CN111396270A - 利用地磁场重力和浮力的循环发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于新能源发电技术领域，公开了一种利用地磁场重力和浮力的循环发电系统，包括：杠杆，杠杆的两个端部分别配有具有重量差的两个重物，该重量差使得杠杆转动，当杠杆从第一位置到达第二位置时，两个重物脱离杠杆，之后杠杆重新恢复至第一位置，其中，重物在自由落体时牵引发动机转子切割磁力线发电；以及，隔离仓，所述隔离仓通过流入的液体，分别将所述两个重物先后从隔离仓底部浮至隔离仓顶部并从顶部滑出，并同时到达至处于第一位置时的杠杆的两个端部。本发明利用杠杆原理、浮力原理和重物自由落体做功，反复如此，进而带动发电机发电，该方式没有不可再生资源的浪费，也几乎没有任何污染和排放。

Description

利用地磁场重力和浮力的循环发电系统

技术领域

本发明涉及发电技术领域，特别涉及一种利用地磁场重力和浮力的循环发电系统。

背景技术

在工业快速发展的现在世界，可见的常规物质能源如煤炭、石油、天然气、核能、水能等物质能源的需求和增加极大、开发加速，但储量有限，日渐减少、污染严重、价格不断攀升，形成了巨大的矛盾和问题，呈现出无法逆转之势。寻找低碳能源和替代能源就摆到了新能源开发的日程上，而近些年来开发使用的那些非传统、非常规新能源如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能等为能源的开发找到了一些新的出路，但由于开发技术上的问题和自身品质上的缺欠和更多的人类无法改变的自然现象，体现出这些所谓的新能源作为能源开发的表现不佳：各种自身特点的利用率低下，开发建设难度很大，各种成本居高不下，能源效率难以达到理想的程度等，这就使其很难于进入主流来替代常规的传统能源，来体现新能源的应有价值。

对于非物质能源，人们对于它的认识和使用可以说是由来已久，比如重力能和浮力能方面，各种工具，大锤开石，打夯等等就是利用重力的表现，各种船舶，渔具都是利用浮力的形式，但做为纯粹的能源使用上大家却都没有进入到以能源方式来认识的程度，可以说人们只是把重力和浮力等当做自然现象来应用，根本就没有把它当能源来考虑和使用的想法。

本发明的目的是借用非物质能源诸如重力和浮力等进行清洁能源发电，既没有不可再生资源的浪费，也没用任何污染和排放，且实施操作简单。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用地磁场重力和浮力进行发电的循环发电系统，利用非物质绿色能源，无污染，操作简单。

本发明采用的技术方案如下：

一种利用地磁场重力和浮力的循环发电系统，包括：

杠杆，所述杠杆的两个端部分别配有具有重量差的两个重物，所述重量差使得杠杆转动，当杠杆从第一位置到达第二位置时，所述两个重物脱离杠杆，之后杠杆重新恢复至第一位置，其中，重物在自由落体时牵引发动机转子切割磁力线发电；

隔离仓，所述隔离仓内盛装有液体，分别将所述两个重物从隔离仓底部浮至隔离仓顶部并从顶部滑出，并同时到达至处于第一位置时的杠杆的两个端部。

进一步地，所述两个重物包括相对较轻的第一重物和相对较重的第二重物，所述第一位置为杠杆处于水平平衡状态时的位置，所述第二位置为杠杆处于竖直状态时的位置，所述杠杆在所述第一位置和第二位置之间往复转动；所述隔离仓包括第一隔离仓和第二隔离仓，所述第一重物和第二重物分别进入至所述第一隔离仓和第二隔离仓。

进一步地，在杠杆到达第二位置时，所述第二重物先通过杠杆底部设置的第二滑道进入到第二隔离仓底部，所述第一重物将作自由落体运动一段距离后，通过设置的第一滑道进入到第一隔离仓底部；所述第一重物和第二重物在浮力作用下分别到达各自的隔离仓顶部，并分别通过设置的第三滑道和第四滑道同时到达到杠杆两个端部的托盘上。

