勢能轉(zhuǎn)換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供了一種能源轉(zhuǎn)換器，屬新能源。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，常規(guī)能源的煤、石油、天然氣等不可或缺，但其弊端日益明顯；水力發(fā)電站受自然條件的約束，且周期長，投資大；太陽能受儲能的約束；人類社會的發(fā)展，越來越需要可持續(xù)的清潔能源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明需要解決的問題是，克服【背景技術(shù)】的不足，解決能源污染，突破自然條件限制，持續(xù)提供清潔能源。
[0004]本發(fā)明采用內(nèi)、外兩個圓柱形罐相互配合，內(nèi)罐下端有密封圈，密封圈和外罐的內(nèi)徑緊密配合，以不透水，不透氣，可滑動為宜；內(nèi)罐底部有底閥，底閥下方有浮筒，浮筒受浮力影響使內(nèi)罐上升，內(nèi)罐上升到最高點時，底閥自動關(guān)閉，內(nèi)罐里的水的重力對外罐里的水產(chǎn)生壓力，并把外罐里的水通過出水管壓到高處的蓄水裝置；內(nèi)罐下降到最低點時，底閥自動打開，蓄水裝置里的水流進內(nèi)罐，內(nèi)罐里水又流入外罐，作用于浮筒，浮筒使內(nèi)罐上升，不斷循環(huán)；內(nèi)罐上升到最高點和壓到高處的水都具有勢能，利用勢能再轉(zhuǎn)換成電能，根據(jù)轉(zhuǎn)換方式的不同，具體技術(shù)方案分為兩種:一種為直輸式方案，一種是蓄水式方案。
[0005]直輸式方案的具體技術(shù)方案主要由內(nèi)罐、外罐、蓄水罐、齒條、齒輪、變速箱和發(fā)電機組成。內(nèi)罐直徑略小于外罐直徑，內(nèi)罐下端外圈上有密封圈，密封圈的外徑和外罐的內(nèi)徑緊密配合，以不透水，不透氣，可滑動為宜，形如注射器的內(nèi)管和外管的關(guān)系；內(nèi)罐底部有底閥，底閥的過水直徑大于內(nèi)罐底部直徑的二分之一以上，在工藝允許的情況下越大越好；底閥下面有浮筒，浮筒為圓柱形，浮筒的排水量大于內(nèi)罐上所有組件的重量和密封圈與外罐之間摩擦力，浮筒的上底面和下底面的圓心處各有一個圓孔，兩個圓孔和一根鋼管的兩端相焊接；底閥的手柄上有一根連桿和拉鏈，連桿的另一端伸出浮筒中心的鋼管，伸出的長度和底閥手柄開啟的行程相等，內(nèi)罐下降到最低點時，連桿和外罐底部接觸，頂開底閥；拉鏈的另一端穿過浮筒中心的鋼管后固定在外罐的底部，拉鏈使內(nèi)罐上浮到最高點時，底閥閉合；內(nèi)罐的頂端連接有兩組齒條，兩組齒條和內(nèi)罐頂端的連接點在內(nèi)罐的直徑連線上，兩組齒條相互平行，一端豎直向下，并與外罐表面平行，兩組齒條向外的一面有齒條，朝外罐一面有滾輪，齒輪和齒條嚙合，齒輪內(nèi)置單級飛輪裝置，即齒條向下運動時，齒輪轉(zhuǎn)動，齒條向上運動時，齒輪呈空檔狀態(tài)，不轉(zhuǎn)動，無負荷；齒輪帶動變速箱，通過變速箱得到設(shè)計的轉(zhuǎn)速，帶動發(fā)電機，輸出電能；頂桿的一端和內(nèi)罐頂端相連，另一端在內(nèi)罐上浮到最高點時頂住蓄水罐閥門的手柄使蓄水罐閥門關(guān)閉；上拉鏈的一端和內(nèi)罐頂端相連，另一端和蓄水罐閥門的手柄相連，當內(nèi)罐下降到最低點時，上拉鏈拉開蓄水罐閥門，使蓄水罐里的水流入內(nèi)罐；內(nèi)罐的容量在滿載時所產(chǎn)生的壓力要大于把外罐里的水壓到蓄水罐的壓力，外罐里的水通過出水管達到預(yù)定高度其實是受外罐內(nèi)的壓強支撐的，壓強的大小取決于內(nèi)罐產(chǎn)生的壓力和外罐的內(nèi)徑，因此，內(nèi)罐的容量所產(chǎn)生的壓力和外罐的內(nèi)徑之間的比例關(guān)系，應(yīng)遵循公式P = F/S，P為壓強，F(xiàn)為壓力，S為受力面積。外罐的下端有出水口，出水口裝有止回閥，止回閥和出水管相連，出水管一端向上，伸入蓄水罐；蓄水罐的位置比內(nèi)罐上升到最高點時略高。
