專利名稱：用于儲(chǔ)存勢能的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于使用一個(gè)深的水體中的水來儲(chǔ)存勢能的設(shè)備，它包括一個(gè)模件，此模件包括一個(gè)缸體，一個(gè)與缸體可滑動(dòng)相連的活塞，一個(gè)用于從水體中儲(chǔ)存水的立柱，水通過一個(gè)與缸體/活塞相連通的進(jìn)口進(jìn)入，還包括一個(gè)將缸體和立柱相互相通的連接管，其中，此設(shè)備還包括用于相對汽缸往復(fù)移動(dòng)活塞的驅(qū)動(dòng)裝置。
本發(fā)明由這樣一種設(shè)備實(shí)現(xiàn)，其特征是，此驅(qū)動(dòng)裝置包括一個(gè)可驅(qū)動(dòng)地與活塞相連的曲軸和至少一個(gè)安裝在曲軸上的用于平衡在立柱中儲(chǔ)存的水所產(chǎn)生的壓力的飛輪。通過曲軸和飛輪，能夠產(chǎn)生一個(gè)額外的動(dòng)量，或作用力，以平衡在立柱中的壓頭。因此，曲柄和曲軸機(jī)構(gòu)是一個(gè)把轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為往復(fù)運(yùn)動(dòng)的有效的辦法。
在本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例中，此驅(qū)動(dòng)裝置還包括一個(gè)與曲軸電或機(jī)械耦接的風(fēng)車或風(fēng)輪機(jī)。
在此設(shè)備的另一個(gè)實(shí)施例中，此驅(qū)動(dòng)裝置還包括用于把海水的垂直運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的裝置。由海浪、波濤和潮汐產(chǎn)生的海水的運(yùn)動(dòng)在許多已知的用于能量轉(zhuǎn)換的申請中被使用。在這方面，可以特別參照國際專利申請?zhí)枮镹o.WO98/41758的申請，其中描述了用于由海水的垂直運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換的裝置的實(shí)例。
此轉(zhuǎn)換裝置可以包括一個(gè)作用在海底上的結(jié)構(gòu)和一個(gè)由海水的垂直運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的相對此結(jié)構(gòu)進(jìn)行滑動(dòng)的并且機(jī)械地與曲軸耦接的浮體。在浮體和曲軸之間的機(jī)械的耦接最好由一個(gè)曲軸齒輪構(gòu)成。另外，此轉(zhuǎn)換裝置可以包括一個(gè)在其壁上至少具有一個(gè)孔的中空體，以使海水自如地流入和流出中空體，還包括一個(gè)由海水的垂直運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的相對于中空體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的浮體，它與中空體中的空間相連通，以改變其容量從而使在中空體中的流體流動(dòng)。此流體的流動(dòng)能夠被用于直接驅(qū)動(dòng)具有飛輪的曲軸。它也可以是借助一個(gè)由相對于中空體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的浮體所產(chǎn)生的流體的流動(dòng)間接地驅(qū)動(dòng)曲軸。在這種情況下，此轉(zhuǎn)換裝置還包括一個(gè)與一個(gè)發(fā)電機(jī)耦接的渦輪機(jī)，以通過此流體的流動(dòng)來轉(zhuǎn)動(dòng)渦輪機(jī)而此渦輪機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，此發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生電能。此電能被用來驅(qū)動(dòng)曲軸。
在本發(fā)明中，此裝置的此模件或每個(gè)模件最好還包括一個(gè)設(shè)置在進(jìn)口的吸入閥和/或一個(gè)設(shè)置在連接管中的壓力閥。在活塞的上行沖程中，水通過在進(jìn)口中的吸入閥被吸入，而通向立柱的壓力閥保持關(guān)閉。在活塞的下行沖程中，進(jìn)口中的吸入閥關(guān)閉，而通向立柱的壓力閥開啟以使水通過連接管流入立柱并且儲(chǔ)存在其中。已儲(chǔ)存的水柱形成一個(gè)具有勢能的壓頭。當(dāng)需要時(shí)，此已儲(chǔ)存的勢能能夠被恢復(fù)并且轉(zhuǎn)換為電能。


