專利名稱：浮力及重力循環(huán)發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置，特別是利用浮力及重力能源進行發(fā)電的裝置。
目前使用的發(fā)電裝置，主要有水力發(fā)電、火力發(fā)電、核能發(fā)電、風力發(fā)電等，這些發(fā)電方法各自都有不同的缺陷，水力發(fā)電需要建設(shè)大型蓄水設(shè)施，依賴充足的水源流量，受地理位置和氣候條件等因素制約；火力發(fā)電需要大量消耗燃料能源，環(huán)境污染嚴重，成本較高；核能發(fā)電建設(shè)費用昂貴，安全保障嚴格，一旦發(fā)生泄漏，容易造成災難性環(huán)境污染；風力發(fā)電同樣受到地理位置的限制，天氣狀況也會影響設(shè)備運轉(zhuǎn)。
中國專利公告號1336484，申請?zhí)?0109970公開的浮力發(fā)電機系統(tǒng)，提出了一種利用浮體上浮發(fā)電的裝置，該裝置所利用的水源仍然是具有落差的流動水源，而且浮體進入水平面以下的方法不成立。
中國專利公告號1338570，申請?zhí)?0123568公開的浮力發(fā)電裝置及其方法，提出了一種利用液體將浮球上浮，然后離開液體下落到一個裝置上，利用浮球的重力帶動裝置運轉(zhuǎn)發(fā)電的方法，該裝置在輸送浮球的過程中會造成液體流失，補充流失的液體和輸送浮球所消耗的能量，小于浮球下落帶動發(fā)電機發(fā)出的能量。
本發(fā)明的目的是提供一種不受地理、氣候等條件限制，不消耗燃料、水源等自然資源，沒有環(huán)境污染，利用省力機械原理，開發(fā)浮力、重力能源，利用浮力和重力能源帶動發(fā)電機組發(fā)電的裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明浮力及重力循環(huán)發(fā)電裝置，分別是一種安裝于固定液體內(nèi)利用浮體在液體中的浮力循環(huán)運行發(fā)電的裝置，和一種安裝于空間框架內(nèi)利用重物體的重力循環(huán)運行發(fā)電的裝置。
所述浮力循環(huán)發(fā)電裝置由蓄水池，浮體動力裝置，浮體輸送裝置組成，所述蓄水池是一個具有進水和排水設(shè)備的深型封閉水池，可以存放固定數(shù)量的液體；所述浮體動力裝置包括若干個帶有凸軸齒輪的浮體，由上浮導軌、控制導軌組成的浮體上浮通道，帶有可以掛住浮體的承重鉤環(huán)的動力傳動鏈條和帶動發(fā)電機組發(fā)電的動力傳動齒輪；所述浮體輸送裝置由輸送電機、變速齒輪組、重力慣性輪盤、螺旋齒型輪軸、齒型導軌、控制導軌所組成，控制導軌、齒型導軌和螺旋齒型輪軸組合成為與上浮通道連接貫通的輸送通道，螺旋齒型輪軸在輸送電機、變速齒輪組及重力慣性輪盤的驅(qū)動下，將浮體在輸送通道內(nèi)旋轉(zhuǎn)輸送進入液體深處，浮體循環(huán)進入上浮通道。
所述重力循環(huán)發(fā)電裝置由主體框架，重物體動力裝置，重物體輸送裝置組成，所述主體框架是一個具有一定高度和承重力的支撐體，整個裝置固定安裝在主體框架上；所述重物體動力裝置包括若干個帶有凸軸齒輪的重物體，由下落導軌、控制導軌組成的重物體下落通道，帶有可以掛住重物體的承重鉤環(huán)的動力傳動鏈條和帶動發(fā)電機組發(fā)電的動力傳動齒輪；所述重物體輸送裝置由輸送電機、變速齒輪組、重力慣性輪盤、螺旋齒型輪軸、齒型導軌、控制導軌所組成，控制導軌、齒型導軌和螺旋齒型輪軸組合成為與下落通道連接貫通的輸送通道，螺旋齒型輪軸在輸送電機、變速齒輪組及重力慣性輪盤的驅(qū)動下，將重物體在輸送通道內(nèi)旋轉(zhuǎn)輸送到高處，重物體循環(huán)進入下行通道。
在所述浮體和重物體兩端齒輪的每個輪齒上安裝有滑輪。