[0006]本方案的具體工作原理是:先往內(nèi)罐里注水，此時內(nèi)罐的底閥呈開啟狀態(tài)，內(nèi)罐里的水直接流入外罐，浮筒受浮力的影響使內(nèi)罐上升，內(nèi)罐上升到最高點時，拉鏈使底閥閉合，注水完畢后，蓄水罐閥門閉合，此時內(nèi)罐里的水的重力開始對外罐里的水產(chǎn)生壓力，并把外罐里的水壓入蓄水罐，內(nèi)罐下降時齒條向下運動，帶動齒輪轉(zhuǎn)動，通過變速箱，帶動發(fā)電機，輸出電能；內(nèi)罐下降到最低點時，底閥被連桿打開，蓄水罐閥門被上拉鏈打開，蓄水罐里的水流入內(nèi)罐，浮筒受浮力影響開始上升，完成一次循環(huán)；內(nèi)罐下降的速度與出水管內(nèi)徑大小和內(nèi)罐容量的產(chǎn)生的壓力大小成正比，內(nèi)罐上升速度與底閥的過水直徑和浮筒大小成正比，根據(jù)內(nèi)罐從最低上升到最高所需的時間，配置合適的勢能轉(zhuǎn)換器數(shù)量，得到持續(xù)的電能。也可以根據(jù)用電量的需要，配置合適的勢能轉(zhuǎn)換器組數(shù)。
[0007]蓄水式方案的具體技術(shù)方案主要由內(nèi)罐、外罐、蓄水池、水輪發(fā)電機和下方蓄水池組成。內(nèi)罐直徑略小于外罐直徑，內(nèi)罐下端外圈上有密封圈，密封圈的外徑和外罐的內(nèi)徑緊密配合，以不透水，不透氣，可滑動為宜，形如注射器的內(nèi)管和外管的關(guān)系；內(nèi)罐底部有底閥，底閥的過水直徑大于內(nèi)罐底部直徑的二分之一以上，在工藝允許的情況下越大越好；底閥下面有浮筒，浮筒為圓柱形，浮筒的排水量大于內(nèi)罐上所有組件的重量和密封圈與外罐之間摩擦力，浮筒的上底面和下底面的圓心處各有一個圓孔，兩個圓孔和一根鋼管的兩端相焊接；底閥的手柄上有一根連桿和拉鏈，連桿的另一端伸出浮筒中心的鋼管，伸出的長度和底閥手柄開啟的行程相等，內(nèi)罐下降到最低點時，連桿和外罐底部接觸，頂開底閥；拉鏈的另一端穿過浮筒中心的鋼管后固定在外罐的底部，拉鏈使內(nèi)罐上浮到最高點時，底閥閉合；頂桿的一端和內(nèi)罐頂端相連，另一端在內(nèi)罐上浮到最高點時頂住進水管閥門的手柄使進水管閥門關(guān)閉；上拉鏈的一端和內(nèi)罐頂端相連，另一端和進水管閥門的手柄相連，當內(nèi)罐下降到最低點時，上拉鏈拉開進水管閥門，使下方蓄水池里的水流入內(nèi)罐；內(nèi)罐伸出外罐的部分為漏斗式，即伸出的部分通過變徑增大內(nèi)罐上部的直徑，達到增大容量，減小內(nèi)罐高度的目的，內(nèi)罐的容量在滿載時產(chǎn)生的壓力要大于把外罐里的水壓到蓄水池的壓力，外罐里的水通過出水管達到預(yù)定高度其實是受外罐內(nèi)的壓強支撐的，壓強的大小取決于內(nèi)罐產(chǎn)生的壓力和外罐的內(nèi)徑，因此，內(nèi)罐的容量所產(chǎn)生的壓力和外罐的內(nèi)徑之間的比例關(guān)系，應(yīng)遵循公式P = F/S，P為壓強，F(xiàn)為壓力，S為受力面積；外罐的下端有出水口，出水口裝有止回閥，止回閥和出水管相連，出水管一端向上，伸入蓄水池；蓄水池的水通過壓力管推動水輪發(fā)電機，輸出電能；水流經(jīng)過水輪發(fā)電機后流入下方蓄水池，再通過進水管流入內(nèi)罐。
[0008]本方案的工作原理是:本方案應(yīng)依山而建，蓄水池建山頂，勢能轉(zhuǎn)換器在山腳下最低處，下方蓄水池在內(nèi)罐上升到最高點之上，水輪發(fā)電機在下方蓄水池之上；根據(jù)設(shè)計輸出功率，計算出所需要的落差和流量，以此為依據(jù)計算出勢能轉(zhuǎn)換器的容量和出水量，再配置勢能轉(zhuǎn)換器的相應(yīng)臺數(shù)，如果勢能轉(zhuǎn)換器一次壓縮的出水高度不能滿足所需落差，還可以實行梯級提升，即勢能轉(zhuǎn)換器可以逐級往上提升供水，達到所需落差。