圖1是一個(gè)顯示了本發(fā)明的設(shè)備的第一實(shí)施例的透視圖，圖2是一個(gè)顯示了本發(fā)明的設(shè)備的第二實(shí)施例的透視圖，圖3是一個(gè)顯示了本發(fā)明的設(shè)備的第三實(shí)施例的透視圖。
每個(gè)模件20包括一個(gè)缸體1，一個(gè)可滑動(dòng)地與此缸體1相連接的活塞2，一個(gè)用于儲(chǔ)存海水的立柱3，海水通過一個(gè)進(jìn)口4進(jìn)入，該進(jìn)口4與缸體/活塞1，2相連通，連接管5將缸體1和立柱3相互連接起來。因此，此設(shè)備包括一個(gè)與模件20的活塞2相連接的曲軸6和兩個(gè)安裝在曲軸6上的飛輪7，用于相對缸體1往復(fù)移動(dòng)活塞2。在此第一實(shí)施例中，設(shè)置風(fēng)車8，它與曲軸6電或機(jī)械耦接以使其轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，每個(gè)活塞2都具有一個(gè)排放空氣的空氣閥9，在此設(shè)備被使用之前，它被夾在缸體1中的水和活塞2之間。
在圖2中，顯示了一個(gè)能量儲(chǔ)存設(shè)備的第二實(shí)施例。為了轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸6，此設(shè)備還包括一個(gè)作用于海底的結(jié)構(gòu)10和一個(gè)由海水的垂直運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的與結(jié)構(gòu)10可相對運(yùn)動(dòng)的浮體11，而且此浮體借助一個(gè)曲軸齒輪12與曲軸6機(jī)械地耦接。結(jié)構(gòu)10僅提供一個(gè)用于使浮體11圍繞它的導(dǎo)向件。
根據(jù)圖3的第三實(shí)施例，此設(shè)備包括一個(gè)在它的壁中設(shè)置有兩個(gè)孔14的中空體13，以使海水自如地進(jìn)出中空體13。此設(shè)備還包括一個(gè)由一個(gè)用于關(guān)閉中空體13的頂部的罩蓋15和安裝在罩蓋15上的浮子16構(gòu)成的浮體。此浮體15、16通過海水的垂直運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生可相對于中空體13的運(yùn)動(dòng)，并且此浮體與中空體13中的空間連通，以改變它的容量，從而在中空體13中產(chǎn)生流體的流動(dòng)。另外，一個(gè)渦輪機(jī)17和發(fā)電機(jī)18設(shè)置于罩蓋15的出口19上，受動(dòng)的流體由此流出。此渦輪機(jī)/發(fā)電機(jī)組17、18與曲軸6電耦接。因此，在這種情況下，流體的流動(dòng)借助渦輪機(jī)/發(fā)電機(jī)組17、18間接地驅(qū)動(dòng)曲軸6。除此之外，也可以用直接驅(qū)動(dòng)曲軸6的流體流動(dòng)。其中，渦輪機(jī)/發(fā)電機(jī)組17、18可以被省略。
在已示出的所有實(shí)施例中，每個(gè)模件20在它的進(jìn)口4都有一個(gè)吸入閥21而在它的連接管5中都有一個(gè)壓力閥22。兩個(gè)閥21、22都是單向閥。因此，在通過曲軸6的轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的活塞2的上行沖程中，水通過吸入閥21被吸入，而壓力閥保持關(guān)閉。在通過曲軸6的轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的活塞2的下行沖程中，吸入閥21關(guān)閉而壓力閥22打開以使吸入的水進(jìn)入立柱3并且儲(chǔ)存在其中。在立柱3中已儲(chǔ)存的水量形成具有勢能的壓頭。當(dāng)需要時(shí)，此儲(chǔ)存的勢能能夠恢復(fù)并且轉(zhuǎn)換為電能。每個(gè)立柱3都具有一個(gè)開口23，其中每個(gè)或所有的開口23(串聯(lián)的或平行的)都朝向渦輪機(jī)/發(fā)電機(jī)組(在圖中未示出)以把勢能轉(zhuǎn)換為電能。
雖然在圖1-3中描述了模件20作用于海底，但是，也可以把這些模件20安裝在陸地并且設(shè)置成用于與海水或另一個(gè)水體相連。
權(quán)利要求