在所述重力循環(huán)發(fā)電裝置的齒型導軌入口處有一個活動開口，與活動開口連接處有一個十字型翻轉(zhuǎn)支架，十字型翻轉(zhuǎn)支架由一個彈性鎖簧自動鎖住。
在所述浮力循環(huán)發(fā)電裝置中上浮通道的下面，有一個儲存輸送浮體的回轉(zhuǎn)通道，所述浮體在輸送通道內(nèi)被快速輸送進入回轉(zhuǎn)通道內(nèi)儲存。
在所述重力循環(huán)發(fā)電裝置中下落通道的上面，有一個儲存輸送重物體的回轉(zhuǎn)通道，所述重物體在輸送通道內(nèi)被快速輸送進入回轉(zhuǎn)通道內(nèi)儲存。
所述浮體或所述重物體在進入上浮通道或下落通道時，其兩側(cè)齒輪的凸軸自動掛住動力傳動鏈條上的鉤環(huán)，浮體或重物體產(chǎn)生的浮力或重力作用于動力傳動鏈條，動力傳動鏈條帶動動力傳動齒輪，動力傳動齒輪帶動發(fā)電機組發(fā)電，當浮體浮出水面或重物體下落以后，浮體或重物體自動脫離動力傳動鏈條上的鉤環(huán)，進入齒型導軌，導入輸送通道，該裝置利用螺旋齒型輪軸與浮體或重物體齒輪輪齒上的滑輪相互作用，推動浮體或重物體在輸送通道中旋轉(zhuǎn)滾動，將浮體輸送到液體的深處，或?qū)⒅匚矬w輸送到高處，由于在輸送過程中，浮體和重物體是在螺旋齒型輪軸和齒型導軌之間旋轉(zhuǎn)滾動，本身即具有了動滑輪的性質(zhì)，因此，輸送浮體和重物體所需要的力，僅僅是克服它們本身所產(chǎn)生的浮力或重力的1/2，再加上重力慣性輪盤的輔助力量，使輸送浮體和重物體變得更加省力，由電機驅(qū)動的變速齒輪組，可以提高浮體或重物體在輸送通道中的輸送速度，使整個裝置在運行過程當中，始終保持上浮通道或下落通道中浮體或重物體的數(shù)量多于輸送通道中的浮體或重物體的數(shù)量。
采用上述結(jié)構(gòu)的浮力及重力循環(huán)發(fā)電裝置，只要使用一個固定數(shù)量的水源，或者利用一定數(shù)量的重物體，即可以獲得源源不斷的浮力及重力能源，該裝置無消耗，無污染，造價低，適于在任何地方使用，可以免除大量的輸電、變電設(shè)施，能夠為世界任何地方，任何角落提供低廉、方便、安全、有效的電力供應。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明浮力及重力循環(huán)發(fā)電裝置做進一步詳細說明。


圖1是本發(fā)明浮力循環(huán)發(fā)電裝置開始運行以前的狀態(tài)示意圖。
圖2是本發(fā)明浮力循環(huán)發(fā)電裝置開始運行以后的狀態(tài)示意圖。
圖3是本發(fā)明重力循環(huán)發(fā)電裝置開始運行以前的狀態(tài)示意圖。
圖4是本發(fā)明重力循環(huán)發(fā)電裝置開始運行以后的狀態(tài)示意圖。
圖5為圖1所示浮力循環(huán)發(fā)電裝置中浮體輸送裝置示意圖。
圖6為圖1所示浮力循環(huán)發(fā)電裝置中浮體動力裝置示意圖。
圖7至圖10為圖3所示重力循環(huán)發(fā)電裝置中十字翻轉(zhuǎn)支架的結(jié)構(gòu)及運轉(zhuǎn)過程示意圖。
圖11為浮力循環(huán)發(fā)電裝置中浮體的結(jié)構(gòu)分解示意圖。
圖12為重力循環(huán)發(fā)電裝置中重物體的結(jié)構(gòu)分解示意圖。
圖13是浮體和重物體的齒輪輪齒滑輪結(jié)構(gòu)局部剖視圖。
圖14為浮體進入輸送通道時的狀態(tài)效果圖。
圖15是動力傳動鏈條結(jié)構(gòu)及工作狀況示意圖。