进一步地，所述杠杆总长为2L，各个所述隔离仓内液体的深度高于2L，且各隔离仓底部设置有第一窗口，所述第一窗口的水平高度低于处于第二位置时的杠杆底部的水平高度，隔离仓顶部设置有第二窗口，所述第二窗口的水平高度高于处于第二位置时的杠杆顶部的水平高度，使得第一滑道、第二滑道、第三滑道、第四滑道均呈斜坡状。

进一步地，在竖直平面某位置设定有固定桩，该固定桩使得杠杆到达第二位置时，阻止杠杆继续转动，同时，相对较轻的重物从杠杆顶端脱离并做自由落体运动。

进一步地，所述第一窗口包括感应式电磁门，所述感应式电磁门在检测到所述第一重物和第二重物靠近时自动开启，并在重物完全进入到隔离仓后关闭电磁门。

进一步地，所述杠杆从第二位置恢复至第一位置并达到平衡状态时的时间间隔不大于两个重物从杠杆的托盘上脱离经过隔离仓又重新回到杠杆两个端部的时间间隔。

进一步地，至少所述第一、第二、第三、第四滑道的末端坡度变小。

进一步地，所述第一重物和第二重物均为球体，所述隔离仓为长方体，所述隔离仓内液体的密度大于所述第一重物和第二重物的密度。

进一步地，所述第一重物和第二重物的重量相差在1％内，根据杠杆长度，两个重物的重量差可调整。

本发明所公开的一种循环发电系统，利用杠杆和两个具有重量差的重物使得杠杆往复转动，在第一位置和第二位置之间变换，通过重物的自由落体牵引发电机转子转动切割磁力线产生电能，同时再利用隔离仓内的液体浮力将两个重物重新抬高至一定高度，然后滑至杠杆的平衡点(第一位置)，再利用杠杆原理将稍轻的重物抬高，如此反复通过重力做功带动发电机发电，其没有不可再生资源的浪费，也几乎没有任何污染和排放。

附图说明

图1为本发明实施例中利用地磁场重力和浮力的循环发电系统的结构原理图。

图2为本发明的实施例中的循环发电系统的另一结构原理图。

图3为本发明的实施例中的隔离仓的伸缩臂的一结构原理图。

图4为本发明的实施例中的重物牵引转子转动的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，但不作为对本发明的限定。

本发明实施例公开了一种利用地磁场重力和浮力的循环发电系统，其利用了杠杆原理、重力做功原理和浮力原理，使得重物往复做功给带动发电机转动并发电。

参见图1、图2所示，该循环发电系统包括：杠杆和隔离仓，隔离仓位于杠杆其中一侧，二者之间具有一段间距。

该杠杆1包括一中心支点，其中，杠杆1两端距离中心支点距离均为L，杠杆1总长2L，杠杆1的左右两个端部固定有托盘，托盘内事先配有具有重量差的两个重物，也即第一重物和第二重物，两个重物的重量差较小，二者重量在在1％以内较佳，比如相差1Kg，5Kg、500g等，较小的重量差使得杠杆1转动时幅度不会太大不会造成重物猛烈抛出，当然，根据实际操作中不同的情况，比如杠杆1长度，安装环境，摩擦阻力等，二者重量差可进行适应性调整。由于存在重量差，使得杠杆1会绕支点转动，当杠杆1从原始的第一位置到达第二位置时，两个重物将在重力的作用下会脱离杠杆1，由于杠杆1两端的托盘上没有了重物，杠杆1重新恢复至第一位置，达到原始的平衡状态，假设第一重物的质量小于第二重物的质量，则重量较轻的第一重物在从最顶端朝下自由落体时将牵引发动机转子切割磁力线发电。

