可再生能源利用裝置製造方法

2023-05-16 11:58:56

可再生能源利用裝置製造方法
【專利摘要】本發明可再生能源利用裝置，分別涉及一種利用風能，海流能發電裝置。利用平板正側面面積的差異。平板置於流體中，平板正面受到的推力較之平板側面受到的推力大。正是利用這個推力差。由三部份組成：(1)平板框架1，內裝有可合攏和展開的多塊平板。(2)迴旋筒4一側裝有鏈輪5，繞上若干圈繩索3，繩一端拴著平板框架1，另一端繞過上方滑輪6，拴著一重錘7。(3)儲能輪9，一側裝有飛輪10，用鏈條8把鏈輪5與飛輪10連起來。迴旋筒4轉動帶動儲能輪9，儲能輪9轉動經變速箱帶動發電機。運行：重錘7下放到最低位置，平板展開，接受流體推力，拖動迴旋筒旋轉，重錘上升。運行至終點，平板合攏，重錘下落，把平板框架拖回起點，平板展開，接受流體推力，如此往復循環，不斷運轉。儲能輪儲存的能量用來克服阻力外，剩餘用來發電。
【專利說明】可再生能源利用裝置

【技術領域】
[0001] 本發明分別涉及一種利用風能、海流能、河流能發電裝置

【背景技術】
[0002] 眾所周知現在利用風能的裝置是風機，技術複雜、造價高，要專業工廠才能製造， 受地理環境、氣象變化諸多因素的限制，它的利用範圍很窄，只限於陸地和淺海，深海和大 洋上是無法安裝使用的。海流能的利用，外國有輪葉式、傘式、磁流式幾種。但由於海水的密 度約為空氣的1000倍，且必須放置於水下，故海流發電存在著一系列的關鍵技術問題，包 括安裝維護、電力輸送、防腐、海洋環境中的載荷與安全性能等。中國也有樣機進入中間試 驗階段。此外，還有一種被稱為花環式海流發電站，它用的是風速計那樣機械原理的裝置， 但發出的電力很小。在世界範圍內，海流能、河流能的利用，微不足道。利用風輪發電，在中 國只佔總發電量的1%。在國外；如德國、丹麥比例會大些。在中國和外國，仍然要大量使 用化石燃料。


【發明內容】

[0003] 就現有風機技術和海流、河流能利用技術作改進，對解決能源的需求、可持續發 展、應對環境汙染、氣候變化，進展不大。要改變現狀就得尋找到能普遍地、大規模地、有效 地、容易獲取風能和海流能和河流能的新技術。為達此目的，必須換個角度思維，必須轉向 哲學分析。
[0004] 一個關鍵的理解：利用風機發電，到底是利用風機的什麼呢從技術層面上分析，是 利用風機葉片的升力；把葉片抽象為一塊平板，從哲學層面上理解，是利用平板正側面面積 的差異。
[0005] 把平板置於流體中（風、海流、河流），平板正面受到的推力較之平板側面受到的 推力大。就是利用這個推力差。設計一個框架（長方形）內裝置有可合攏的多塊平板，如 太陽帆板。展開看是平板的正面，合攏看是平板的側面。"看"的方向就是流體流動的方向， 即推力方向。設計一圓筒，有一中軸，一側裝有一鏈輪，裝在鐵架上。圓筒叫迴旋筒，能左右 旋轉。裝在鐵架上，上方有一滑輪，迴旋筒繞上若干圈繩索，一端繞過滑輪，拴著一重錘，另 一端拴著平板框架。平板框架頂部裝有浮筒。把平板框架置於海流中，浮筒浮於水面，平板 框架伸入水中。平板展開接受海流推力，平板框架拖動繩索，迴旋筒向一方向旋轉，重錘上 升。當平板框架運行到設定的終點時，平板合攏，重錘下落，迴旋筒捲回繩索，把平板框架拖 回到起點，平板展開接受海流的推力，平板框架繼續運行，如此往復循環，不斷運行。平板 的展開與合攏，由電力調節器調節。迴旋筒的左旋右旋，通過鏈輪、鏈條、飛輪的傳動，帶動 一儲能輪轉動。儲能輪後接變速箱和發電機。儲能輪儲存的能量，一部份用來克服運行過 程中的阻力，還有剩餘用來發電。
[0006] 下面就結合實施例，參照附圖，說明怎樣利用一塊平板正側面面積的差異，來利用 風能、海流能、河流能發電。有益效果也在後面描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 圖1平板剛架構成圖
[0008] 圖2旋轉臂及塔架構成圖
[0009] 圖3迴旋簡及儲能論構成圖
[0010] 圖4風壩構成圖
[0011] 圖5水壩構成圖

