外圈與固定板12相固定。
[0021]發電裝置包括定子鐵芯9、轉子8、集電環10和電刷，轉子8與輸出軸7相連接，轉子8均隨輸出軸7—起轉動，定子鐵芯9和集電環10的外部與固定板12相固定，集電環10內部與輸出軸7相連接。電刷和集電環10相連接，電刷和集電環10構成滑動接觸，轉子8安裝于定子鐵芯9內部，轉子8上附有若干匝線圈。優選的，定子鐵芯與固定板通過螺釘或膠粘方式相固定，集電環的外部與固定板通過螺釘或膠粘方式相固定。
[0022]集電環10、轉子8均與輸出軸7均通過盈配合或過渡配合相連接。
[0023]發電裝置產生的電壓經橋式整流電路整流以后，再經過濾波電路之后，給可充電干電池充電。
[0024]優選的，在每個輸出軸7上可設置若干個發電裝置，由于是由同一個擋板門運動產生的電能，所以他們的相序，極值全都相同。將這些發電裝置發出的電壓通過導線疊加在一起，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，擋板門I開閉時，帶動連接桿2轉動，從而帶動輸入軸4與滾動軸承113的內圈一起轉動，進而使主動齒輪5轉動，帶動被動齒輪6轉動，被動齒輪6帶動輸出軸7和滾動軸承Ill的內圈一起轉動，使得轉子8以輸出軸7的軸線而轉動，定子鐵芯9與轉子之間產生電磁感應現象，從而產生電流，再經如圖2所示的整流穩壓電路后，給可充電干電池充電，圖2中電源為發電裝置產生的總電壓，Dl?D4為四支型號相同的二極管，Cl為超級電容，Rl為五節充電干電池兩端的電阻。發電裝置產生的電壓經過橋式整流電路整流以后，再經過Cl的濾波電路之后，給可充電干電池充電。
[0026]若主動齒輪直徑為dl = 15cm，齒數為zl，角速度為奶，被動齒輪直徑d2 = 8cm，齒數為z2，角速度為《2，定子鐵芯的磁感應強度B = 0.6T，轉子上附有線圈匝數N= 200，把線圈看成長16cm，寬為1cm的矩形線圈。開門時間為At = 1.7s，關門時間為1.7s，開門時擋板門的角度變化量ΛΘ = 0.5JT，則有:
[0027](I)擋板門開門時的角速度: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]假設傳動時的機械效率為95%，則W2=1.78rad/s
[0030](3)轉子產生的電動勢E的大小(發電裝置看作是最簡單的線圈發電裝置):
[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]發電裝置效率95%，則輸出的E = 3.25sinl.78t(V)
[0034](4)在每個輸出軸7上裝三個這樣的發電裝置，由于是由同一個擋板門運動產生的電能，所以他們的相序，極值全都相同。將三個發電裝置發出的電壓通過導線疊加在一起，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)經過整流后的電壓計算:Vl的有效值為Ul = 6.89V，經整流濾波，同時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)假設使用干電池的小便感應器為5節1.2V的氫鎳干電池，每節內阻為I Ω。
[0037](7)—個擋板供應一個感應器；
[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)，其中開閉門時間為ti = 1.7+1.7 = 3.4s。
[0039]一個旅游景點的衛生間內每個蹲坑間的使用次數大約為每天500次，則一年內一個擋板門可以為感應器提供24.5 X 500 X 365 = 1.24(kwh)的電能。使電池可以多用2_3年的時間。
[0040]由以上計算可知，利用擋板門開閉的過程中產生的機械能轉化為電能，并且將該電能充給小便感應器中的干電池，實現了能源的有效利用，節能效果顯著，延長了干電池的工作時間，減少干電池更換頻率，實現有效節能，同時也為環保工作減輕了負擔。
[0041]上述雖然結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內。
【主權項】
1.基于節省能耗的衛生間綜合節能裝置，其特征是，包括齒輪裝置、發電裝置、擋板門和固定板，固定板設置于擋板門的一側，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，輸出軸繞連接裝置以輸出軸的軸線為中心轉動，連接裝置與擋板門相固定，發電裝置包括定子鐵芯、轉子、集電環和電刷，電刷和集電環相連接，轉子與輸出軸相連接，轉子隨輸出軸一起轉動，定子鐵芯和集電環的外部均與固定板相固定，集電環內部與輸出軸相連接。2.如權利要求1所述的基于節省能耗的衛生間綜合節能裝置，其特征是，所述連接裝置為滾動軸承I，滾動軸承I的內圈與輸出軸相配合，滾動軸承I的外圈與固定板相固定。3.如權利要求1或2所述的基于節省能耗的衛生間綜合節能裝置，其特征是，所述輸入軸上部通過滾動軸承II與擋板門相固定，滾動軸承II的內圈與輸入軸相配合，滾動軸承II的外圈與固定板相固定。4.如權利要求1所述的基于節省能耗的衛生間綜合節能裝置，其特征是，所述集電環、轉子均與輸出軸均通過盈配合相連接。5.如權利要求1所述的基于節省能耗的衛生間綜合節能裝置，其特征是，所述齒輪裝置包括一個主動齒輪和一個被動齒輪，主動齒輪和被動齒輪相嗤合，主動齒輪與輸入軸相連接，被動齒輪與輸出軸相連接。6.如權利要求1所述的基于節省能耗的衛生間綜合節能裝置，其特征是，所述定子鐵芯和集電環的外部與固定板均通過螺釘或膠粘方式相固定。7.如權利要求1所述的基于節省能耗的衛生間綜合節能裝置，其特征是，所述輸出軸上設置若干個發電裝置。
【專利摘要】本實用新型公開了基于節省能耗的衛生間綜合節能裝置，包括齒輪裝置、發電裝置、擋板門和固定板，固定板設置于擋板門的一側，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，連接裝置與擋板門相固定，發電裝置包括定子鐵芯、轉子、集電環和電刷，電刷和集電環相連接，轉子與輸出軸相連接，定子鐵芯和集電環的外部均與固定板相固定，集電環內部與輸出軸相連接。本實用新型將蹲坑間的擋板門開閉的過程中產生的機械能轉化為電能并且將該電能，并利用該電能給公共衛生間內的小便感應器中的干電池充電，實現能源的有效利用，延長電池的工作時間，減少電池更換的頻率，實現有效節能，并利于環保。
【IPC分類】H02J7/32, H02K7/18
【公開號】CN205212632
【申請號】CN201521111468
【發明人】呂健冉, 楊曉, 于文龍, 李采懌
【申請人】呂健冉, 楊曉, 于文龍
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月28日