CN104976048A - 循环气流浮力动能发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种循环气流浮力动能发电装置，它是由高压鼓风机、支架体、多个密闭水箱、浮箱水轮、动力输出轴、气流管道、减压推水机、喷气头、传动系统与发电机所构成。高压风机安装在支架体上，多个密闭水箱排列组合，每个密闭水箱内安装一个浮箱水轮，将其动力输出轴穿出密闭水箱，用轴承座固定在水箱体边。气流管道将高压鼓风机的气流传入第一个密闭水箱内底部，同时用气流管道将每一个密闭水箱上部的气压仓与后一个密闭箱体内的底部连通安装减压推水机与喷气头，在最后一个密闭箱体上部设有出气口，并在每一个动力输出轴上安装传动系统与发电机，组成一个循环气流浮力动能发电装置。

Description

循环气流浮力动能发电装置

技术领域

    本发明涉及发电领域，具体涉及一种将气流在多个密闭水箱中循环使用的浮力动能作为一种新的动力能源的循环气流浮力动能发电装置。

背景技术

空气在水中的上升浮力，是人们常见的一种能量，但长期以来，人们从未将它作为一种可以用来发电的动力能源，更没有将气流在多个密闭水箱中能自动循环产生多个浮力动能的发电能源，本循环气流浮力动能发电装置正是为达到这一目的而发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全新型的循环气流浮力动力之源，并将它成为一种全新型的循环气流浮力动能发电装置。

本发明的技术方案是：由高压鼓风机或气压机、支架体、气压箱、密闭水箱，浮箱水轮，动力输出轴，气流管道，减压推水机、喷气头、附属配件、传动系统、变速箱、发电机及配电系统所构成。

本发明所述的高压鼓风机或气压机，是向水中送气的常规的高压鼓风机或气压机。 

本发明所述的气压箱是平衡气压、检测恒定气压的气压箱，在其底部装有一定的水量。

本发明所述的支架体是固定安装鼓风机或气压机和传动系统，变速箱及发电机的支架体。

本发明所述的密闭箱体是下部为储水箱，上部为气压仓，中间装有浮箱水轮的多个密闭水箱，并在其上部的气压仓中设有气流管道与后一个密闭水箱内的底部相通。

本发明所述的浮箱水轮，是周边有着均匀排列的多个浮箱，中间有动力输出轴的浮箱水轮。安装在每一个密闭水箱的中间。

本发明所述的动力输出轴，是固定在浮箱水轮中心的动力输出轴，它连同浮箱水轮安装在每一个密闭水箱的中间，将其动力输出轴穿出密闭水箱体，由轴承座固定在密闭箱体外的支架体上。

本发明所述的气流管道，是安装在高压鼓风机或气压机的出风口，连通至气压箱底部的气流管道，同时也是将各个密闭水箱上部的气压仓连通至后一个密闭水箱内底部的气流管道。

本发明所述的减压推水机，是个内部装有潜水电动机的推水机械设备，它安装在密闭水箱底部的气流管道与喷气头之间。

本发明所述的喷气头，是安装在浮箱水轮底部的减压推水机之上。

本发明所述的附属配件是与气压箱，密闭水箱，气压仓气流管道等相关的部件、仪表、阀门等附属配件。

本发明所述的传动系统，是将动力输出轴的动力，传递给发电机的机械传动系统。 

本发明所述的变速箱是将动力输出轴的转速，转化成与发电机转速相匹配的变速箱。

本发明所述的发电机与配电系统是与动力输出轴的功率相匹配的发电机与配电系统。

本发明的优点在于提供一种全新型的循环气流浮力动力之源，并将它成为一种全新型的循环气流浮力动能发电装置，将产生极大的经济利益和社会效益。

附图说明

图1是本发明一种形式的20个密闭水箱的循环气流浮力动能装置的俯视平面图；

图2是本发明的A-A剖面图；

图3是本发明的B-B剖面图；

图4是本发明的C-C剖面图；

图5是本发明两组20个密闭水箱的循环气流浮力动能发电装置组成的一个循环气流浮力发电站的去顶盖的俯视平面图。

图中1是安装高压风机或气压机的支架体或架体房，2是气压箱或气压箱房，3-1∽3-20是连续排列多个的密闭水箱，4是高压鼓风机或气压机，5是安装在高压鼓风机或气压机的出风口，并连通于气压箱内底部的气流管道，6是将每个密闭水箱上的气压仓与后一个密闭水箱内底部连通的气流管道，7是最后一个密闭水箱上部的出气管道，8是动力输出轴，9是附属配件中的气压表，10是浮箱水轮，11是喷气头，12是减压推出机，13是密闭水箱上的气压仓，14是水位线，15是气压箱中的气压室，16是浮箱水轮中的浮箱，17是发电站中的办公室，18是发电机，19是配电房，20是大型发电机房，21是大门。