本方案啟動時，先往內(nèi)罐里注水，此時底閥呈開啟狀態(tài)，內(nèi)罐里的水直接流入外罐，浮筒受浮力的影響使內(nèi)罐上升，內(nèi)罐上升到最高點時，拉鏈使底閥閉合，注水完畢后，此時內(nèi)罐開始對外罐里的水產(chǎn)生壓力，并把外罐里的水通過出水管壓入蓄水池，蓄水池里的水達到需要的水量后，停止注水，蓄水池閥門打開，通過壓力管，推動水輪發(fā)電機，輸出電能；水流經(jīng)過水輪發(fā)電機后流入下方蓄水池，此時進水管閥門被上拉鏈打開，水流通過進水管流入內(nèi)罐，此時底閥呈開啟狀態(tài)，內(nèi)罐里的水直接流入外罐，浮筒受浮力的影響使內(nèi)罐上升，內(nèi)罐上升到最高點時，頂桿使進水管閥門關(guān)閉，拉鏈使底閥閉合，內(nèi)罐繼續(xù)把外罐里的水壓入蓄水池，完成勢能轉(zhuǎn)換器的供水循環(huán)。內(nèi)罐上升的間隙時間內(nèi)，水輪發(fā)電機的供水靠蓄水池的蓄水滿足，蓄水池的容量要滿足水輪發(fā)電機的流量需要，配置相應(yīng)的勢能轉(zhuǎn)換器臺數(shù)，得到持續(xù)的電能。
[0009]本方案的所有組件都可以先行預(yù)制，管道都可以埋入地下，對環(huán)境的破壞很小，無污染，施工方便，建設(shè)周期短，且對自然條件的要求不高，能夠持續(xù)發(fā)展。
[0010]發(fā)明人身處鄉(xiāng)下農(nóng)場，設(shè)計之初，只是想通過內(nèi)外罐配合產(chǎn)生壓力，用于農(nóng)藥噴施，這樣可以解決電力不方便的問題，發(fā)明人用PVC250管做外罐，26#鐵皮做成下端200 口徑上端500 口徑的漏斗式內(nèi)罐，內(nèi)罐容量近300升，得到了 10米左右的揚程，S卩0.1Mpa的壓力；后來才想到:既然能省電，能否輸出電能呢？但一直受能量守恒定律的困擾，對此研究一直呈懷疑狀態(tài)，實驗也時斷時續(xù)近十年，最近，發(fā)明人把以前的裝置又作了改進，得到的結(jié)果是壓力和內(nèi)罐的容量成正比，內(nèi)罐能通過浮筒上升，能夠在不消耗能源的情況下循環(huán)，完全可以把勢能利用起來，底閥過水內(nèi)徑之所以要越大越好，發(fā)明人在實驗中發(fā)現(xiàn)，不僅是影響內(nèi)罐上升的速度，還影響到浮筒的負載，浮筒的負載除了內(nèi)罐上的所有組件和摩擦力以外還有內(nèi)罐里的水的重力，底閥過水內(nèi)徑越大，內(nèi)罐里的水的重力對浮筒的負載影響越小甚至可以忽略不計，尤其是漏斗式內(nèi)罐，其效果非常明顯，試驗表明，漏斗式內(nèi)罐的大小頭長度越長越好，也就是直徑小的一端和大小頭的母線之間的夾角越大，內(nèi)罐里的水的重力對浮筒的負載越小。利用浮力使內(nèi)罐上升，再利用內(nèi)罐的勢能輸出電能，并不違背能量守恒定律；但多出的電能又來自哪里呢？浮力其實是分子之間的排斥力，其間儲存的能量是否無窮無盡呢？
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明直輸式方案的主視圖
[0012]圖2為本發(fā)明兩個方案中內(nèi)罐的相同部分及其部分組件的主視圖
[0013]圖3為浮筒的俯視圖
[0014]圖4為本發(fā)明蓄水式方案的主視圖
[0015]圖5為本發(fā)明蓄水式方案的組合配置示意圖
[0016]圖中
[0017]1、蓄水罐 2、蓄水罐閥門3、上拉鏈4、頂桿 5、出水管
[0018]6、齒條7、內(nèi)罐8、滾輪9、密封圈 10、底閥
[0019]11、連桿 12、浮筒 13、齒輪14、變速箱 15、發(fā)電機
[0020]16、拉鏈 17、外罐 18、止回閥19、蓄水池 20、壓力管
[0021]21、7K輪發(fā)電機22、進水管 23、勢能轉(zhuǎn)換器示意圖24、進水管閥門25、下方蓄水池
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述
[0023]直輸式方案的實施例1，見圖1，圖2，圖3，本例的內(nèi)罐(7)和外罐(17)均