CN1667268A - 多种自然能量聚合自动能源动力方法及系统和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多种自然能量聚合自动能源动力方法及系统和应用。由重浮力产生装置A、多种自然能量产生装置L、可控能量储蓄装置G和回馈增力装置D以及变速装置B和发电机C组成；将重浮力产生方法及系统与多种自然能量产生方法及系统聚合，通过可控能量储蓄和回馈增力方法及系统以及变速装置和发电机输出能源动力；其应用方式可根据自然能源和地形条件结合风能、太阳能、交通重力能或水力能包括海洋能、地热能等各种自然清洁能量以及较清洁的各种燃气能量聚合应用。本发明自然清洁的独立能源、适用面广、实施简单、推广容易、可兼容传统设备、减少投资成本，为新世纪发展不受地域时空限制、自然环保的、持久自动的冷能源时代开拓基础。

Description

多种自然能量聚合自动能源动力方法及系统和应用

本发明涉及发电和动力输出的自动机械领域，特别是主要由重浮力能量与多种自然能量聚合自动能源动力方法及系统和应用。

能源紧缺、能源危机、常规能源的污染、常规能源的枯竭！这些都是世界性的问题、也是世界性的难题！这里还包括水资源的紧缺、危机和污染。解决这些问题和难题，是人类不懈追求的目标，系关人类生存发展的最重要务。当今，能源开发可分两大类即：有污染能源和无污染能源；众知，化石类能源、核能源均属有污染能源；水力发电、风力发电、生物能发电从严格的意义上说都存在着对生态环境的污染和破坏问题；水力发电首先对水资源耗用巨大，特别在枯水期发电与供水是相互矛盾的主体，是加剧水资源紧缺、危机的主要因素之一；其次大坝和水库对流域和生态都存在破坏和阻断作用，有诱发地质灾变、淹没土地、於积泥沙和产生污染水体的负面效应；风力发电主要存在能源不够稳定，同时其众多巨大的转动桨叶，对动物、飞鸟和人视觉有干扰性污染；生物能发电会产生废气、废料；太阳能可是真正意义上的无污染能源，但以太阳能电池应用能费较高、其大功率发电应用开发对地表的遮盖大，这也是对环境的一种不利；另外，它还和风能发电一样受地域时空限制，难以成为持续稳定的大功率能源。目前，它们还只能成为有污染能源的补充，这也包括海洋能和地热能等自然能源。那么，能不能开发出一种对环境生态和人类都没有任何污染、自然而又能持续不断输出大功率稳定的能源呢？本发明的多种自然能量聚合自动能源动力方法及系统和应用将给出具体答案。

在与本发明相关的新自然能源的创新背景技术中，在中国专利数据库中本人查阅了大量相关设计和方案，其中：ZL 00109970.1、ZL 99800052.3、CN 1375631A等是与本发明部分结构较为相近的背景技术；它们获取能源动力的技术方案都只是通过重浮力体的单一转换带动转轮来获取能源动力，如：在水中通过浮球进行重浮力转换的装置、通过重锤撑开浮力气囊的设计和重力活塞在水中产生浮力重力，重浮力罐、箱转换液体产生重浮力等；其结构设计不是过于复杂、不尽合理，就是效率不高、甚至难以实现，其科学性、实用性不大，有的方案和设计可实现，但在克服自身阻力后可产生的能量太小，其实现意义不大，详析可参阅其专利文本。

为克服综上所述不利和不足之处，本发明提出一种主要利用重力、浮力铺以飞轮惯性力、非平衡杠杆力、永电脉冲磁力、液压推力及自储能(高压气、高位水和电能)回馈增力等技术方法和系统；同时，提出该方法系统可根据其它各种自然能源的环境条件结合水能、风能、太阳能、海洋能、地热能和各种清洁燃气能以及拾取交通重力能等清洁自然能量的应用；以实现多种自然能量聚合自动能源动力方法及系统和应用。其特点：强调环保清洁性和可获取能量的自然性、永久性、广泛性和可实用性并科学创新地聚合这些能量以自动产生巨大而持久的能源动力，是本发明要解决的问题、要实现的目的。

