水斗式重力发电方法与流程

本发明属于发电领域，特别是涉及一种水斗式重力发电方法，适用于有瀑布和一定斜坡的水流场所发电。

技术背景

目前现有水力发电的方法，一般都是靠水流冲击涡轮旋转然后带动发电机实现的，但这种发电方法结构复杂，对水资源利用率不高，适用场所有限，因此需要一种构造简单又适用性强的发电技术。

技术实现要素：

本发明采用水斗式重力发电装置，能够最大程度地利用高处水流的势能。在有瀑布或一定落差水流的地方，上下都架设支架，支架上设置动力传递轮或类似转盘装置，上下动力传递轮用链条等传动机构连接，链条上还设置能够承接水流的水斗，水斗承接水流后，由于其重力而向下移动，因而带动传动链条移动，继而带动动力传递轮转动，转动的动力传递轮带动发电机发出电来。

实现本发明所采用的技术方案是，在有落差水流的地方，在高处和低处分别架设支架，高处支架和低处支架上分别架设有动力传递轮，高、低支架上的动力传递轮用动力传递带链连接摩擦牵引或啮合牵引，在动力传递带链上设置有多个平均分布的水斗，水斗可以与动力传递带链一同运动，当水流从高处向下落下或流动时，水流注入到动力传递轮与水接触一侧的水斗中，水斗因其中有了水的重量而向下方移动，向下移动的水斗带动动力传递带链一同运动，此时动力传递带链带动动力传递轮转动，转动的动力传递轮 又带动发电机转动，因而发出电来。

附图说明

图1是水斗式重力发电垂直装置侧剖面示意图。

图2是水斗式重力发电斜坡装置示意图。

图3是水斗式重力发电垂直设置的正面示意图。

图4是钢丝绳与横条组成的动力传动带链的立体示意图。

图5是由刚性支撑架和柔性材料组成的凹形水斗示意图。

图6是钢丝绳与横条组成的动力传动带链和动力传动带链示意图。

图7是设置有永磁体和底部转轴的水斗立体图。

图8是帆形水斗的示意图。

图9是设置有水斗底部阀门的水斗剖面示意图。

图中，1.支架，2.动力传递轮，3.动力传递带链，4.水斗，5.发电机，6.瀑布，7.横杆，8.轨道，9.水斗防倾永磁体，10.钢丝绳，11.横条，12.转轴，13.动力传递齿轮，14.支撑龙骨14，15.凹形的帆形水斗，16.漂浮体，17.下拉体，18.水斗底部阀门，19.阀门轴，20.阀门翼21.阀门永磁体，22.弹簧，23.弹簧固定柱，24.阀门翼开启顶杆，25.阀门翼闭合顶杆，26.阀门翼延长体。

具体实施方式

下面结合附图进一步加以说明。

水斗式重力发电装置适用于两类场合，一类是垂直水流的瀑布地方，一类是坡度较陡的水流地方。两者都是靠承接水流后的水斗式重力下降全过程的势能变动能做功，因而可以实现水力资源最利用的最大化。

在有瀑布6水流的顶端左右两侧分别架设支架1，两组支架1上分别设置有动力传递轮2，在瀑布6下端与上端支架1左右相对应处，也分别设置支 架1，而且两组支架1上也分别设置动力传递轮2，上端一组动力传递轮2或下端一组动力传递轮2与发电机5机械连接；左侧上下两个动力传递轮2用动力传递带链3连接，使上下动力传递轮3能够在动力传递带链3的传动下做同步转动；右侧上下两个动力传递轮2也用动力传递带链3连接，使上下动力传递轮3能够在动力传递带链3的传动下做同步转动；左右两组动力传递轮2和动力传递带链3位置相互对应对称；在左右两侧动力传递带链3对应处，用横杆7连接，且横杆7在动力传递带链3上等距平均设置，横杆7上连接有水斗4；当瀑布6水流贯注进入水斗4，水斗4在重力作用下向下移动，动力传递带链3在水斗4的带动下做同步运动，运动的动力传递带链3带动上下两组动力传递轮2转动，动力传递轮2带动发电机5转动发电；当水斗4从上向下运动到最低端时，水斗4口向一侧或向下翻转，将水斗4中的水倾泻掉，成为空水斗4，空水斗4沿着动力传递轮2没有水流的另一侧动力传递带链3向上移动，移动到顶端的空水斗4经过动力传递轮2转动翻转到动力传递带链3另一侧，且水斗4口朝上，此时水斗4又被注水，注了水的水斗4又开始向下移动，反复重复以上动作。

在有水流落差的的地方修筑平整的斜坡，斜坡上沿斜坡方向设置轨道8；在斜坡高处，左右两侧分别架设支架1，两组支架1上分别设置有动力传递轮2，在斜坡下端与高处的支架1左右相应处，也分别设置支架1，而且两组支架1上也分别设置动力传递轮2，有发电机5与动力传递轮2机械连接，左右两侧上下两个动力传递轮2分别用动力传递带链3机械传动连接，使上下动力传递轮2能够通过动力传递带链3的传动做同步转动，在两侧动力传递带链3相对应处连接有横杆7，且等距平均设置，横杆7上连接有水斗4，当斜坡水流贯注进入贴近水一侧动力传递带链3上的水斗4，水斗4在重力 作用下沿斜坡向下移动，水斗4与轨道8形成滚动摩擦或者滑动摩擦，动力传递带链3在水斗4的带动下做同步运动，运动的动力传递带链3带动上下两组动力传递轮2转动，转动的动力传递轮2带动发电机5转动发电；当水斗4从上向下运动到最低端时，水斗4口向下翻转，将水斗4中的水倾泻掉，成为空水斗4，且水斗4口朝下，空水斗4沿着动力传递带链3另一侧向上移动，移动到顶端的空水斗4经过动力传递轮2转动翻转到动力传递带链3另一侧，且水斗4口翻转朝上，此时水斗4又被注水，注了水的水斗4又开始向下移动，重复以上动作；在水斗4开口上沿处贴近斜面的一侧，设置有水斗防倾永磁体9，该水斗防倾永磁体9在水斗4向下移动时，吸附在斜坡的铁基材料的轨道8上并沿着该轨道8滑移，以确保开口向上的水斗4不会在移动过程中倾斜而将水斗4中的水倒掉，而当水斗4到达最低端时，水斗防倾永磁体9脱离铁基轨道8，因而水斗4发生翻转，将水斗4中的水倾倒掉。