圖1所示的浮力循環(huán)發(fā)電裝置，由若干個浮體1、動力傳動鏈條2、動力傳動齒輪3、螺旋齒型輪軸4、齒型導軌5、變速齒輪組6、輸送電機7、重力慣性輪盤8、上浮導軌9、上浮通道10、回轉(zhuǎn)通道11、控制導軌12、輸送通道13、蓄水池14、液體15等組成，整個裝置在開始運行之前，首先向蓄水池14注入預定數(shù)量的液體15，然后在剎車裝置(圖中無顯示)的控制下，將浮體1逐個導入由上浮導軌9組成的上浮通道10和儲存輸送浮體1的回轉(zhuǎn)通道11內(nèi)，導入的浮體1達到所需數(shù)量時，使用輔助動力系統(tǒng)如蓄電池(圖中無顯示)等啟動輸送電機7，輸送電機7通過變速齒輪組6帶動螺旋齒型輪軸4和重力慣性輪盤8旋轉(zhuǎn)，當螺旋齒型輪軸4達到所需轉(zhuǎn)速以后，解除剎車，浮體1開始上浮，整個裝置開始運行。
圖2所示是處于運行狀態(tài)時的浮力循環(huán)發(fā)電裝置，浮體1浮出液體15之后，沿著上浮導軌9移動進入齒型導軌5，浮體1在齒型導軌5的斜面上滾動到達螺旋齒型輪軸4，如圖14所示，在控制導軌12的控制下，浮體1上面的齒輪32正好對準螺旋齒型輪軸4和齒型導軌5，浮體1被快速轉(zhuǎn)動的螺旋齒型輪軸4驅(qū)動，向下旋轉(zhuǎn)滾動進入輸送通道13，到達輸送通道13的底部之后，浮體1脫離齒型導軌5，停止向下滾動，此時，后面的浮體1繼續(xù)下行，與已經(jīng)脫離齒型導軌5的浮體1接觸，帶動其向相反方向旋轉(zhuǎn)，將其送入回轉(zhuǎn)通道11，浮體1在回轉(zhuǎn)通道11內(nèi)沿斜面自動上浮，順序進入上浮通道10，如圖15所示，在動力傳動鏈條2上安裝有承重鉤環(huán)35，如圖11所示，在浮體1兩端的齒輪32的中部，有一個凸軸33，當浮體1進入上浮通道10時，浮體1上的齒輪32中部的凸軸33掛住動力傳動鏈條2上的承重鉤環(huán)35，帶動動力傳動鏈條2，驅(qū)動動力傳動齒輪3運轉(zhuǎn)。當整個裝置運行進入平穩(wěn)狀態(tài)，發(fā)電機組開始正常發(fā)出電能后，切斷向輸送電機7提供電源的輔助動力系統(tǒng)，改由本裝置發(fā)電機組發(fā)出的電力驅(qū)動螺旋齒型輪軸4運轉(zhuǎn)，安裝在螺旋齒型輪軸4上面的重力慣性輪盤8產(chǎn)生的重力慣性，可以提高輸送電機7驅(qū)動螺旋齒型輪軸4的工作效率，螺旋齒型輪軸4和輸送電機7上面的變速齒輪組6，使螺旋齒型輪軸4驅(qū)動浮體1在輸送通道13內(nèi)運行的速度快于浮體1在上浮通道10內(nèi)上浮的速度。
圖3所示是沒有開始運行的重力循環(huán)發(fā)電裝置，其中動力傳動鏈條2、動力傳動齒輪3、螺旋齒型輪軸4、齒型導軌5、變速齒輪組6、輸送電機7、重力慣性輪盤8、與圖1所示浮力循環(huán)發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)一樣，位置相反，在輸送通道22的底部入口處，增設(shè)了一個導入重物體17的十字型翻轉(zhuǎn)支架23和安裝在齒型導軌5上面的活動開口24，彈性鎖簧25用來卡住十字型翻轉(zhuǎn)支架23，防止其回轉(zhuǎn)，控制導軌21控制重物體17不發(fā)生偏移，整個裝置安裝在承重框架16的空間內(nèi)，與浮力循環(huán)發(fā)電裝置一樣，首先利用剎車裝置(圖中無顯示)進行控制，將重物體17逐個導入下落導軌18組成的重物體下落通道19和儲存輸送重物體17的回轉(zhuǎn)通道20內(nèi)，導入的重物體17達到所需數(shù)量時，使用輔助動力系統(tǒng)如蓄電池(圖中無顯示)等啟動輸送電機7，輸送電機7通過變速齒輪組6帶動螺旋齒型輪軸4和重力慣性輪盤8旋轉(zhuǎn)，當螺旋齒型輪軸4達到所需轉(zhuǎn)速以后，解除剎車，重物體17開始下落，整個裝置開始運行。