为实现上述目的，本发明多种自然能量聚合自动能源动力方法及系统和应用是这样实现的：将重浮力产生方法及系统与多种自然能量产生方法及系统聚合，通过可控能量储蓄和回馈增力方法及系统以及变速装置和发电机输出能源动力；所述重浮力产生方法及系统由下列步骤装置完成：将多个相同的重浮箱体，在其同面同长边相互活页式链接成重浮箱体链，使其围绕设置于重浮力产生箱一体的支承架上水平轴座的上下转轮做闭环链接成可循环运转，其各箱体相互接触面在运行时相应链段紧密相贴呈柱状；利用浮力向上，重力向下的自然规律；当向重浮力产生箱的浮力箱中注入液体后，穿越其中的重浮箱体链将产生向上的浮力，经由上转轮和密封或非密封除水装置，进入重浮力产生箱的重力箱中产生向下的重力；经由下转轮和入水密封装置又进入重浮力产生箱的浮力箱中产生浮力；如此循环不断产生重力浮力并带动上下转轮转动，其输出轴通过变速装置带动发电机输出能源动力；所述可控能量储蓄和回馈增力方法及系统，是通过人工或智能控制装置，控制上述重浮力产生方法及系统的输出能量通过输入装置的气、水泵和电能输入到储能装置的气罐、水池和电池中；在需要时控制储能装置的输出装置高压气、水喷嘴对和惯性重力飞轮棘轮轴联的高压气、水涡轮机作功，蓄电能通过电磁脉冲能产生装置，推动安装于惯性重力飞轮上的永磁体，通过对惯性重力飞轮输入可控高压气、水和电能，对上述方法及系统产生的能量实施可控回馈增力；所述多种自然能量产生方法及系统，是在上述方法及系统的基础上结合应用风能、太阳能或交通重力能方法及装置产生的能量通过管、线把高压气、水和电能输送到所述方法及系统的储能装置中，从而实现多种自然能量聚合自动能源动力输出。

为进一步增大上述方法及系统的能量，可在所述重浮箱中或上下转轮上设有杠杆重力产生装置、液压推力产生装置和永电磁力产生装置，通过重浮箱体或转轮轴运转，设置其上的杠杆重力产生装置将不断逐个产生水平位移的非平衡杠杆重力变化，其一杠杆重力体变化对液压推力产生装置施压力，其产生的液压力通过管道传力推动另-杠杆重力体以位移，其又对另一液压装置产生压力如此循环；其永电磁力产生装置通过设置于重浮箱体、转轮和支承架上的若干磁体间相互位置的变化产生斥或吸力，上述装置产生的力通过重浮箱体链和上下转轮作用于输出动力轴上。

还可在所述重浮箱体中或上下转轮上设有进排水装置，其通过在重浮箱体链向下运行时进水以增加重力能量，而在向上运行时排出水以减轻重量保持浮力。

应用上述方法及系统还可与另一些自然能量产生方法及装置结合应用；如：水能包括海洋能、地热能和各种较自然的燃气能等；其各种能量以管、线传输的方式把高压气、水和电能聚合到上述方法及系统的储能装置中或直接轴联传动。在应用中：上述系统可整体设置于地下、地上和水中，可在室内和车、船上应用，可与已有的各种水电站和燃气火电站结合应用；可永久固定式应用、临时组装式应用；其箱体可采用金属、非金属、钢筋混泥土结构；其整个系统可处于全密封的真空下运行；也可是非真空、不密封状态下运行。

通过上述方法及系统的应用，将多种自然自然的、分散的、小而不稳定的能量聚合成自然自然的、集中的、大而稳定的能量；其聚合的多种自然能量相互补充、相互助动，以获得非常规自然的自然能源；其只需输入并保持一定量的水建立浮力，即形成重浮力自动转换运行；再结合多种自然能量聚合应用，即可获得持久的、稳定的、可控的、大功率的自动能源动力输出。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明方法及系统和应用简示方框图

