引力能發電裝置的製作方法
2023-06-13 12:17:16
專利名稱：引力能發電裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種利用引力或者重力發電的裝置.
當今世界能源的消耗與日俱增，人類的生活、工作、娛樂均離不開能源。現有能源的主要供給形式是石油、煤炭、天然氣、核能等，其中石油、煤炭、天然氣屬於地球資源，儲量有限，而核能開發的安全性能不容忽視。所以，人類正在不懈地致力於提高已有發電設備的工作效率，同時也更為積極地尋找新的能源，開發新的技術。中國專利申請CN1178867公開了一種利用浮力發電的裝置，其包含接力棒、發電機組和浮體三部分，其中接力棒和發電機組設成一體，接力棒是垂直設置的，該棒主要由心軸、上壓簧、齒條套和軸套等連接成一整體；發電機組是水平設置的並固定在一懸臂內，其一端裝有滑輪可沿固定滑軌自由升降，另一端則經由增速器輸入軸的齒輪與接力棒內的齒條套嚙合；浮體設在該接力棒的下方，該浮體經由連杆鉸接力式裝有滑軌可沿另一固定滑軌升降。該裝置將浮力直接傳遞到接力棒上，進而轉換運動而使機組發電。但是該裝置結構複雜，而且只適用於在海邊使用。
本實用新型的目的就是克服現有技術的上述不足，提供一種結構簡單、使用方便、適用地域範圍廣泛的發電裝置。
本實用新型是一種引力能發電裝置，其包括一個與發電機組相連的動力採集裝置，該發電裝置還包括至少一個具有豎直內腔的液柱形成裝置和一個可在所述豎直內腔的液柱中上升的浮體，在所述的動力採集裝置上具有浮體接受釋放機構，所述的豎直內腔具有一個下入口和一個上出口，對應下入口和上出口分別設有上密閉門和下密閉門，而且在下入口處設有一個液池。
本實用新型是眾所周知的託裡拆利實驗、浮力原理和勢能-動能轉換原理的結合。首先根據託裡拆利實驗原理在液柱形成裝置中形成一個液柱，並用上密閉門將液柱的頂端密閉且保持真空，這時液池中的液體與內腔中的液體相連通，浮體從空中自由落體進入液池中的液體並隨後進人液柱形成裝置的內腔並上浮，然後用下密閉門封閉所述內腔的下入口，隔斷液池中與內腔中液體的連通，之後打開內腔上出口的上密閉門，此時液柱的重量又下密閉門承擔，等浮體浮出液面並離開上出口的瞬間，再將內腔的上出口封閉，打開下密閉門，內腔中的液柱又與液池中的液體相連，通過大氣壓仍可將液柱維持在原來的高度上。浮體離開所述的上出口後被所述的動力採集裝置接收，浮體藉助其重力或者引力帶動動力採集裝置運動，將勢能轉化為動能並輸出到發電機組。待浮體下降到一定高度時，浮體被釋放，並重新進人液池及所述內腔的液柱中。上述過程周而復始，浮體循環運動，不斷地將勢能轉化為動能用於發電。
和現有技術相比，本實用新型結構簡單，適用範圍廣，使用方便，並且提供了一種新的能源生產途徑。
下面參照附圖及實施例詳細描述本實用新型。
圖1是本實用新型的原理示意圖；圖2是本實用新型的另一個實施例。
附圖中各標號表示1下密閉門，2液柱形成裝置，3上密閉門，4葉片，6喇叭狀導向板，7弧形導向裝置，8液池，9動力採集裝置，15自來水閥，16液體，17支架，18上密閉門座，19電磁閥門，20真空橡皮管，21真空罐，22電磁閥門，23抽氣機。
如圖所示，本實用新型的引力能發電裝置，包括一個與發電機組相連的動力採集裝置9，該發電裝置還包括至少一個具有豎直內腔(未示出)的液柱形成裝置2和一個可在所述豎直內腔的液柱中上升的浮體4，在所述的動力採集裝置9上具有浮體接受釋放機構，所述的豎直內腔具有一個下入口和一個上出口，對應下入口和上出口分別設有上密閉門3和下密閉門1，而且在下入口處設有一個液池8。
該裝置還設有一個將落下的浮體4經所述液池導入所述下入口的導引裝置7。
所述的導引裝置7是設置在液池8中的弧形導軌。
該發電裝置還可以包括一個補液裝置。
所述的浮體4最好為流線型。
所述浮體4可以為中空結構，其中裝有比重調節劑。
所述的下入口處可以設有喇叭狀導向板6。
所述浮體4的比重為所述內腔所盛液體比重的0.2-0.6倍，其中最好為0.6倍。
所述的補液裝置可以一個設置在上密閉門3上並可與所述內腔相連的負壓裝置。
所述的動力採集裝置9可以是葉片旋轉式、循環帶式或上下往復式動力採集裝置。
本實用新型是託裡拆利實驗、浮力原理和勢能-動能轉換原理的結合。
眾所周知託裡拆利實驗可以求出在一個大氣壓下的水銀柱高度為76cm，如果我們將密度為13.6×103公斤/m3的水銀柱高度換算成密度為1×103公斤/m3的水，水柱高度將為10.337m。