圖4所示是處于運行狀態(tài)時的重力循環(huán)發(fā)電裝置，重物體17在重物體下落通道19中下落之后，在控制導軌21的控制下，沿著下落導軌18進入十字型翻轉(zhuǎn)支架23，如圖7所示，重物體17用本身的重力沖擊十字型翻轉(zhuǎn)支架23翻轉(zhuǎn)，齒型導軌5上面的活動開口24同時被沖開，如圖8所示，重物體17在十字型翻轉(zhuǎn)支架23上翻轉(zhuǎn)進入輸送通道22以后，齒型導軌5上面的活動開口24回復到關(guān)閉位置，如圖9所示，十字型翻轉(zhuǎn)支架23繼續(xù)轉(zhuǎn)動，使重物體17到達螺旋齒型輪軸4，十字型翻轉(zhuǎn)支架23同時被彈性鎖簧25卡住。如圖10所示，重物體17在螺旋齒型輪軸4的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)向上運行，后面的重物體17再次重復上述過程。重物體17到達輸送通道22的頂部之后，脫離齒型導軌5，停止向上滾動，后面的重物體17繼續(xù)上行，與已經(jīng)脫離齒型導軌5的重物體17接觸，帶動其向相反方向旋轉(zhuǎn)，將其送入回轉(zhuǎn)通道20，重物體17在回轉(zhuǎn)通道20內(nèi)沿斜面自動下行，順序進入下落通道19，如圖12所示，重物體17的主體是實心結(jié)構(gòu)，兩端安裝有齒輪32，在齒輪32的中部有一個凸軸33，如圖15所示，在動力傳動鏈條2上安裝有承重鉤環(huán)35，當重物體17進入重物體下落通道19時，重物體17上的齒輪32中部的凸軸33掛住動力傳動鏈條2上的承重鉤環(huán)35，帶動動力傳動鏈條2，驅(qū)動動力傳動齒輪3運轉(zhuǎn)，當整個裝置運行進入平穩(wěn)狀態(tài)，發(fā)電機組開始正常發(fā)出電能后，切斷向輸送電機7提供電源的輔助動力系統(tǒng)，改由本裝置發(fā)電機組發(fā)出的電力驅(qū)動螺旋齒型輪軸4運轉(zhuǎn)，安裝在螺旋齒型輪軸4上面的重力慣性輪盤8產(chǎn)生的重力慣性，可以提高輸送電機7驅(qū)動螺旋齒型輪軸4的工作效率，螺旋齒型輪軸4和輸送電機7上面的變速齒輪組6，使螺旋齒型輪軸4驅(qū)動重物體17在輸送通道22內(nèi)運行的速度快于重物體17在下落通道19內(nèi)下落的速度。
如圖5所示，螺旋齒型輪軸4并列排放，輸送電機7設(shè)置在中部位置，輸送電機7上面的齒輪26同時驅(qū)動兩個螺旋齒型輪軸4上面的齒輪27。
如圖6所示，動力傳動鏈條2和動力傳動齒輪3并列排放，浮體1置于動力傳動鏈條2之間，在動力傳動齒輪3的主軸29上安裝有重力慣性輪盤30，主軸29一端的齒輪31與發(fā)電機組(圖中無顯示)連接，帶動發(fā)電機組發(fā)電。
圖5、圖6所示同樣適用于重力循環(huán)發(fā)電裝置，位置相反。
如圖13所示，在齒輪32的輪齒內(nèi)，安裝有滑輪34。
上述浮力及重力循環(huán)發(fā)電裝置，只須改變液體的深度或主體框架的高度，增減浮體或重物體的數(shù)量，增加或減少并列裝置的編組數(shù)量，就可以獲得不同功率的發(fā)電能量。
權(quán)利要求
1.一種浮力及重力循環(huán)發(fā)電裝置，分別是一種安裝于固定液體內(nèi)利用浮體在液體中的浮力循環(huán)運行發(fā)電的裝置，和一種安裝于空間框架內(nèi)利用重物體的重力循環(huán)運行發(fā)電的裝置，其特征在于所述浮力循環(huán)發(fā)電裝置由蓄水池，浮體動力裝置，浮體輸送裝置組成，所述蓄水池是一個具有進水和排水設(shè)備的深型封閉水池，可以存放固定數(shù)量的液體，所述浮體動力裝置包括若干個帶有凸軸齒輪的浮體，由上浮導軌、控制導軌組成的浮體上浮通道，帶有可以掛住浮體的承重鉤環(huán)的動力傳動鏈條和帶動發(fā)電機組發(fā)電的動力傳動齒輪；所述浮體輸送裝置由輸送電機、變速齒輪組、重力慣性輪盤、螺旋齒型輪軸、齒型導軌、控制導軌所組成，控制導軌、齒型導軌和螺旋齒型輪軸組合成為與上浮通道連接貫通的輸送通道，螺旋齒型輪軸在輸送電機、變速齒輪組及重力慣性輪盤的驅(qū)動下