图2是本发明系统的结构示意图

图3是本发明图2的另两种实施方式局部示图

图4是本发明图2的另一些实施方式结构示图

图5是本发明地下应用方式示图

图6是本发明地上应用方式示图

图7是本发明水中应用方式示图

图8是本发明系统结合燃气火电站应用示图

图9是本发明系统结合水电站大坝多种应用示图

图1是本发明及系统和应用简示方框图，图中A重浮力产生装置的动力输出轴与B增速装置的输入轴联接，其输出轴与C发电机轴联接，其另一输出轴与D惯性重力飞轮轴联接，其轴又与E高压气、水能输入、输出装置棘轮轴联，电能通过F脉冲永电磁能装置对D惯性重力飞轮作功；G储能装置通过管、线输入、输出能量，通过输出装置对D惯性飞轮作功；在需要时，其D惯性重力飞轮输出能量又可通过输入装置对G储能装置输入储蓄能量，C发电机输出电能到G储能装置中，上述输入、输出能量由H人工或智能控制，实现可控能量储蓄和回馈增力；其L各种自然能量产生装置如：风能、太阳能、交通重力能和水能包括海洋能、地热能、各种自然燃气能等，通过管、线传输高压气、水和电能输入到G储能装置中，也可通过I传动装置直联传动；其储能装置的高压气罐可以是地下或地上式、可是分离式或装置于一体、还可利用天然或人工洞穴建成；高位水池、库可利用天然地形或人工建造；电能通过电池、超大容量电容或超导储能装置储能。

图2是本发明系统的结构示意图，由A重浮力产生装置、L多种自然能量产生装置、可控能量储蓄G和D回馈增力装置以及B变速装置和C发电机组成；所述重浮力产生装置是由多个相同的重浮箱体2，在其同面同长边相互活页式链接成各箱体相互接触面紧密相贴的重浮力箱体链2A，使其围绕设置于重浮力产生箱1一体的支承架5上水平轴座6的上转轮3、3A和下转轮4、4A做闭环链接成可循环运转；其重浮力产生箱1是由两个箱体1A、1B，在其下部设有所述重浮箱体链2A入水密封装置7和上部设的出水密封或非密封除水装置8，所述重浮箱体链2A滑动、滚动密封的通过其中，并经由下转轮4、4A和入水密封装置7，进入重浮力产生箱1的浮力箱1A中产生向上的浮力，经由上转轮3、3A和密封或非密封除水装置8，进入重浮力产生箱1的重力箱1B中产生向下的重力；如此循环不断产生重浮力并带动上下转轮3、3A和4、4A转动，其动力输出轴通过变速装置B带动发电机C输出能源动力；所述可控能量储蓄装置和回馈增力装置；是由人工或智能控制装置H，能量输入、输出装置E、F、能量输入装置的高压气、水泵和电能输入到储能装置G的气罐、水池和电池中；在需要时，人工或智能控制装置H通过控制E、F输出装置的高压气、水喷嘴对和惯性重力飞轮D棘轮轴联的高压气、水涡轮机作功、蓄电能通过电磁脉冲能产生装置F，推动安装于D惯性重力飞轮上的永磁体，通过对D惯性重力飞轮输入可控能量，对上述方法及系统产生的能量实施可控回馈增力；所述多种自然能量产生装置L，是在上述系统装置的基础上，结合应用风能、太阳能或交通重力能产生装置，通过管、线把高压气、水和电能输送到所述系统装置的储能装置G中，从而实现多种自然能量聚合自动能源动力输出。

如图2中所示：所述上转轮3、3A圆周为多边形轮结构，其多边平面上设有凸齿座9，它对应于重浮箱体2上的凹齿座9A，其相互啮合成齿链；当然，上转轮也可是圆形轮结构或其它适合转动的结构，所述下转轮4、4A也可是圆多边形轮结构或其它适合转动的结构，所述上下转轮3、3A和4、4A可以是上下双轮结构或上下单轮结构；如图4中所示；其所述重浮力产生箱1也可以是双或单箱体式结构。

如图2中所示：所述的入水密封装置7与所述重浮箱体链2A外表接触的内腔入出口前沿为滑动密封段7A、中段为多个密封滚动轴7B，其与重浮箱体链2A运行方向呈横向安装，其内注有防水密封润滑油脂；重浮箱体链2A与入水密封装置7呈柱状密封活塞运行状态，其横截面为矩形也可是圆形和其它适合的形状。

