水压差发电装置
专利汇可以提供水压差发电装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及 水 压差发电装置，目的是利用静水重 力 和 大气压 之间的压差作动力源，构成简易的自动循环发电的发电装置，解决 能源 问题。结构是上下导轮6和22垂直装配环形罐体链，上导轮6 中轴 9装配发 电机 21， 箱体 1上有压差水箱和压差管道10，压差水箱的缸体3中通过受水压作动力源的罐体链。优点是不受地理环境和天然资源的限制问题，能够在各地及水域安装，经实验证实，能够发电，是一种简易方便而能够广泛使用的中小型发电设备。，下面是水压差发电装置专利的具体信息内容。
1、水压差发电装置，包括：上下导轮(6)和(22)垂直装配环形罐体链，上导轮(6)的轴(9)输出装配发电机(21)，其特征在于：箱体(1)上面的盖板(2)用支架(18)装配下导轮(22)，盖板(2)和侧板(4)以及托板(8)组成压差水箱和压差管道(10)，在压差水箱的缸体(3)中通过受水压作动力源的罐体链，与大气相通的压差管道(10)中，自然通过上升的罐体链。
2、根据权利要求1所述的水压差发电装置，其特征在于：由罐体（5）彼此相连组成的环形罐体链中，罐体（5）端部凸起插入另一等径罐体的凹槽中，并用穿销（7）装配作传动配合，整个罐体链外径各处均等与缸体（3）作动密封配合。
3、根据权利要求1所述的水压差发电装置，其特征在于：由罐体（5）彼此相连组成的环形罐体链中，罐体（5）端部呈半球体形，半球体形上的凸起插入另一等径罐体（5）半球体形上的凹槽中，并用穿销（7）装配作传动配合。
4、根据权利要求1所述的水压差发电装置，其特征在于：由罐体（5）彼此相连组成的环形罐体链中，罐体（5）端部呈半球体形，罐体（5）之间用万向节装配相连。
5、根据权利要求1所述的水压差发电装置，其特征在于：在箱体（1）底中装配抽走罐体链传动作功时带进的水的抽水机构，其组成是水泵（16）和控制水泵（16）工作的水位控制装置，该水位控制装置中，随水位上下可动的浮球（17）上端固定浮杆（13），浮杆（13）上的限位板（12）与上下密封的微动开关14作行程开关配合。
6、根据权利要求1所述的水压差发电装置，其特征在于：在箱体（1）底中装配抽走罐体链传动作功时带进的水的抽水机构，其组成可采用这样的形式，箱体（1）中的盖板（2）装配上水管道（30），上水管道（30）下端经出水单向截止阀（29）与压水管道（25）相同，压水管道（25）和缸体管道（28）相通之处有一与箱体（1）相通的进水单向截止阀（27），在缸体管道（28）中装配上下往复运动的活塞（26）经连杆（24）与曲轴（23）相连，曲轴（23）端部装配可转动的下导轮（22）。
本实用新型涉及一种利用静水重力和空气大气压之间的压力差作动力源的发电装置即水压差发电装置。
在背景技术中，用来发电的一次能源有用煤、石油、天燃气、水力、风力、潮夕及核原子能等，其中用煤、石油和天燃气发电是属于火力发电，消耗天然资源来换取电力，而这种天然资源是有限的，并且污染空气。用石化能源和原子能发电，却有大量的化学放射性危害。用水力发电是利用流水由高处向低处流时产生的水落差作动力发电，而这种水力发电常常是根据地形环境来决定，自然要受到地理位置及自然水源的限制。上述几种发电方式需要架设输电线路，才能向一定地区供电，边远地区因此难以用上电，既使用上电，也往往难以避免电压过低及电压波动的现象。
本实用新型的目的是为了避免上述现有技术中的不足之处，而研制一种水压差发电装置，解决发电装置投资多，受地理环境及自然能源的限制，设备复杂等问题，达到利用静水的重力和空气大气压之间的压差作动力源，构成简易的自动循环发电的发电装置的目的。
本实用新型的技术解决方案如下：