，將浮體在輸送通道內(nèi)旋轉(zhuǎn)輸送進入液體深處，浮體循環(huán)進入上浮通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮力及重力循環(huán)發(fā)電裝置，其特征在于所述重力循環(huán)發(fā)電裝置由主體框架，重物體動力裝置，重物體輸送裝置組成，所述主體框架是一個具有一定高度和承重力的支撐體，整個裝置固定安裝在主體框架上；所述重力發(fā)電裝置包括若干個帶有凸軸齒輪的重物體，由下落導軌、控制導軌組成的重物體下落通道，帶有可以掛住重物體的承重鉤環(huán)的動力傳動鏈條和帶動發(fā)電機組發(fā)電的動力傳動齒輪；所述重物體輸送裝置由輸送電機、變速齒輪組、重力慣性輪盤、螺旋齒型輪軸、齒型導軌、控制導軌所組成，控制導軌、齒型導軌和螺旋齒型輪軸組合成為與下落通道連接貫通的輸送通道，螺旋齒型輪軸在輸送電機、變速齒輪組及重力慣性輪盤的驅(qū)動下，將重物體在輸送通道內(nèi)旋轉(zhuǎn)輸送到高處，重物體循環(huán)進入下行通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述的浮力及重力循環(huán)發(fā)電裝置，其特征在于在所述浮體和重物體兩端齒輪的每個輪齒上安裝有滑輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的重力循環(huán)發(fā)電裝置，其特征在于在所述重力循環(huán)發(fā)電裝置的齒型導軌入口處有一個活動開口，與活動開口連接處有一個十字型翻轉(zhuǎn)支架，十字型翻轉(zhuǎn)支架由一個彈性鎖簧自動鎖住。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮力循環(huán)發(fā)電裝置，其特征在于在所述浮力循環(huán)發(fā)電裝置中上浮通道的下面，有一個儲存輸送浮體的回轉(zhuǎn)通道。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的重力循環(huán)發(fā)電裝置，其特征在于在所述重力循環(huán)發(fā)電裝置中下落通道的上面，有一個儲存輸送重物體的回轉(zhuǎn)通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述的浮力及重力循環(huán)發(fā)電裝置，其特征在于浮體或重物體在輸送通道內(nèi)的運行速度快于其在上浮通道或下落通道內(nèi)的運行速度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述的浮力及重力循環(huán)發(fā)電裝置，其特征在于處于上浮通道或下落通道內(nèi)的浮體或重物體的數(shù)量，多于處于輸送通道內(nèi)的浮體或重物體的數(shù)量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種浮力及重力循環(huán)發(fā)電裝置，該裝置由上浮及下落導軌、控制導軌、齒型導軌、螺旋齒型輪軸組成了連接貫通的上浮及下落通道和輸送通道，若干個浮體或重物體在上浮或下落通道中帶動動力傳動鏈輪運行發(fā)電，浮體或重物體在輸送通道中被螺旋齒型輪軸推動旋轉(zhuǎn)輸送進入液體深處或高處，循環(huán)返回上浮或下落通道，該裝置不消耗任何自然資源，沒有環(huán)境污染，不受地理、氣候條件限制，適合在任何地方加以實施應用。
文檔編號F03B17/02GK1395036SQ02119468
公開日2003年2月5日 申請日期2002年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月25日
發(fā)明者王德海 申請人:王德海