用水作為液體時，首先根據託裡拆利實驗原理在液柱形成裝置2中形成一個不超過10米高的水柱，並用上密閉門3將液柱的頂端密閉且保持真空，這時液池8中的水與內腔中的水相連通，浮體4從空中自由落體進入液池中的水並隨後進人液柱形成裝置2的內腔並上浮，然後用下密閉門1封閉所述內腔的下入口，隔斷液池中與內腔中水的連通，之後打開內腔上出口的上密閉門3，此時水柱的重量由下密閉門1承擔，等浮體4浮出水面並離開上出口的瞬間，再將內腔的上出口封閉，打開下密閉門1，內腔中的水柱又與液池中的水相連，通過大氣壓仍可將水柱維持在原來的高度上。浮體4離開所述的上出口後被所述的動力採集裝置9接收，浮體4藉助其重力或者引力帶動動力採集裝置9運動，將勢能轉化為動能並輸出到發電機組。待浮體4下降到一定高度時被釋放，並重新進人液池及所述內腔的水柱中。上述過程周而復始，浮體循環運動，不斷地將勢能轉化為動能用於發電。
浮體的外形最好設計成流線型，內部中空，加以比重調節劑，使兩頭比重不一樣，保證浮體在下降時頭部保證大於底部，而在上升時頭部保證小於底部，這樣，就可以使浮體4在運動過程中具有一致的取向，使其工作順利進行。試驗證明，當浮體的比重為0.6時，其可以在水中獲得極快的速度而衝出水面，而把浮體設計成流線型的外形後，還可以進一步減少其在水中阻力，浮體的比重可以適當提高，以利於浮體浮出後獲得更大的勢能。
由本實用新型的原理可以看出，液柱的高度越高，浮體4所獲得的勢能越大，浮體在下降過程中對外作功也就越大。所以，為了提高浮體的作功能力，可以在浮體提升裝置的所述上出口處再增加第二級類似的浮體提升裝置，甚至在第二級浮體提升裝置的上出口處增加第三級類似的浮體提升裝置，使浮體衝出液面後進人第二套裝置的液柱中繼續上浮，直至從一個更高位置上落下。本實用新型也可以在同一水平高度上設置多套類似的裝置，其浮體分別對動力採集裝置作功。
由於浮體進入所述的內腔後要排出等於其自身體積大小的液體，當浮體衝出液面後液面要下降一定的高度，或者浮體衝出液面時要帶出一定量的液體，為了保證下一次浮體再進入液柱後液面能夠達到預定的高度，最好向所述的內腔中補充液體，此時則需要設置一個補液裝置。補液裝置形式可以多種多樣。在圖示的實施例中，補液裝置的結構是在上密閉門3上安裝一個排氣口，用真空橡皮管20連接電磁閥門19，閥門19與真空罐21連接，真空罐21的另一端再通過一個電磁閥門22，該電磁閥門22通過管道與抽氣機23連接。在工作時，首先使真空罐處於負壓真空狀態，浮體衝出液面後，上密閉門立即關閉，在下密閉門打開的同時，開啟真空罐與上密閉門之間的電磁閥門19，使內腔中的水位迅速上升到預定的高度。
上述參照附圖和實施例的描述只是說明性的，而不構成對本實用新型的限定。顯然，在本實用新型的基礎上可以進行許多變型，但並不脫離其實質。
權利要求1.一種引力能發電裝置，包括一個與發電機組相連的動力採集裝置(9)，其特徵在於，該發電裝置還包括至少一個具有豎直內腔的液柱形成裝置(2)和一個可在所述豎直內腔的液柱中上升的浮體(4)，在所述的動力採集裝置(9)上具有浮體接受釋放機構，所述的豎直內腔具有一個下入口和一個上出口，對應下入口和上出口分別設有上密閉門(3)和下密閉門(1)，在下出口處設有一個液池(8)，而且該發電裝置還包括一個將所述浮體經所述液池導入所述下入口的導引裝置(7)及一個向所述的液柱形成裝置(2)中補充液體的裝置。
2.根據權利要求1所述的引力能發電裝置，其特徵在於，所述的導引裝置(7)是設置在液池(8)中的弧形導軌。
3.根據權利要求1或2所述的引力能發電裝置，其特徵在於，所述的浮體(4)為流線型。
4.根據權利要求3所述的引力能發電裝置，其特徵在於，所述的浮體為中空結構，其中裝有比重調節劑。
5.根據權利要求1或2所述的引力能發電裝置，其特徵在於，所述的下入口處設有朝下擴張的喇叭狀導向板(6)。
6.根據權利要求4所述的引力能發電裝置，其特徵在於，所述浮體的比重為所述液柱形成裝置內腔所盛液體比重的0.2-0.6倍。
7.根據權利要求1所述的引力能發電裝置，其特徵在於，所述的補液裝置為一個設置在上密閉門(3)上並可與所述液柱形成裝置內腔相連的負壓裝置。
專利摘要本實用新型涉及一種引力能發電裝置，其包括一個與發電機組相連的動力採集裝置(9)，該發電裝置還包括至少一個具有豎直內腔的液柱形成裝置(2)和一個可在所述豎直內腔的液柱中上升的浮體(4)，在所述的動力採集裝置(9)上具有浮體接受釋放機構，所述的豎直內腔具有一個下入口和一個上出口，對應下入口和上出口分別設有上密閉門(3)和下密閉門(1)，而且在下入口處設有一個液池(8)。和現有技術相比，本實用新型結構簡單，使用方便，適用範圍廣。
文檔編號F03B17/02GK2592889SQ0122444
公開日2003年12月17日 申請日期2001年5月24日 優先權日2001年5月24日
發明者竇少春, 張容亮 申請人:竇少春