本实用新型的理论基础是流体力学，其自行运转的必备条件是：①垂直的环形罐体链一侧受静水的压力，另一侧和下面都与大气相通。②由罐体5相连组成的罐体链通过压差水箱中的缸体3组成受水压的动力源，缸体3的高度在每节罐体5的长度以上， 二节罐体5的长度以下。③在缸体3中的某个罐体5所产生向下的静水压力，即在缸体3中罐体5在一定时间内向下运动，产生向下的功率；上下导轮6和22的转动摩擦功率、环形罐体链一侧的自身重力产生的功率、发电机额定功率、抽水机构抽水功率及各处摩擦损耗的功率之和应小于罐体5产生的功率。
上下导轮6和22垂直装配环形罐体链，上导轮6的轴9输出装配发电机21，主要特点是，箱体1上面的盖板2用支架18装配下导轮22，盖板2和侧板4以及托板8组成压差水箱和压差管道10，在压差水箱的缸体3中通过受水压作动力源的罐体链，与大气相通的压差管道10中，自然通过上升的罐体链。
本实用新型的技术解决方案还包括：
由罐体5彼此相连组成的环形罐体链中，罐体5端部凸起插入另一等径罐体的凹槽中，并用穿销7装配作传动配合，整个罐体链外径各处均等与缸体3作动密封配合。
由罐体5彼此相连组成的环形罐体链中，罐体5端部呈半球体形，半球体形上的凸起插入另一等径罐体5半球体形上的凹槽中，并用穿销7装配作传动配合。
由罐体5彼此相连组成的环形罐体链中，罐体5端部呈半球体形，罐体5之间用万向节装配相连。
在箱体1底中装配抽走罐体链传动作功时带进的水的抽水机构，其组成是水泵16和控制水泵16工作的水位控制装置，该水位控制装置中，随水位上下可动的浮球17上端固定浮杆13，浮杆13上的限位板12与上下密封的微动开关14作行程开关配合。
在箱体1底中装配抽走罐体链传动作功时带进的水的抽水机构，其组成可采用这样的形式，箱体1中的盖板2装配上水管道30，上水管道30下端经出水单向截止阀29与压水管道25相同，压水管道25和缸体管道28相通之处有一与箱体1相通的进水单向截止阀27，在缸体管道28中装配上下往复运动的活塞26经连杆24与曲轴23相连，曲轴23端部装配可转动的下导轮22。
本实用新型的附图说明如下：
图1是图2的A－A剖视图。
图2是主视图。
图3是罐体5另一形状示意图。
图4是图2下部的轴水机构另一示意图。
上述图中的标号说明如下：
1－箱体，2－盖板，3－缸体，4－侧板，5－罐体，6－上导轮，7－销钉，8－托板，9－轴，10－压差管道，11－上定位板，12－限位板，13－浮杆，14－微动开关，15－下定位板，16－水泵，17－浮球，18－支架，19－螺钉，20－托板支架，21－发电机，22－下导轮，23－曲轴，24－连杆，25－压水管道，26－活塞，27－单向进水截止阀，28－水缸体，29－单向出水截止阀，30－上水管道。
下面是本实用新型依附图作进一步的详述：
参见图1，箱体1上面用螺钉装配盖板2，盖板2上面焊接侧板4组成压差水箱，侧板4上面装配托板8，托板8上面用螺钉装配上导轮6，上导轮6中的轴9另一端作为输出与发电机21输入轴相连。 在箱体1中用支架18装配下导轮22，用下定位板15装配水泵16和微动开关14，上定位板11固定限程微动开关14，随浮球17上下的浮杆13穿过上下定位板11和15，浮杆13上固定的限位板12与上下微动开关14作控制水泵工作配合。在盖板2上面用螺钉装配圆筒形缸体3，缸体3中通过罐体链，作为动力源输出功率，带动罐体链转动。盖板2上还用螺钉或焊接方式固定钢管作为压差管道10，既通过向上自然运动的罐体链，又使外界空气与箱体1内相通，都具有大气压强。由罐体5彼此相连组成罐体链，环形罐体链与垂直的上下导轮6和22相啮合作传动配合。参见图2，托板支架20固定在压差水箱中，起支撑托板8的作用，托板8上面的轴9上装配一对上导轮6，水箱1内的轴9上装配一对下导轮22。其罐体5上下端呈半球体形，上下半球形端面有凹槽和凸出，罐体5彼此用销钉7穿接相连为环形。参见图3所示，这是另一种形状的罐体5，这种罐体5外径均等，只是没有呈半球体形，罐体链各处的外径都均等。参见图4，这是去掉抽水泵16及浮球等组成的控制机构，而将原轴9更换成曲轴23，曲轴23两端用轴承装配在支架18中，曲轴23中部对称装配一对连杆24，连杆24下端的活塞26与水缸体28作压水运动配合，水缸体28与压水通道25相通，并有单向进水截止阀27，压水通道25经单向出水截止阀29与上水管道30相通。