图1中，长箭头表示动力传递带链3的传动方向，水斗4中的小箭头表示水斗开口的方向；当水斗4中承接了水之后，依靠重力向下运动，带动动力传递带链3也向下运动，动力传递带链3另一侧的水斗4则向上运动，其开口放下朝下；当然，当水斗4向上运动时，其开口方向也是可以朝上的。

图2是水斗式重力发电斜坡装置示意图。图中长箭头表示动力传递带链3的传动方向，水斗4中的小箭头表示水斗开口的方向。水斗4贴近斜坡一面因为承接了水流，因而向下方向运动，水斗4可以紧贴轨道8实现滑动摩擦移动或滚动摩擦移动。当水斗4运动到最低端时，水斗4中的水被倾泻掉，于是，空着的水斗4绕到动力传递带链3另一侧向上运动，直到运动到顶端后又到达斜坡有水一侧，承接了水之后，水斗4又在重力作用下向下运动。

图3是水斗式重力发电垂直设置的正面示意图。该设置可以适用于垂直水流地方，也可以适用于斜坡水流地方。图中还给出了发电机5的连接示意。

图4是钢丝绳与横条组成的动力传动带链的立体示意图。图中所示，是适合在上下两个动动力传递轮3相距较远，且动动力传递带链3需要承受较大拉力的情况下，用钢丝绳10和横条11组成的动动力传递带链3。

图5是由刚性支撑架和柔性材料组成的凹形水斗示意图。支撑龙骨14为骨架，支撑起一面开口柔性材料水斗，其中浅凹形为没有水注入时的形状，深凹形为注入水之后的形状。

图6是钢丝绳与横条组成的动力传动带链和动力传动轮示意图。左侧图，用两条钢丝绳10围成圆周，两个圆周之间平均分布且固定横条11，组成了大型动力传递带链3。右侧图为动力传递轮2示意图。

图7是设置有永磁体和底部转轴的水斗立体图。在水斗4的上沿处，设置有水斗防倾永磁体9，该水斗防倾永磁体9能够在水斗下降过程中吸附在铁基轨道上，以保持水斗4中的水不会倾覆；在水斗4底部，设置有转轴12，作用是支撑水斗4并可以让水斗4沿着转轴12转动，保证能根据需要将水斗4偏转一定角度，以便能够在水斗4运动到动力传递带链3低端时能够将水斗4中的水倒掉。

图8是帆形水斗的示意图。在柔性帆形材料上一端设置有漂浮体16，另一端设置有下拉体17，由于漂浮体16的浮力和下拉体17的重力共同作用，柔性帆形材料被绷成近似平面形状，在水流作用下，又成为了凹形的帆形水斗15。要保证漂浮体16比重小于所在水域水的比重，同时也要保证下拉体17的比重大于所在水域水的比重。

图9是设置有水斗底部阀门的水斗剖面示意图。图9中，共有(1)、(2)、 (3)3幅图，用虚线隔开。在(1)中，水斗底部为水斗底部阀门18，水斗底部阀门18上的一侧阀门翼20上有阀门永磁体21，阀门永磁体21在底部阀门翼20闭合的时候，是紧紧吸附在水斗底部铁基材料的边沿处的，一侧阀门翼20上还连接有弹簧22，弹簧22的另一端连接在弹簧固定柱23上，弹簧固定柱23则固定在水斗的侧壁上；在一侧阀门翼20上，设置有阀门翼闭合顶杆25，阀门翼闭合顶杆25设置在发电装置上端处，其作用是当被打开的水斗底部阀门18的空水斗上升到最高端，当其开始下降时，阀门翼延长体26触碰到阀门翼闭合顶杆25，于是水斗底部阀门18的阀门翼20沿阀门轴19转动，于是水斗底部阀门18闭合，水斗底部处于闭合状态，同时，阀门永磁体21紧紧吸附在铁基材料的水斗底部边沿上，此时水斗又可承装水而靠重力向下运动。阀门永磁体21还可以同时设置在两侧的阀门翼上。

图9的(2)图给出了当水斗运动到最底端时，其底部水斗底部阀门18的状态，当水斗运动到最底端时，其底部水斗底部阀门18上的一侧阀门翼20被水斗底部下面的阀门翼开启顶杆24顶起，水斗中的水被彻底排空，由于有弹簧(22)的拉力，水斗在上升过程中始终保持水斗底部阀门18被打开状态，也就是保持水斗处于空水斗状态，直到其运动到最高端，遇到阀门翼闭合顶杆25将水斗底部阀门18再次触碰闭合。

图9的(3)图给出了水斗底部阀门18的详细分解，阀门轴19两侧各有一侧阀门翼(20)，其中一侧的阀门翼20上还设置有阀门翼延长体26，其作用是与阀门翼闭合顶杆25配合关闭水斗底部阀门18。