具体实施方式

下面结合附图以最佳实施例对本发明做进一步详细说明：

本发明是由高压鼓风机或气压机（4）支架体或支架房（1）气压箱或气压箱房(2)，多个密闭水箱（3-1~3-20或更多），多个气流管道（5、6、7），多个浮箱水轮（10），多个动力输出轴（8），附属配件（9）多个减压推水机（12）多个喷气头（11），多个传动系统与多个变速箱和多个发电机（18）及配电系统所构成。

高压鼓风机或气压机（4）安装在支架体或支架房（1）之上， 用气流管道（5）将其出风口相接进入气压箱（2）之中的底部。气压箱（2）与多个密闭箱体（3-1~3-20或更多）排列组合，将气压箱（2）或每个密闭水箱（3）上部的气压仓（13）用气流管道（6）连通至后一个密闭水箱内的底部中段安装减压排水机（12），再安装喷气头（11），在最后一个密闭水箱（3）的顶部安装一个排气的排气管道（7），组成了一个气流可以在每一个密闭水箱（3）中产生连续循环的浮力动能并有畅通的气流通道。在每一个密闭水箱（3）中，各安装一个其周边有着均匀分布的多个浮箱（16）与中心有着动力输出轴（8）的浮箱水轮（10）并将其动力输出轴穿出密闭水箱（3）用轴承座固定在密闭水箱（3）边的支架体上，将气压箱（2）装入部分不流通的水和将全部的密闭水箱（3）装入超过浮箱水轮（10）不流通的水。即组成了一个有多个气流浮力功能的循环气流浮力动能装置。

将以上的每个动力输出轴（8）上均安装传动系统，与变速箱连接与发电机（18）再安装配电系统后，即成为一个能发出比原始的高压鼓风机或气压机（1）的耗电量大出10倍以上甚至是数十倍以上的发电能量的循环气流浮力动能发电装置。

发电原理说明：

综上所述，本发明的发电能量，人们是难以相信的，因为能量守恒定律已确立了，人为所创造的任何机械能量都不可能大于其消耗的机械能量，更何况在这一发明中，其发电能量可以大出其消耗能量的十倍甚至是数十倍以上，这完全是天方夜谭之事。然而，这种循环气流浮力动能发电装置的动能原理，的确已跳出了能量守恒定律的约束。首先我们必须认可，一立方米的空气一但进入水中就可以产生一吨的上升浮力，虽然我们将一立方米的空气注入一定深度的水中，需要消耗一定的能量，但是我们将这已注入一定深度水中的空气，在不再用能量，或是用其极少的能量反复循环地再进入这一定深度的水中，使它循环地产生一次又一次的浮力动能，如将这重复的动能收集，利用在发电之中，就可以获得比原始的将空气注入第一个密闭水箱中的耗电能量大出数十倍的发电能量，本循环气流浮力动能发电装置，正是利用了这一原理而发明。

在这一发明中，是将鼓风机或气压机的气流源源不断地注入第一个密闭水箱之中的底部，而其它排列的密闭水箱中的气流，是依靠前面一个密闭水箱中源源不断从水中上升的空气进入上部的气压仓中气产生气压压强，被自动地顺着气流管道压向后一个密闭水箱内的底部，再次地从这一密闭水箱的水中上升，产生浮力动能后，又进入这一密闭水箱上的气压仓，产生空气压强再压向后一个密闭水箱内的底部。如此反复循环地产生一个又一个浮力动能。

在这一运行中，有一个关键性的问题，当一个密闭水箱上部的气压仓产生空气压强后，气流是可以顺着气流管道，将后一个密闭水箱中气流管道中的水徐徐地压出水箱底部的喷气头，使气流从喷气头中源源不断地放出。但是这一个密闭水箱上部的气压仓产生了空气压强后，也同时对这个密闭水箱中的整个水面产生压强，这就对前面一个密闭水箱上部气压仓中顺着气流管道进入这一密闭水箱中的气流产生反压，而这种反压也就会随着一个一个密闭水箱气流的流动累积地增大，最终导致高压鼓风机或气压机因的压力小于这种累集的压强，不再能将气流注入第一个水箱之中，停止运行。这一问题也正是我们研究了多年的难题。至现在这一问题已得到了完全的解决，这就是我们发明了一个关键性的减压推水机，它安装在气流管道前的出气口之上，再前面只有一个喷气头，减压推水机中有一个架空的潜水电动机，前面有一个推水镙旋浆，它在运行时，迅速地将气流管道中的水排出后，即在减压推水机前面形成一个动能的推水墙，使水不可能再进入气流管道之中，这时气流管道中有一定压强的气流，就会随着推水机叶轮的旋转迅速地从喷气头中喷出，从而减除了每一个密闭水箱中的反压，促使高压鼓风机或气压机所产生的气流，源源不断迅速地在一个一个密闭水箱中循环地产生浮力动能，使气流直至最后一个密闭箱上部的出气口放出。虽然这一种减压推水机在这其中起到了关键性的作用，但其耗电能量却非常小，最大功率不会超过2千瓦的电能。