图3是本发明图2的另两种实施方式局部示图，如图3A中重浮箱体链2A所示：其重浮箱体2中设有杠杆重力产生装置2B、液压推力产生装置2C和永电磁力产生装置2D，通过重浮箱体链2A运行，设置其中的杠杆重力产生装置2B将不断逐个产生水平位置的非平衡杠杆重力变化，其一杠杆重力体2B1变化对液压推力产生装置2C施压力，其产生的液压力通过管道传力推动另-杠杆重力体2B2以位移，其又对另一液压装置产生压力如此循环；其永电磁力产生装置2D通过设置于重浮箱体链2A、上下转轮3、3A和4、4A和支承架5上的若干磁体2D1、2D2间相互位置的变化产生斥或吸力，上述装置产生的力通过重浮箱体链2A作用于转轮的输出动力轴上，其轴为上或下转轮轴；其杠杆重力产生装置2B、液压推力产生装置2C和永电磁力产生装置2D，也可设于重浮力产生箱1外的上下转轮轴上。

如图3B中重浮箱体链2A所示：其重浮箱体2中设有进排水装置2E，在其重浮箱体处于开始向下运行时，其上进水装置2E1打开进水以增加重力能量，而处于开始向上运行时，其箱体中的排水装置2E2通过重力和磁力作用把水排出以减轻重量保持浮力；还可在上下转轮3、4上设置进排水装置，在其下转轮4轴上装置可拾取水的流动能的装置和在重浮箱体链2A的下底部可施高位水的冲击水能，以增大转动力，如图6A中所示。

图4是本发明图2的另一些实施方式结构示图，图4A是本发明系统装置的单浮箱体上下双轮式结构，其重力箱为敞开式无箱体结构；图4B也无重力箱，但有一接泄漏水循环使用的回收箱，在回收箱中和所述重力箱1B中设有自循环排水泵K如图2所示，也可设自流外排水管道；图4C、D为双、单箱体上下单轮式结构，图4E为上单轮下双轮式结构。

图5是本发明地下应用方式示图，图5A是设置于平地下，图5B是设置于山地下，其可应用于任何需要用电的地方，同时它们具有很强的防破坏、抗战争打击的作用，具有国防战略能源应用价值。

图6是本发明地上应用方式示图，图6A是依山悬崖而建，其建造成本低且坚固，可适用山区和水库大坝下游两岸边，其河中的流动水能和山上高处水的冲击势能，都为本系统装置提供动力；图6B是依高楼或人工建筑而建，可就近在城市中建造，以减少输电应用成本和线损；上述可是单箱体式，同时还可结合风能、太阳能或交通重力能的应用。

图7是本发明水中应用方式示图，图7A是依水中岸边而建，图7B是在无岸可依的深水中建，可是单箱体式结构，其箱中产生重力；该方式适合在江、河、湖、海和水库、山塘的深水中应用，同时还可结合水的流动能、波浪能和潮汐能应用。

图8是本发明系统结合燃气火电站应用示图，其整个多种自然能量聚合自动能源动力系统装置，可设置在各种已有燃气和火电站地下应用，其动力输出轴通过传动装置可直接与原有燃气和火电站发电机轴联发电。

图9是本发明系统装置结合水电站大坝的多种应用示图，其中A、B是整个多种自然能量聚合自动能源动力系统装置依坝体设置于水中的双箱体式和单箱体式设计，其单箱体式由坝内水提供浮力、箱内提供重力，其双、单箱体依坝体纵向设置；C、D为双、单箱体式依坝体横向设置；图中E为穿坝体设置的本系统装置，其坝内提供浮力、坝外提供重力；图中F为坝外体上设置单箱体式，其箱中液体产浮力，箱外产生重力，其也可采用纵或横向设置；上述系统装置的动力输出轴通过传动装置可直接与水电站发电机轴联发电应用。

上述各种应用方式都可根据其能源和地形条件结合风能、太阳能、交通重力能或水能包括海洋能、地热能等各种自然清洁能量以及较清洁的各种燃气能量聚合应用；本发明方法及系统的自然能源，持久清洁、适用面广、实施简单、推广容易、可兼容传统设备、减少投资成本，为新世纪发展不受地域时空限制、自然环保的、独立自动的冷能源时代开拓基础。

Claims (10)