本实施例中的第一位置，也即杠杆1处于水平状态时的位置，此时，在没有重物时，杠杆1为平衡状态，当添加有具有微小重量差的两个重物时，便打破这种平衡，杠杆1开始旋转，如图1所示，转动九十度至第二位置，第二位置为杠杆1处于竖直状态时的位置，杠杆1的两个端部的垂直距离相差2L，第一重物在杠杆1顶端，第二重物在杠杆1底端，由于在杠杆1呈竖直状态下的某一位置设置固定桩9，该固定桩9阻止杠杆1继续旋转，固定桩 9可设置于下部杠杆1的左侧或者上部杠杆1的右侧，当杠杆1碰到固定桩9 时，在惯性的作用下，第一重物和第二重物将会从托盘内脱离下落，此时，杠杆1由于不存在重量差，则恢复至水平的平衡状态，等待第一重物和第二重物重新抵达进入两个托盘内。当第一重物在朝下做一段抛物线，自由落体运动，机械做功，将牵引发动机转子切割磁力线，切割磁感线的时候会在导线内部产生电流。W＝mg*2L，当杠杆1的长度越长，重物下落距离越长，做功越多，产生的电能越大。第一重物和第二重物会在落下之后经隔离仓2作用，重新抬升到一定高度并回到杠杆1，如此循环，往复做功，产生源源不断的电能。此外，第二重物也产生自由落体做功，但本实施例中，主要以相对较高的第一重物来做功，故第二重物距离其下部的滑道距离相对较短。本发明中的重力牵引发电子转子发电原理，类似水力风车发电的原理一致，在此不做赘述。

隔离仓2，可以为长方体，其设置在杠杆1的其中一侧，隔离仓2内盛装有液体，液体密度大于重物的密度，在重物脱离杠杆1后，由于第一重物和第二重物相隔2L的距离，重量相对较大的第二重物在杠杆1底部，其将先进入到隔离仓2内浮上去，而第一重物后进入隔离仓2内浮上去，隔离仓 2的液体将两个重物先后从隔离仓2底部浮至隔离仓2顶部并从顶部滑出，通过设置不同的滑道长度使得两个重物同时到达处于第一位置时的杠杆1的两个端部的托盘内。此外，隔离仓2还可以设计成类梯形结构，上底相对较窄，这样可使得隔离仓2从下往上浮上去时候，接近右侧的第二窗口8。本实施例中，隔离仓2设置有两个，即第一隔离仓和第二隔离仓，两个隔离仓独立工作，第一隔离仓负责第一重物的浮力，第二隔离仓负责第二重物的浮力，二者可通过不同的入口进入液体，由于隔离仓2的容量固定，故设定输入的液体容量也基本固定，到一定体积后不再注入液体，而注入的液体量刚好能够将重物漂浮到顶端。

具体来说，在杠杆1到达第二位置时，第二重物通过设置的第二滑道4 进入到第二隔离仓2底部，第一重物将作自由落体运动一段距离后，通过设置的第一滑道3进入到第一隔离仓底部。第一滑道3和第二滑道4可以为两条独立的滑道，或者公用同一条滑道，滑道可为直线型或者弯曲面。

第二重物和第一重物在各自隔离仓2内的液体的浮力作用下到达隔离仓 2顶部，并分别通过第四滑道6和第三滑道5进入到杠杆1两个端部的托盘上，且同时到达托盘上。其中，第二重物通过第四滑道6滑到杠杆1右侧的托盘内，第一重物通过第三滑道5滑到杠杆1左侧的托盘内，理论上，当隔离仓2位于同一侧时，如本实施例中的左侧时，由于第二重物先进入到液体仓并被浮上来，故第四滑道6的距离应当大于第三滑道5的距离。第一滑道 3和第二滑道4的斜坡，可通过斜坡的重力势能降低发电，这部分电能用于提供隔离仓2开关门和液体流进、流出所需要的电能，第三滑道5和第四滑道6的斜坡也是为了降低重力势能发电，这部分电力可用于提供过程中其它的能量损耗。

杠杆1的总长为2L，每个隔离仓2内液体的深度均高于2L，且各个隔离仓2底部设置有第一窗口7，第一窗口7的水平高度低于处于第二位置时的杠杆1底部的水平高度，第一窗口7的大小至少能完全容纳两个重物进入的空间，隔离仓2顶部设置有第二窗口8，第二窗口8的水平高度高于处于第二位置时的杠杆1顶部的水平高度，使得第一滑道3、第二滑道4、第三滑道5、第四滑道6均呈斜坡状，这样，重物在无推力的作用下能自动滑动。其中，第三滑道5和第四滑道6末端可以设置一段短距离的水平滑道，或者整体坡度设置为如图2逐渐减小的方式，如此可减少进入托盘之前的冲击力。