整个工作原理是这样：参看各图，当托板8下面的压差水箱盛水以后，在水中的罐体5既有浮力，也有重力，设其浮力等于其自身重力，在水中的缸体3中密封通过罐体5，该罐体5的上部受到静水的压力和静水上面大气的压力，下部由于与箱体1中的 大气相通，故仅有大气压力，该罐体5上部所受到向下的总压力减去下部受到向上的大气压力，等于罐体5受到向下的静水压力，静水压力与静水深度罐体5横截面积呈正比。环形罐体链在缸体3中受到水压并作为动力源带动上下导轮6和22转动，从而带动发电机转动发电，由于采用图1或图3所示的罐体5形状，在内径均等的缸体3内（缸体3内径也可上大下小），随罐体链的转动带动少量的水，进入箱体1内，故需要水泵16抽水，当带进的水位逐渐升高，浮球17也升高，升高到一定尺度，限位板12触动上定位板11中的微动开关14，使水泵16开始工作抽水，当水位下降到一定尺度，浮球17下降使限位板12触动下面微动开关14，水泵16停止工作。这种抽水机构也可采用图4所示的曲柄23自动转动抽水，当曲柄23在下导轮22带动下转动，带动连杆24上下往复运动，活塞26在水缸体28中上下往复运动，当活塞26向下时，进水阀27关闭，出水阀29大开，水被挤向上水管道30，当活塞26向上时，进水阀27打开，出水阀29关闭，箱体1中的置留水进入水缸体28中，当活塞再次向下运动时，水又被挤向上水管道30，重复向上挤水。
为了使本实用新型能够经得起实践的检验，故做试验来证明：在压差水箱中盛水，其水位1.08米深，罐体链由33个罐体5相连组成，罐体5采用易拉罐制成，横截面积为0.00409米2，重量是258克，其直径为66毫米，高为100毫米，其排水的浮力为〔π（6.66／2）2×10×1（克／厘米3）〕＝315克，该罐体5在水中，受到向上的力是315－258＝57克。在1.08米的水中有6个相连的罐体链，其总浮力减去总自身重量后，向上的力为57×6＝342克，而 在缸体3中的某个罐体5受到向下的静水压力为0.00409米2×1.08米×1000千克／m3＝4.48公斤，实测为4.5公斤，这样总向下的力为4.48公斤－342克＝4.06公斤，该力在缸体3内产生的功率作为动力源经带动上下导轮6和22、环形罐体链一侧的自身重力及1瓦发电机转动，以及克服各处摩擦消耗力，使发电机正常发电，带动一个小灯泡发出光亮，7秒钟内可通过14个罐体5，简陋的实验成功的证明：本实用新型是可行的，是能够实施的。
本实用新型的优点和效果如下：
1、整个装置可以设置在地下，也可以设置在地上，既可以在有山区流水的地区设置，也可以在设有水的地方设置，解决了发电装置必须受地理环境和天然资源的限制问题。
2、占地面积不大，发电功率属于中小型，不必用钢架设置长远的输电线路，节省征地搬迁费用，沿海地区只需修建一个类似钻井平台的装置，下面带此套水压差发电设备，不占陆地，便可建立发电厂。
3、由于本装置采用静水对在缸体内的罐体实施压力作功，所以能使罐体链不停的运转，静水可循环使用，节省了能源的消耗，解决了火力、水力、核原子能等能源发电而消耗能源的问题，也解决了发电污染空气、干扰生态环境平衡的问题。
4、由于采用静水自动发电，所以调整发电功率的大小也很方便，可以在发电机的输入端串联装配减速机来调整发电功率；也可以控制压差水箱中的水位高低来调整罐体链转动速度，从而控制发电功率；也可以控制箱体中的水泵工作，调整箱体中的水位高低对下导轮的阻力，控制发电功率。
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