1.一種用于使用一個(gè)深的水體中的水來儲(chǔ)存勢能的設(shè)備，它包括至少一個(gè)模件(20)，此模件包括一個(gè)缸體(1)，一個(gè)可相對此缸體滑動(dòng)的活塞(2)，一個(gè)用于儲(chǔ)存海水的立柱(3)，海水通過一進(jìn)口(4)進(jìn)入，該進(jìn)口(4)與缸體/活塞相連通，以及一個(gè)將此缸體和此立柱相互連通的連接管(5)，其中，此設(shè)備還包括用于相對此缸體往復(fù)移動(dòng)此活塞的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，此驅(qū)動(dòng)裝置包括一個(gè)可驅(qū)動(dòng)地與此活塞相連的曲軸(6)和至少一個(gè)安裝在曲軸上的用于平衡由立柱中儲(chǔ)存的水產(chǎn)生的壓力的飛輪(7)。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，此驅(qū)動(dòng)裝置還包括一個(gè)與曲軸電耦接的風(fēng)車(8)或風(fēng)輪機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，此驅(qū)動(dòng)裝置還包括一個(gè)與此曲軸機(jī)械耦接的風(fēng)車(8)或風(fēng)輪機(jī)。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，此驅(qū)動(dòng)裝置還包括一個(gè)用于把海水的垂直運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，此轉(zhuǎn)換裝置包括一個(gè)作用在海底的結(jié)構(gòu)(10)和一個(gè)浮體(11)，此浮體(11)由海水的垂直運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生相對于此結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)并且此浮體(11)與此曲軸機(jī)械地耦接。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，在此浮體和此曲軸之間的機(jī)械耦接由一個(gè)曲軸齒輪(12)構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，此轉(zhuǎn)換裝置包括一個(gè)在其壁上至少有一個(gè)孔(14)的中空體(13)，以使海水自如地流入和流出此中空體，還包括一個(gè)浮體(15，16)，它由海水的垂直運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生相對于此中空體的運(yùn)動(dòng)而且它與中空體中的空間相連通，以改變它的容量，從而導(dǎo)致流體在此中空體中流動(dòng)。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，此轉(zhuǎn)換裝置還包括一個(gè)與一個(gè)發(fā)電機(jī)(18)耦接的渦輪機(jī)(17)。
9.如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，一個(gè)吸入閥(21)設(shè)置在此模件或每個(gè)模件的進(jìn)口中。
10.如上述權(quán)利要求中的任一頂所述的設(shè)備，其特征在于，一個(gè)壓力閥(22)設(shè)置在此模件或每個(gè)模件的連接管中。
全文摘要
描述了一種用于使用一個(gè)深的水體中的水來儲(chǔ)存勢能的設(shè)備。此設(shè)備包括一個(gè)缸體(1)，一個(gè)可滑動(dòng)地與缸體相連接的活塞(2)，一個(gè)用于儲(chǔ)存海水的立柱(3)，海水通過一進(jìn)口(4)進(jìn)入，該進(jìn)口(4)與缸體/活塞相連通，和一個(gè)將缸體和立柱相互連通起來的連接管(5)。此設(shè)備還包括用于相對于缸體往復(fù)移動(dòng)活塞的驅(qū)動(dòng)裝置，其中驅(qū)動(dòng)裝置是一個(gè)可驅(qū)動(dòng)地與活塞相連的曲軸(6)和至少一個(gè)安裝在曲軸上的用于平衡在立柱中儲(chǔ)存的水所產(chǎn)生的壓力的飛輪(7)。
文檔編號(hào)F03B13/24GK1434900SQ01809354
公開日2003年8月6日 申請日期2001年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月12日
發(fā)明者扎卡里亞·卡里爾·多爾 申請人:蘭尼·扎卡里亞·多爾, 約翰·道格拉斯·洛克, 扎卡里亞·卡里爾·多爾