势能转换器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明提供了一种能源转换器，属新能源。
【背景技术】
[0002]目前，常规能源的煤、石油、天然气等不可或缺，但其弊端日益明显；水力发电站受自然条件的约束，且周期长，投资大；太阳能受储能的约束；人类社会的发展，越来越需要可持续的清洁能源。
【发明内容】
[0003]本发明需要解决的问题是，克服【背景技术】的不足，解决能源污染，突破自然条件限制，持续提供清洁能源。
[0004]本发明采用内、外两个圆柱形罐相互配合，内罐下端有密封圈，密封圈和外罐的内径紧密配合，以不透水，不透气，可滑动为宜；内罐底部有底阀，底阀下方有浮筒，浮筒受浮力影响使内罐上升，内罐上升到最高点时，底阀自动关闭，内罐里的水的重力对外罐里的水产生压力，并把外罐里的水通过出水管压到高处的蓄水装置；内罐下降到最低点时，底阀自动打开，蓄水装置里的水流进内罐，内罐里水又流入外罐，作用于浮筒，浮筒使内罐上升，不断循环；内罐上升到最高点和压到高处的水都具有势能，利用势能再转换成电能，根据转换方式的不同，具体技术方案分为两种:一种为直输式方案，一种是蓄水式方案。
[0005]直输式方案的具体技术方案主要由内罐、外罐、蓄水罐、齿条、齿轮、变速箱和发电机组成。内罐直径略小于外罐直径，内罐下端外圈上有密封圈，密封圈的外径和外罐的内径紧密配合，以不透水，不透气，可滑动为宜，形如注射器的内管和外管的关系；内罐底部有底阀，底阀的过水直径大于内罐底部直径的二分之一以上，在工艺允许的情况下越大越好；底阀下面有浮筒，浮筒为圆柱形，浮筒的排水量大于内罐上所有组件的重量和密封圈与外罐之间摩擦力，浮筒的上底面和下底面的圆心处各有一个圆孔，两个圆孔和一根钢管的两端相焊接；底阀的手柄上有一根连杆和拉链，连杆的另一端伸出浮筒中心的钢管，伸出的长度和底阀手柄开启的行程相等，内罐下降到最低点时，连杆和外罐底部接触，顶开底阀；拉链的另一端穿过浮筒中心的钢管后固定在外罐的底部，拉链使内罐上浮到最高点时，底阀闭合；内罐的顶端连接有两组齿条，两组齿条和内罐顶端的连接点在内罐的直径连线上，两组齿条相互平行，一端竖直向下，并与外罐表面平行，两组齿条向外的一面有齿条，朝外罐一面有滚轮，齿轮和齿条啮合，齿轮内置单级飞轮装置，即齿条向下运动时，齿轮转动，齿条向上运动时，齿轮呈空档状态，不转动，无负荷；齿轮带动变速箱，通过变速箱得到设计的转速，带动发电机，输出电能；顶杆的一端和内罐顶端相连，另一端在内罐上浮到最高点时顶住蓄水罐阀门的手柄使蓄水罐阀门关闭；上拉链的一端和内罐顶端相连，另一端和蓄水罐阀门的手柄相连，当内罐下降到最低点时，上拉链拉开蓄水罐阀门，使蓄水罐里的水流入内罐；内罐的容量在满载时所产生的压力要大于把外罐里的水压到蓄水罐的压力，外罐里的水通过出水管达到预定高度其实是受外罐内的压强支撑的，压强的大小取决于内罐产生的压力和外罐的内径，因此，内罐的容量所产生的压力和外罐的内径之间的比例关系，应遵循公式P = F/S，P为压强，F为压力，S为受力面积。外罐的下端有出水口，出水口装有止回阀，止回阀和出水管相连，出水管一端向上，伸入蓄水罐；蓄水罐的位置比内罐上升到最高点时略高。
[0006]本方案的具体工作原理是:先往内罐里注水，此时内罐的底阀呈开启状态，内罐里的水直接流入外罐，浮筒受浮力的影响使内罐上升，内罐上升到最高点时，拉链使底阀闭合，注水完毕后，蓄水罐阀门闭合，此时内罐里的水的重力开始对外罐里的水产生压力，并把外罐里的水压入蓄水罐，内罐下降时齿条向下运动，带动齿轮转动，通过变速箱，带动发电机，输出电能；内罐下降到最低点时，底阀被连杆打开，蓄水罐阀门被上拉链打开，蓄水罐里的水流入内罐，浮筒受浮力影响开始上升，完成一次循环；内罐下降的速度与出水管内径大小和内罐容量的产生的压力大小成正比，内罐上升速度与底阀的过水直径和浮筒大小成正比，根据内罐从最低上升到最高所需的时间，配置合适的势能转换器数量，得到持续的电能。也可以根据用电量的需要，配置合适的势能转换器组数。
[0007]蓄水式方案的具体技术方案主要由内罐、外罐、蓄水池、水轮发电机和下方蓄水池组成。