【具體實施方式】
[0012] 下面分別寫出利用風能和海流能、河流能的實施方式。
[0013] 一、利用風能的裝置叫風壩。
[0014] 本發明由下列3部分組成：平板框架、旋轉臂及塔架、迴旋筒和儲能輪。（本說明 書中提到的變速箱和發電機是已知技術，這裡不作描述）。
[0015] 下面先說明各部分的結構和所起的作用，然後把它們組合起來，說明本發明的工 作原理。組合起來的構成圖叫風壩構成圖。
[0016] 平板框架由平板和剛架組成一平板1由兩塊能自如合攏和展開的小平板組成 (一雙）平板一側有一軸；框架2是一長方形板框。框架的上下兩側開有孔，孔數視平板有 多少雙而定。把平板一側的軸裝進框架上下兩側的孔內，能自如轉動。框架的一側有一圓 輪3,它的周長的一半與平板展開狀態時長度相等。圓輪3的一側面接合一小齒輪4,框架 的另一側有一滑輪5.。平板1的合攏和展開是圓輪3轉動半周，拖動繩索6而完成的。圓 輪3轉動半周是由一電動機7通過鏈條而帶動的。電動機7與圓輪3之間裝有變速和換問 裝置，電動機7通過鏈條帶動齒輪4,圓輪3向一方向轉半周，平板合攏；向逆方向轉半周， 平板展開。
[0017] 車輪8像火車車輪那個樣子，把它裝在弓板9上，能自如轉動，弓板9接在一直板 10上，把三者的組合體，裝在平板框架底部，左右各一個，這樣平板框架能在直線軌道上來 回運行。平板框架可有許多個，裝有車輪的平板框架叫中心平板框架，其他平板框架裝在中 心平板框架的上下左右各側，用連接板連成一體。
[0018] 旋轉臂及塔架構成圖
[0019] 這裡所述的旋轉臂及塔架類似現在建樓工地上用的吊機，由旋轉臂和塔架組成。 (旋轉臂一端裝有平衡垂物與吊機不同的是，本設計不是用軸（實心），而是用套筒（中 空），繩索19能通過套筒。旋轉臂11上裝有外套筒12,外套筒12套住內套筒13,內套筒 13固定在套筒座14上，套筒座14安裝在塔架15上，（這塔架就像建樓房工地上的吊機） 旋轉臂上裝有軌道（像火車軌道）（圖中沒有畫出）供平板框架來回運行。塔架下部離地 面適當高度裝有一滑輪16。
[0020] 不論旋轉臂轉到任向方向，滑輪16的安裝位置的確定，必須保證外套筒頂部裝的 滑輪22與滑輪16垂直相對，繩索19才能來回拖動。
[0021] 迴旋筒及儲能輪
[0022] 迴旋筒17是個圓筒，一端貼有一齒輪18,迴旋筒有一中心軸（固定），軸的兩端裝 有軸承以便安裝在鐵架上。圓筒繞上若干圈繩索19 (本設計用鋼絲繩）繩索19的一端繞 過滑輪20,吊著一重錘21，繩索的另一端繞過滑輪16,繼而往上拉，穿過旋轉臂套筒12,繞 過滑輪22之後，拴住平板框架2。儲能輪23-側面貼有一飛輪24。儲能輪裝有一中心軸 (固定），軸的兩端裝有軸承以便安裝在鐵架上。飛輪24與鏈輪18之間裝上鏈條25,飛 輪24類似自行車用的飛輪，只能單向受力，帶動儲能輪旋轉，逆向不能帶動儲能輪，像騎自 行車，只能往前踏自行車才向前走。儲能輪儲能後，經變速箱變速後帶動發電機。
[0023] 風壩構成把平板框架、旋轉臂及塔架、迴旋筒和儲能輪組合起來，用一根繩索把三 部分連起來就構成風壩（圖4)
[0024] 二、利用海流能、河流能的裝置叫水壩。由下列3部分組成：平板框架、迴旋筒和儲 能輪（本發明書中提到的變速箱和發電機是已知技術，這裡不作描述）。
[0025] 圖5 :平板框架1，框架內裝有可合攏和展開的多塊平板，如太陽帆板，其結構同風 壩用的平板框架。浮筒2裝在平板框架頂上，浮筒浮於水面，平板框架伸入水中。迴旋筒4 有一軸，它的一側裝有一鏈輪5。（所謂迴旋筒，時而左旋，時而右旋，交替運行）。迴旋筒繞 上若干圈繩索3。繩索3的一端繞過滑輪6,縛著一重錘7,繩索3的一端牽住平板框架1。 儲能輪9 一側裝有一飛輪10 (如自行車尾軸上的飛輪，一方向轉動受力，另一方向轉動不受 力）。鏈輪5與飛輪10之間用一條鏈條連起來傳動。迴旋筒4作迴旋轉動，通過鏈輪、鏈 條、飛輪帶動儲能輪朝一方向轉動，如自行車後輪轉動。儲能輪轉動便帶動變速箱和發電機 (這裡沒有標示出來）。迴旋筒，儲能輪、變速箱、發電機等裝在浮筒上或船上，錨泊在海面 上。
