专利名称：引力能发电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种利用引力或者重力发电的装置.
当今世界能源的消耗与日俱增，人类的生活、工作、娱乐均离不开能源。现有能源的主要供给形式是石油、煤炭、天然气、核能等，其中石油、煤炭、天然气属于地球资源，储量有限，而核能开发的安全性能不容忽视。所以，人类正在不懈地致力于提高已有发电设备的工作效率，同时也更为积极地寻找新的能源，开发新的技术。中国专利申请CN1178867公开了一种利用浮力发电的装置，其包含接力棒、发电机组和浮体三部分，其中接力棒和发电机组设成一体，接力棒是垂直设置的，该棒主要由心轴、上压簧、齿条套和轴套等连接成一整体；发电机组是水平设置的并固定在一悬臂内，其一端装有滑轮可沿固定滑轨自由升降，另一端则经由增速器输入轴的齿轮与接力棒内的齿条套啮合；浮体设在该接力棒的下方，该浮体经由连杆铰接力式装有滑轨可沿另一固定滑轨升降。该装置将浮力直接传递到接力棒上，进而转换运动而使机组发电。但是该装置结构复杂，而且只适用于在海边使用。
本实用新型的目的就是克服现有技术的上述不足，提供一种结构简单、使用方便、适用地域范围广泛的发电装置。
本实用新型是一种引力能发电装置，其包括一个与发电机组相连的动力采集装置，该发电装置还包括至少一个具有竖直内腔的液柱形成装置和一个可在所述竖直内腔的液柱中上升的浮体，在所述的动力采集装置上具有浮体接受释放机构，所述的竖直内腔具有一个下入口和一个上出口，对应下入口和上出口分别设有上密闭门和下密闭门，而且在下入口处设有一个液池。
本实用新型是众所周知的托里拆利实验、浮力原理和势能-动能转换原理的结合。首先根据托里拆利实验原理在液柱形成装置中形成一个液柱，并用上密闭门将液柱的顶端密闭且保持真空，这时液池中的液体与内腔中的液体相连通，浮体从空中自由落体进入液池中的液体并随后进人液柱形成装置的内腔并上浮，然后用下密闭门封闭所述内腔的下入口，隔断液池中与内腔中液体的连通，之后打开内腔上出口的上密闭门，此时液柱的重量又下密闭门承担，等浮体浮出液面并离开上出口的瞬间，再将内腔的上出口封闭，打开下密闭门，内腔中的液柱又与液池中的液体相连，通过大气压仍可将液柱维持在原来的高度上。浮体离开所述的上出口后被所述的动力采集装置接收，浮体借助其重力或者引力带动动力采集装置运动，将势能转化为动能并输出到发电机组。待浮体下降到一定高度时，浮体被释放，并重新进人液池及所述内腔的液柱中。上述过程周而复始，浮体循环运动，不断地将势能转化为动能用于发电。
和现有技术相比，本实用新型结构简单，适用范围广，使用方便，并且提供了一种新的能源生产途径。
下面参照附图及实施例详细描述本实用新型。
图1是本实用新型的原理示意图；图2是本实用新型的另一个实施例。
附图中各标号表示1下密闭门，2液柱形成装置，3上密闭门，4叶片，6喇叭状导向板，7弧形导向装置，8液池，9动力采集装置，15自来水阀，16液体，17支架，18上密闭门座，19电磁阀门，20真空橡皮管，21真空罐，22电磁阀门，23抽气机。
如图所示，本实用新型的引力能发电装置，包括一个与发电机组相连的动力采集装置9，该发电装置还包括至少一个具有竖直内腔(未示出)的液柱形成装置2和一个可在所述竖直内腔的液柱中上升的浮体4，在所述的动力采集装置9上具有浮体接受释放机构，所述的竖直内腔具有一个下入口和一个上出口，对应下入口和上出口分别设有上密闭门3和下密闭门1，而且在下入口处设有一个液池8。
该装置还设有一个将落下的浮体4经所述液池导入所述下入口的导引装置7。
所述的导引装置7是设置在液池8中的弧形导轨。
该发电装置还可以包括一个补液装置。
所述的浮体4最好为流线型。
所述浮体4可以为中空结构，其中装有比重调节剂。
所述的下入口处可以设有喇叭状导向板6。
所述浮体4的比重为所述内腔所盛液体比重的0.2-0.6倍，其中最好为0.6倍。
所述的补液装置可以一个设置在上密闭门3上并可与所述内腔相连的负压装置。
所述的动力采集装置9可以是叶片旋转式、循环带式或上下往复式动力采集装置。
本实用新型是托里拆利实验、浮力原理和势能-动能转换原理的结合。
众所周知托里拆利实验可以求出在一个大气压下的水银柱高度为76cm，如果我们将密度为13.6×103公斤/m3的水银柱高度换算成密度为1×103公斤/m3的水，水柱高度将为10.337m。