发电能量说明：

空气在水中的上升浮力是一种强大的动力能源，但是人们却一直没有将它作为一种动力能源使用，在本发明中正是利用了这种浮力动力能源，那么这一种动力能源究竟有多大？它能担当起人类的主要动力能源使用吗？对此可以作一个具体的产品计算。

（1）耗电动力确定

如在1秒钟内将1立方米的空气注入9米深的水中，可用132千瓦的罗次鼓风机可达要求。

（2）机构设置

根据以上数据，可以制作一个9米深9米宽3米厚的大型水箱，里面安装一个8米直径的浮箱水轮。

（3）浮箱水轮的力距确定 

浮箱水轮的周边设有多个均匀分布的浮箱，浮箱的底边与中心距离为3.5米，这数据即可确定为力距。

（4）浮箱水轮的转速确定

根据实验结果，这一大型的浮箱水轮在水中其侧边受空气浮力的驱动，其转速每分钟约为18转，如作功能后其转速可以确定为15转。

（5）重力确定

在这一浮箱水轮中的重力，也即是浮箱侧边空气的上升浮力，现这一浮箱水轮每分钟确定为15转，也就是每两秒钟为半圈，而能带动浮箱水轮在水中旋转的空气浮力动能，也即是浮箱水轮转半圈时间内其侧边浮箱中的空气存气量的上升浮力，那么以上已确定了这一存气量每秒钟为1立方米，2秒钟即为2立方米，也即是2000公斤。

现根据动力轮的计算公式。

重力（公斤）×9.8（牛顿）×力距（米）×秒钟转速×π×2=功率

其功率计算式为：

2000×9.8×3.5×15/60×3.14×2=107.7kw

这一数据只是机械动能功率如转换成电能还需减去0.25的损耗系数是80.7kw。

根据以上计算，如用132kw的罗茨鼓风机在1秒钟内将1立方米的空气注入9米深的水中，只能获得80.7kw的发电能量，只是耗电能量的0.6倍，这也许就是人们不能用人造中的水中空气浮力作为一种动力能源的根本所在。 

然而，本发明的循环气流浮力动能发电装置，却截然不同，它是将第一次耗电能量所产生的动力能量，在其不再需要能量或是用极少的耗电能量，一次又一次地循环利用，产生一次又一次的发电动能，因而它可以产生出比原始第一次的耗电能量大出十倍甚至是数十倍的发电能量，如果将这发量能量返回一部分给原始的高压鼓风机，那么就可以成为一种变相的永动发电装置，当这一产品一但问世之后完全可以作为一人类的一种主力电力能源使用，将为人类作出巨大贡献。

Claims (3)

1.循环气流浮力动能发电装置，其特征在于它由高压鼓风或气压机（4）、支架体（1）、气压仓（13）、多个密闭水箱（3-1~2-20或更多）、浮箱水轮（10）、动力输出轴（8）、气流管道（5、6、7）、减压推水机（12）、，喷气头（11）、附属配件（9）、传动系统、变速箱、发电机（18）及配电系统所构成；高压鼓风机或气压机（4）的气流，用气流管道（5）连通至气压箱（2）内的底部上升产生空气压强进入第一个密闭水箱内的底部产生浮力，上升进入气压仓（13）再产生空气压强，再通过气流管道（6）压入第二个密闭水箱（3-2）内的底部再产生浮力，气流上升再进入第二个密闭水箱（3-2）上的气压仓（13）再产生空气压强，再通过气流管道（6）压入第3个密闭水箱内的底部，如此循环使高压风机或气压机传出的气流，在每一个闭水箱中产生浮力动能，传至最后一个密闭箱体上的出风管道（7）中排出，使之成为一个整体而畅通的循环气流浮力动能装置。

2.根据权利要求1所述的循环气流浮力动能发电装置，其特征在于在所述的每一个密闭水箱（3-1∽3-20或更多）中安装一个周边有均匀分布的多个浮箱（16）与中间有动力输出轴（8）的浮箱水轮（10），将其动力输出轴（8）穿出密闭水箱（3）用轴承座固定在密闭水箱（3）边，使设置在密闭水箱（3）中的浮箱水轮（10）在空气浮力的驱动下产生能发电的动能。

3.根据权利要求1所述的循环气流浮力动能发电装置，其特征在于在所述的每一个密闭水箱（3）中底部的气流管道（6）前端安装一个减压排水机（12），其作用是排除气流管道（6）中的水并阻止水再进入气流管道（6），减除气流管道（6）中的反压，促使气流管道（6）中的气流迅速地排入密闭水箱（3）的底部。