[0026] 水壩工作原理
[0027] 運行前準備迴旋筒4繞上若干圈繩索3,重錘7下放到最低位置，平板框架1處於 起點位置。平板1處於展開狀態，平板正面迎向海流。平板受到海流的推力，便拖動迴旋筒 4旋轉，重錘上升迴旋筒4轉動，鏈輪5隨著轉動，經鏈條8帶動飛輪10,使儲能輪9轉動， 帶動變速箱和發電機。平板框架運行到所設定的終點，使平板合攏（通過電力調節，如風壩 用的平板框架），隨即重錘7下落，通過繩索3拖動迴旋筒4旋轉，把平板框架1拖回到起 點，接著平板又處於展開狀態，以接受海流、河流的推力。如此往復循環，不斷地運轉下去。 重錘的作用是捲回繩索，重錘的重量要大過回程運行阻力，用電力拖動更好，這裡是便於說 明工作原理。
[0028] 現在需要討論的問題是：風壩水壩能運行嗎在風壩水壩運行過程中有兩種力交替 產生：平板框架受流體的推力運行的推動力；平板框架回程運行過程中的阻力，包括每一 個來回行程，平板需要展開和合攏各一次，需要消耗的能量。解決方法：增加平板的正面面 積，相對減少側面面積，接受更多的推力（風或海流），延長平板框架的行程增加儲能輪的 能量儲存。因為行程距離長較行程距離短獲得的能量多。
[0029] 有益效果："風壩"，"水壩"，結構簡單，材料易得，容易製造，無需專業工廠製造，使 用面廣，維修容易。"風壩"，有陸上用的，屋頂陽臺也可安放。水上用的"風壩"，安裝在浮筒 上或船上，無需水下設施，可拖動到有風力的地方。"水壩"，安裝在浮筒上或船上，無需水下 設施，能拖動到適宜和需要的地方。低風速，低水流速亦能推動機器運行。獲取可再生能源 將是極容易的。
【權利要求】
1. 利用一塊平板正側面面積的差異，把平板置於流體中（風、海流、河流），平板正面受 到的推力較之平板側面受到的推力大。正是利用這個推力差。設計一個框架（長方形）內 裝置有可合攏和展開的多塊平板，如太陽帆板。展開看是塊平板的正面，合攏看是塊平板的 側面。"看"的方向就是流體流動的方向，即推力方向。
2. 利用一條繩索，把風、海流的直線運動的動能轉換成飛輪（儲能輪）的旋轉運動，後 經變速箱帶動發電機。設計一圓筒，有一中軸，一側裝有一鏈輪。圓筒叫迴旋筒，能左右旋 轉，裝在鐵架上，上方有一滑輪，迴旋筒繞上若干圈繩索。繩索的一端繞過滑輪，拴著一重 錘，另一端拴著平板框架。平板框架頂部裝有浮筒。把平板框架置於海流中，浮筒浮於水面， 平板框架伸入水中。平板展開，接受海流推力，則平板框架拖動繩索，迴旋筒向一方向旋轉， 重錘上升。當平板框架運行到設定的終點時，平板合攏，重錘下落，迴旋筒向另一方向旋轉 捲回繩索，把平板框架拖回到起點，平板展開，接受海流的推力，平板框架繼續運行，如此往 復循環，不斷運行，平板的展開與合攏，由電動調節器調節。迴旋筒的左旋右旋，通過鏈輪， 鏈條、飛輪（如自行車後輪軸上的飛輪，只能一方向受力，另一方向不受力）的傳動，帶動一 儲能輪轉動，儲能輪後接變速箱和發電機。儲能輪儲存的能量，一部份用來克服運行過程中 各個阻力，剩餘部份用來發電。
3. 平板正面面積可以延伸和擴展，平板框架的運行距離可以延長。現在廣泛使用的風 機，一經定型生產，它的葉片，即捕風面積，已經確定。風壩、水壩則不同，可多拼接幾個平板 框架，增大捕風面積；可延長平板框架的運行距離，增大儲能輪能量儲存。
【文檔編號】F03B13/14GK104088756SQ201410147755
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年4月14日 優先權日:2014年4月14日
【發明者】方永 申請人:方永