1.一种多种自然能量聚合自动能源动力方法是这样实现的：将重浮力产生方法与多种自然能量产生方法聚合，通过可控能量储蓄和回馈增力方法以及变速装置和发电机输出能源动力；其特征在于：所述重浮力产生方法由下列步骤完成：将多个相同的重浮箱体，在其同面同长边相互活页式链接成重浮箱体链，使其围绕设置于重浮力产生箱一体的支承架上水平轴座的上下转轮做闭环链接成可循环运转，其重浮箱体链在运转时各箱体相互接触面在相应链段紧密相贴呈柱状；利用浮力向上，重力向下的自然规律；当向重浮力产生箱的浮力箱中注入液体后，穿越其中的重浮箱体链将产生向上的浮力，经由上转轮和密封或非密封除水装置，进入重浮力产生箱的重力箱中产生向下的重力；经由下转轮和入水密封装置又进入重浮力产生箱的浮力箱中产生向上的浮力；如此循环不断产生重力浮力并带动上下转轮转动，其输出轴通过变速装置带动发电机输出能源动力；所述可控能量储蓄和回馈增力方法，是通过人工或智能控制装置，控制上述重浮力产生方法的输出能量通过输入装置的气、水泵和电能输入到储能装置的气罐、水池和电池中；在需要时控制储能装置的输出装置高压气、水喷嘴对和惯性重力飞轮棘轮轴联的高压气、水涡轮机作功，蓄电能通过电磁脉冲能产生装置，推动安装于惯性重力飞轮上的永磁体，通过对惯性重力飞轮输入可控高压气、水和电能，对上述方法产生的能量实施可控回馈增力；所述多种自然能量产生方法，是在上述方法的基础上结合应用风能、太阳能或交通重力能等方法及装置产生的能量通过管、线把高压气、水和电能输送到所述储能装置中；从而实现多种自然能量聚合自动能源动力输出。

2.根据权利要求1所述的多种自然能量聚合自动能源动力方法；其特征在于：所述重浮箱中设有杠杆重力产生装置、液压推力产生装置和永电磁力产生装置；通过重浮箱体链运转，设置其中的杠杆重力产生装置，将不断逐个产生水平位移的非平衡杠杆重力变化，其一杠杆重力体变化对液压推力产生装置施压力，其产生的液压力通过管道传力推动另-杠杆重力体以位移，其又对另一液压装置产生压力如此循环；其永电磁力产生装置通过设置于重浮箱体、转轮和支承架上的若干磁体间相互位置的变化产生斥或吸力，上述装置产生的力通过重浮箱体链和上下转轮作用于输出动力轴上。

3.根据权利要求1所述的多种自然能量聚合自动能源动力方法；其特征还在于：所述重浮箱体中设有进排水装置，在其重浮箱体处于开始向下运行时，其上进水装置打开进水以增加重力能量，而处于开始向上运行时，其箱体中的排水装置通过重力和磁力作用把水排出以减轻重量保持浮力。

4.一种多种自然能量聚合自动能源动力系统；由(A)重浮力产生装置、(L)多种自然能量产生装置、可控能量储蓄装置(G)和回馈增力装置(D)以及变速装置(B)和发电机(C)组成；其特征在于：所述重浮力产生装置是由多个相同的重浮箱体(2)，在其同面同长边相互活页式链接成各箱体相互接触面紧密相贴的重浮箱体链(2A)，使其围绕设置于重浮力产生箱(1)一体的支承架(5)上水平轴座(6)的上转轮(3、3A)和下转轮(4、4A)做闭环链接成可循环运转；其重浮力产生箱(1)是由两个箱体(1A、1B)，在其下部设有所述重浮箱体链(2A)入水密封装置(7)和上部设的出水密封或非密封除水装置(8)，所述重浮箱体链(2A)滑动、滚动密封的通过入水密封装置(7)中，并经由下转轮(4、4A)，进入重浮力产生箱(1)的浮力箱(1A)中产生向上的浮力，经由上转轮(3、3A)和密封或非密封除水装置(8)，进入重浮力产生箱(1)的重力箱(1B)中产生向下的重力；如此循环不断产生重浮力并带动上下转轮(3、3A)和(4、4A)转动，其动力输出轴通过变速装置(B)带动发电机(C)输出能源动力；所述可控能量储蓄装置(G)和回馈增力装置(D)；是由人工或智能控制装置(H)，控制能量输入、输出装置(E、F)的高压气、水泵和电能输入到储蓄能装置(G)的气罐、水池和电池中；在需要时，人工或智能控制装置H通过控制(E、F)输出装置高压气、水喷嘴对和惯性重力飞轮(D)棘轮轴联的高压气、水涡轮机作功，蓄电能通过电磁脉冲能产生装置(F)，推动安装于(D)惯性重力飞轮上的永磁体，通过对(D)惯性重力飞轮输入可控能量，对上述方法及系统产生的能量实施可控回馈增力；所述多种自然能量产生装置(L)，是在上述系统装置的基础上，结合应用风能、太阳能或交通重力能等产生装置，通过管、线把高压气、水和电能输送到所述系统装置的储蓄能装置(G)中，从而实现多种自然能量聚合自动能源动力输出。