参照图3所示，在第三滑道5和第四滑道6与隔离仓连接的那一端，还设置有一个斜向的伸缩臂，该伸缩臂在重物浮上去之后，自动伸出，拖住重物，然后液体排除之后，隔离仓顶部的第二窗口8打开，重物自动从伸缩臂进入到第三或第四滑道，在重物滑出后，该伸缩臂收缩回。

第一窗口7包括感应式门，该感应式门默认为关闭状态，在检测到所述第一重物或第二重物靠近时开启，并在无重物靠近时关闭。当第二重物和第一重物先后从第二、第一滑道3上滑进隔离仓2底部时，感应式门开启，其中，感应式门可设置一个或者两个，当两个隔离仓2紧挨时，可共用同一个感应式门，亦可以设置两个单独的感应式门，先将第二重物通过浮力向上送至隔离仓2顶部，再将第一重物通过浮力向上送至隔离仓2顶部。隔离仓2 顶部设置有第二窗口8，第二窗口8在感应检测到第二重物漂浮上来后，开启门窗，使得第二重物沿第四滑道6滑动，同样地，在感应到第一重物漂浮上来之后，开启门窗，使得第一重物沿着第三滑道5滑动。当杠杆1长度较长时，可以设置第二重物在第四滑道6之前先等待一段时间再从第二窗口8 出去，或者将第二滑道4距离相对第一滑道3加长一些。在一个可实施的方案中，隔离仓2内事先盛装好液体，重物进入隔离仓2内后自动上浮。本实施例中，隔离仓2内的液体可流进流出，隔离仓2上设置进水口/出水口，进水口设置有电磁阀门10，进水口与第一窗口7可设于不同的侧面，当感应式门在检测到有重物靠近进入时打开感应式门让重物进入隔离仓2内，此时，开启电磁阀，液体从进水口进入，将重物漂浮起，而当重物被送进第三或第四滑道6后，打开出水口的电磁阀，液体从出水口流出，此外可以设置各重物完全上浮的时间，在到达一定时间后，自动开启出水阀。第一隔离仓2和第二隔离仓2内的液体来自同一进水端或者分设有两个独立进水端。先进入到隔离仓2的重物可以等待后进入到隔离仓2内的重物，然后一起通过进水口注入的液体将两个重物先后浮起来，两个重物浮上来的时间可能不一，此时，可通过设置的伸缩臂使得两个重物均被限位住，待隔离仓内液体开始下沉到伸缩臂以下时，第二窗口打开，从第二窗口进入到滑道。

杠杆1从第二位置恢复至第一位置的时间间隔不晚于两个重物从杠杆1 脱落经过隔离仓2又重新回到杠杆1两个端部的时间间隔。也就是说，在一个流程中，杠杆1恢复至平衡状态时，第一重物和第二重物还未到达杠杆1 两端，或者刚好到达。关于第一重物和第二重物重新返回至杠杆1托盘的时间，与杠杆1的长度，四个滑道的长度，隔离仓2中液体深度，液体浮力大小等因素有关，只要合理的设置滑道长度、隔离仓内液体深度等便能使得两个重物能够几乎同时抵达托盘。

本实施例中，杠杆1是从第一位置顺时针旋转九十度到第二位置，然后再逆时针旋转九十度回到第一位置，本发明还在位于第一位置时的左半边杠杆1之下设置有挡块11，这样，能够保证假如在第一重物先行抵达托盘后，第二重物还未抵达托盘，杠杆1也不会发生转动，而只有两个重物都抵达杠杆1两端的托盘上，存在重量差时，才使得杠杆1只能沿某一方向做往复运动；亦可，将第四滑道6的长度设置相对较长，使得理论上第二重物经过第四滑道6的时间相对较长，以保证第二重物不提前到达杠杆1的一端，比如可设置晚于第一重物到达几秒，至少保证第一重物不晚于第二重物到达杠杆 1一端。但在实际操控中，本发明通过合理设置滑道长度和隔离仓2内液体深度等，能够使得两个重物在第二位置脱离杠杆1后，重新又同时回到第一位置的杠杆1两侧，这样效率更高。

需要说明的是，在一个完整的过程中，实际上是有多个重物间隔性工作的，这样，形成连续的工作模式。举例来说，当A1、A2作为一组，从杠杆下落进入到下面的第一、第二滑道时，另外一组B1、B2作为另外一组，刚好进入到杠杆上，此时，第三组C1、C3可能正在第三、第四滑道上滑动朝杠杆端部行进。理论上，可以有很多组同时工作，提高能源的发电效率。