用水作为液体时，首先根据托里拆利实验原理在液柱形成装置2中形成一个不超过10米高的水柱，并用上密闭门3将液柱的顶端密闭且保持真空，这时液池8中的水与内腔中的水相连通，浮体4从空中自由落体进入液池中的水并随后进人液柱形成装置2的内腔并上浮，然后用下密闭门1封闭所述内腔的下入口，隔断液池中与内腔中水的连通，之后打开内腔上出口的上密闭门3，此时水柱的重量由下密闭门1承担，等浮体4浮出水面并离开上出口的瞬间，再将内腔的上出口封闭，打开下密闭门1，内腔中的水柱又与液池中的水相连，通过大气压仍可将水柱维持在原来的高度上。浮体4离开所述的上出口后被所述的动力采集装置9接收，浮体4借助其重力或者引力带动动力采集装置9运动，将势能转化为动能并输出到发电机组。待浮体4下降到一定高度时被释放，并重新进人液池及所述内腔的水柱中。上述过程周而复始，浮体循环运动，不断地将势能转化为动能用于发电。
浮体的外形最好设计成流线型，内部中空，加以比重调节剂，使两头比重不一样，保证浮体在下降时头部保证大于底部，而在上升时头部保证小于底部，这样，就可以使浮体4在运动过程中具有一致的取向，使其工作顺利进行。试验证明，当浮体的比重为0.6时，其可以在水中获得极快的速度而冲出水面，而把浮体设计成流线型的外形后，还可以进一步减少其在水中阻力，浮体的比重可以适当提高，以利于浮体浮出后获得更大的势能。
由本实用新型的原理可以看出，液柱的高度越高，浮体4所获得的势能越大，浮体在下降过程中对外作功也就越大。所以，为了提高浮体的作功能力，可以在浮体提升装置的所述上出口处再增加第二级类似的浮体提升装置，甚至在第二级浮体提升装置的上出口处增加第三级类似的浮体提升装置，使浮体冲出液面后进人第二套装置的液柱中继续上浮，直至从一个更高位置上落下。本实用新型也可以在同一水平高度上设置多套类似的装置，其浮体分别对动力采集装置作功。
由于浮体进入所述的内腔后要排出等于其自身体积大小的液体，当浮体冲出液面后液面要下降一定的高度，或者浮体冲出液面时要带出一定量的液体，为了保证下一次浮体再进入液柱后液面能够达到预定的高度，最好向所述的内腔中补充液体，此时则需要设置一个补液装置。补液装置形式可以多种多样。在图示的实施例中，补液装置的结构是在上密闭门3上安装一个排气口，用真空橡皮管20连接电磁阀门19，阀门19与真空罐21连接，真空罐21的另一端再通过一个电磁阀门22，该电磁阀门22通过管道与抽气机23连接。在工作时，首先使真空罐处于负压真空状态，浮体冲出液面后，上密闭门立即关闭，在下密闭门打开的同时，开启真空罐与上密闭门之间的电磁阀门19，使内腔中的水位迅速上升到预定的高度。
上述参照附图和实施例的描述只是说明性的，而不构成对本实用新型的限定。显然，在本实用新型的基础上可以进行许多变型，但并不脱离其实质。
权利要求1.一种引力能发电装置，包括一个与发电机组相连的动力采集装置(9)，其特征在于，该发电装置还包括至少一个具有竖直内腔的液柱形成装置(2)和一个可在所述竖直内腔的液柱中上升的浮体(4)，在所述的动力采集装置(9)上具有浮体接受释放机构，所述的竖直内腔具有一个下入口和一个上出口，对应下入口和上出口分别设有上密闭门(3)和下密闭门(1)，在下出口处设有一个液池(8)，而且该发电装置还包括一个将所述浮体经所述液池导入所述下入口的导引装置(7)及一个向所述的液柱形成装置(2)中补充液体的装置。
2.根据权利要求1所述的引力能发电装置，其特征在于，所述的导引装置(7)是设置在液池(8)中的弧形导轨。
3.根据权利要求1或2所述的引力能发电装置，其特征在于，所述的浮体(4)为流线型。
4.根据权利要求3所述的引力能发电装置，其特征在于，所述的浮体为中空结构，其中装有比重调节剂。
5.根据权利要求1或2所述的引力能发电装置，其特征在于，所述的下入口处设有朝下扩张的喇叭状导向板(6)。
6.根据权利要求4所述的引力能发电装置，其特征在于，所述浮体的比重为所述液柱形成装置内腔所盛液体比重的0.2-0.6倍。
7.根据权利要求1所述的引力能发电装置，其特征在于，所述的补液装置为一个设置在上密闭门(3)上并可与所述液柱形成装置内腔相连的负压装置。
专利摘要本实用新型涉及一种引力能发电装置，其包括一个与发电机组相连的动力采集装置(9)，该发电装置还包括至少一个具有竖直内腔的液柱形成装置(2)和一个可在所述竖直内腔的液柱中上升的浮体(4)，在所述的动力采集装置(9)上具有浮体接受释放机构，所述的竖直内腔具有一个下入口和一个上出口，对应下入口和上出口分别设有上密闭门(3)和下密闭门(1)，而且在下入口处设有一个液池(8)。和现有技术相比，本实用新型结构简单，使用方便，适用范围广。
文档编号F03B17/02GK2592889SQ0122444
公开日2003年12月17日 申请日期2001年5月24日 优先权日2001年5月24日
发明者窦少春, 张容亮 申请人:窦少春