5.根据权利要求4所述的多种自然能量聚合自动能源动力系统；其特征在于：上转轮(3、3A)圆周为多边形轮结构，其多边平面上设有凸齿座(9)，它对应于重浮箱体(2)上的凹齿座(9A)，其相互啮合成齿链；所述上下转轮(3、3A)和(4、4A)可以是上下单轮结构。

6.根据权利要求4所述的多种自然能量聚合自动能源动力系统；其特征在于：所述的入水密封装置(7)与所述重浮箱体链(2A)外表接触的内腔入出口前沿为滑动密封段(7A)、中段为多个密封滚动轴(7B)，其与重浮箱体链(2A)运行方向呈横向安装，其内注有防水密封润滑油脂；重浮箱体链(2A)与入水密封装置(7)呈柱状密封活塞运行状态，其横截面为矩形也可是圆形和其它适合的形状。

7.根据权利要求4所述的多种自然能量聚合自动能源动力系统；其特征在于：所述重浮力产生箱(1)可以是单箱体式结构。

8.根据权利要求4至7所述的多种自然能量聚合自动能源动力系统；其特征在于：所述重浮箱体(2)中设有杠杆重力产生装置(2B)、液压推力产生装置(2C)和永电磁力产生装置(2D)，通过重浮箱体链(2A)运行，设置其中的杠杆重力产生装置(2B)将不断逐个产生水平位置的非平衡杠杆重力变化，其一杠杆重力体(2B1)变化对液压推力产生装置(2C)施压力，其产生的液压力通过管道传力推动另-杠杆重力体(2B2)以位移，其又对另一液压装置产生压力如此循环；其永电磁力产生装置(2D)通过设置于重浮箱体链(2A)、上下转轮(3、3A)和(4、4A)和支承架(5)上的若干磁体(2D1、2D2)间相互位置的变化产生斥或吸力，上述装置产生的力通过重浮箱体链(2A)作用于转轮的输出动力轴上。

9.根据权利要求8所述的多种自然能量聚合自动能源动力系统；其特征还在于：所述重浮箱体(2)中设有进排水装置(2E)，在其重浮箱体处于开始向下运行时，其上进水装置(2E1)打开进水以增加重力能量，而处于开始向上运行时，其箱体中的排水装置(2E2)通过重力和磁力作用把水排出以减轻重量保持浮力。

10.一种多种自然能量聚合自动能源动力方法及系统的应用方式；其特征在于：在上述方法及系统的基础上结合应用风能、太阻能或交通重力能产生装置，通过管、线把高压气、水和电能输送到所述系统装置的储能装置中，从而实现多种自然能量聚合自动能源动力输出；其应用上述方法及系统还可与另一些自然清洁能量产生方法及装置结合应用；如：水力能包括海洋能、地热能和各种较清洁的燃气能等；其各种能量以管、线传输的方式把高压气、水和电能聚合到上述方法及系统的储能装置中或直接轴联传动；在应用中：上述系统可整体设置于地下、地上和水中，可在室内和车、船上应用，可与已有的各种水电站和燃气火电站结合应用；可永久固定式应用、临时组装式应用；其箱体可采用金属、非金属、钢筋混泥土结构；其整个系统可处于全密封的真空下运行；也可是非真空、不密封状态下运行。

Images