本发明通过利用地磁场重力形成的自由落体运动牵引发电机转子切割磁力线发电，然后再利用液体的浮力做功将重物重新抬高到平衡点，并通过杠杆作用将稍轻的重物抬高，从而将浮力做的功放大一倍。本发明的发电仅利用了可持续的清洁能源，不需要烧煤、烧油，不需要风力、太阳，也不需要核反应，既没有不可再生资源的浪费，也几乎没有任何污染和排放。

虽然以上结合优选实施例对本发明进行了描述，但本领域的技术人员应该理解，本发明所述的方法和系统并不限于具体实施方式中所述的实施例，在不背离由所附权利要求书限定的本发明精神和范围的情况下，可对本发明作出各种修改、增加、以及替换。

Claims (10)

1.一种利用地磁场重力和浮力的循环发电系统，其特征在于，包括：

杠杆，所述杠杆的两个端部分别配有具有重量差的两个重物，所述重量差使得杠杆转动，当杠杆从第一位置到达第二位置时，所述两个重物脱离杠杆，之后杠杆重新恢复至第一位置，其中，重物在自由落体时牵引发动机转子切割磁力线发电；

隔离仓，所述隔离仓内通过流入的液体，分别将所述两个重物从隔离仓底部浮至隔离仓顶部并从顶部滑出，并同时到达至处于第一位置时的杠杆的两个端部。

2.如权利要求1所述的循环发电系统，其特征在于，所述两个重物包括相对较轻的第一重物和相对较重的第二重物，所述第一位置为杠杆处于平衡状态时的位置，所述第二位置为杠杆处于竖直状态时的位置，所述杠杆在所述第一位置和第二位置之间往复转动；所述隔离仓包括第一隔离仓和第二隔离仓，所述第一重物和第二重物分别进入至所述第一隔离仓和第二隔离仓。

3.如权利要求2所述的循环发电系统，其特征在于，在杠杆到达第二位置时，所述第二重物先通过杠杆底部设置的第二滑道进入到第二隔离仓底部，所述第一重物将作自由落体运动一段距离后，通过设置的第一滑道进入到第一隔离仓底部；所述第一重物和第二重物在浮力作用下分别到达各自的隔离仓顶部，并分别通过设置的第三滑道和第四滑道同时到达到杠杆两个端部的托盘上。

4.如权利要求3所述的循环发电系统，其特征在于，所述杠杆总长为2L，各个所述隔离仓内液体的深度高于2L，且各隔离仓底部设置有第一窗口，所述第一窗口的水平高度低于处于第二位置时的杠杆底部的水平高度，隔离仓顶部设置有第二窗口，所述第二窗口的水平高度高于处于第二位置时的杠杆顶部的水平高度，使得第一滑道、第二滑道、第三滑道、第四滑道均呈斜坡状。

5.如权利要求2所述的循环发电系统，其特征在于，在竖直平面某位置设定有固定桩，该固定桩使得杠杆到达第二位置时，阻止杠杆继续转动，同时，相对较轻的重物从杠杆顶端脱落并做自由落体运动。

6.如权利要求4所述的循环发电系统，其特征在于，所述第一窗口包括感应式电磁门，所述感应式电磁门在检测到所述第一重物和第二重物靠近时自动开启，在重物完全进入到隔离仓后关闭电磁门。

7.如权利要求3或4所述的循环发电系统，其特征在于，所述杠杆从第二位置恢复至第一位置并达到平衡状态时的时间间隔不大于两个重物从杠杆的托盘上脱离经过隔离仓又重新回到杠杆两个端部的时间间隔。

8.如权利要求3或4所述的循环发电系统，其特征在于，所述第一滑道、第二滑道、第三滑道、第四滑道末端坡度变小。

9.如权利要求4所述的循环发电系统，其特征在于，在所述感应式电磁门关闭后，液体进入各所述隔离仓，将各所述重物浮起。

10.如权利要求1所述的循环发电系统，其特征在于，所述第一重物和第二重物均为球体，所述隔离仓为长方体，所述隔离仓内液体的密度大于所述第一重物和第二重物的密度。

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