内罐直径略小于外罐直径，内罐下端外圈上有密封圈，密封圈的外径和外罐的内径紧密配合，以不透水，不透气，可滑动为宜，形如注射器的内管和外管的关系；内罐底部有底阀，底阀的过水直径大于内罐底部直径的二分之一以上，在工艺允许的情况下越大越好；底阀下面有浮筒，浮筒为圆柱形，浮筒的排水量大于内罐上所有组件的重量和密封圈与外罐之间摩擦力，浮筒的上底面和下底面的圆心处各有一个圆孔，两个圆孔和一根钢管的两端相焊接；底阀的手柄上有一根连杆和拉链，连杆的另一端伸出浮筒中心的钢管，伸出的长度和底阀手柄开启的行程相等，内罐下降到最低点时，连杆和外罐底部接触，顶开底阀；拉链的另一端穿过浮筒中心的钢管后固定在外罐的底部，拉链使内罐上浮到最高点时，底阀闭合；顶杆的一端和内罐顶端相连，另一端在内罐上浮到最高点时顶住进水管阀门的手柄使进水管阀门关闭；上拉链的一端和内罐顶端相连，另一端和进水管阀门的手柄相连，当内罐下降到最低点时，上拉链拉开进水管阀门，使下方蓄水池里的水流入内罐；内罐伸出外罐的部分为漏斗式，即伸出的部分通过变径增大内罐上部的直径，达到增大容量，减小内罐高度的目的，内罐的容量在满载时产生的压力要大于把外罐里的水压到蓄水池的压力，外罐里的水通过出水管达到预定高度其实是受外罐内的压强支撑的，压强的大小取决于内罐产生的压力和外罐的内径，因此，内罐的容量所产生的压力和外罐的内径之间的比例关系，应遵循公式P = F/S，P为压强，F为压力，S为受力面积；外罐的下端有出水口，出水口装有止回阀，止回阀和出水管相连，出水管一端向上，伸入蓄水池；蓄水池的水通过压力管推动水轮发电机，输出电能；水流经过水轮发电机后流入下方蓄水池，再通过进水管流入内罐。
[0008]本方案的工作原理是:本方案应依山而建，蓄水池建山顶，势能转换器在山脚下最低处，下方蓄水池在内罐上升到最高点之上，水轮发电机在下方蓄水池之上；根据设计输出功率，计算出所需要的落差和流量，以此为依据计算出势能转换器的容量和出水量，再配置势能转换器的相应台数，如果势能转换器一次压缩的出水高度不能满足所需落差，还可以实行梯级提升，即势能转换器可以逐级往上提升供水，达到所需落差。本方案启动时，先往内罐里注水，此时底阀呈开启状态，内罐里的水直接流入外罐，浮筒受浮力的影响使内罐上升，内罐上升到最高点时，拉链使底阀闭合，注水完毕后，此时内罐开始对外罐里的水产生压力，并把外罐里的水通过出水管压入蓄水池，蓄水池里的水达到需要的水量后，停止注水，蓄水池阀门打开，通过压力管，推动水轮发电机，输出电能；水流经过水轮发电机后流入下方蓄水池，此时进水管阀门被上拉链打开，水流通过进水管流入内罐，此时底阀呈开启状态，内罐里的水直接流入外罐，浮筒受浮力的影响使内罐上升，内罐上升到最高点时，顶杆使进水管阀门关闭，拉链使底阀闭合，内罐继续把外罐里的水压入蓄水池，完成势能转换器的供水循环。内罐上升的间隙时间内，水轮发电机的供水靠蓄水池的蓄水满足，蓄水池的容量要满足水轮发电机的流量需要，配置相应的势能转换器台数，得到持续的电能。
[0009]本方案的所有组件都可以先行预制，管道都可以埋入地下，对环境的破坏很小，无污染，施工方便，建设周期短，且对自然条件的要求不高，能够持续发展。
[0010]发明人身处乡下农场，设计之初，只是想通过内外罐配合产生压力，用于农药喷施，这样可以解决电力不方便的问题，发明人用PVC250管做外罐，26#铁皮做成下端200 口径上端500 口径的漏斗式内罐，内罐容量近300升，得到了 10米左右的扬程，S卩0.1Mpa的压力；后来才想到:既然能省电，能否输出电能呢？但一直受能量守恒定律的困扰，对此研究一直呈怀疑状态，实验也时断时续近十年，最近，发明人把以前的装置又作了改进，得到的结果是压力和内罐的容量成正比，内罐能通过浮筒上升，能够在不消耗能源的情况下循环，完全可以把势能利用起来，底阀过水内径之所以要越大越好，发明人在实验中发现，不仅是影响内罐上升的速度，还影响到浮筒的负载，浮筒的负载除了内罐上的所有组件和摩擦力以外还有内罐里的水的重力，底阀过水内径越大，内罐里的水的重力对浮筒的负载影响越小甚至可以忽略不计，尤其是漏斗式内罐，其效果非常明显，试验表明，漏斗式内罐的大小头长度越长越好，也就是直径小的一端和大小头的母线之间的夹角越大，内罐里的水的重力对浮筒的负载越小。利用浮力使内罐上升，再利用内罐的势能输出电能，并不违背能量守恒定律；但多出的电能又来自哪里呢？浮力其实是分子之间的排斥力，其间储存的能量是否无穷无尽呢？
【附图说明】
[0011]图1为本发明直输式方案的主视图
[0012]图2为本发明两个方案中内罐的相同部分及其部分组件的主视图
[0013]图3为浮筒的俯视图
[0014]图4为本发明蓄水式方案的主视图
[0015]图5为本发明蓄水式方案的组合配置示意图
[0016]图中
[0017]1、蓄水罐 2、蓄水罐阀门3、上拉链4、顶杆 5、出水管
[0018]6、齿条7、内罐8、滚轮9、密封圈 10、底阀
[0019]11、连杆 12、浮筒 13、齿轮14、变速箱 15、发电机
[0020]16、拉链 17、外罐 18、止回阀19、蓄水池 20、压力管
[0021]21、7K轮发电机22、进水管 23、势能转换器示意图24、进水管阀门25、下方蓄水池
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本发明作进一步描述
[0023]直输式方案的实施例1，见图1，图2，图3，本例的内罐(7)和外罐(17)均