一种水浮力动力发电装置的制作方法

本发明涉及水浮力发电技术领域，更具体的说是涉及一种水浮力动力发电装置。

背景技术：

当前节能和环保已成世界各国的重要议事日程，随着地球上的石化能源不断减少，人们把目光投向太阳能、风能、水能等可再生和可持续的新能源，陆地上的水能比如大江、大河的水和大海中的水，比比皆是，人们利用高水位水源在大河流中截流筑坝，在大海滩中建潮汐发电站，但是这些利用水能发电形式都受地理环境限制，建设难度大、成本高，极大的浪费了水资源。

因此，如何提供一种水浮力动力发电装置，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种水浮力动力发电装置，旨在在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种水浮力动力发电装置，包括：

动力水箱，所述动力水箱内设置有机架以及安装在所述机架上的储能传动组件、第一传动轮和发电机，所述机架固定设置在水中，所述第一传动轮设置在所述浮力水箱与所述浮球传输管底端下方的中间位置，所述第一传动轮的外侧端同轴固定连接有第一同步轮，所述储能传动组件分别与所述第一传动轮、发电机传动连接；

浮力水箱，所述浮力水箱垂直连接在所述动力水箱的顶部，并与所述动力水箱连通；所述浮力水箱的中部设置有第一气动阀门，所述第一气动阀门将所述浮力水箱分隔为下水箱和上水箱，所述下水箱的底部设置有用于将其与所述动力水箱隔绝的第二气动阀门；

浮球传输管，所述浮球传输管两端开口，且竖直设置在所述动力水箱的顶部，所述浮球传输管与所述浮力水箱的高度相同，并与其相对布置；

浮球传送轮，所述浮球传送轮可转动设置在所述上水箱与所述浮球传输管顶端上方的中间位置；

空心浮球，多个所述空心浮球通过线串接呈环状分布在所述动力水箱、下水箱、上水箱及所述浮球传输管中，并套设在所述第一传动轮与所述浮球传送轮上；

控制器，所述控制器分别与所述第一启动阀门及所述第二气动阀门气动连接。

进一步的，所述下水箱中还设置有用于传递空心浮球的第二传动轮，所述第二传动轮沿周向均匀设置有与所述空心浮球适配的凹槽，所述第二传动轮外侧端同轴固定连接有第二同步轮。

进一步的，所述动力水箱中靠近所述下水箱的一侧设有气动水泵，所述气动水泵连接有出水管，所述出水管的出水口位于所述上水箱上端口中。

进一步的，所述下水箱的外侧设置有排水管，所述排水管的出水口位于所述上水箱的上端口中，且所述排水管上设置有单向阀。

进一步的，所述储能传动组件包括储能飞轮及与其同轴固定连接的多个第三同步轮，多个所述第三同步轮分别与所述第一同步轮、所述第二同步轮及所述发电机带传动连接。

进一步的，还包括储球装置，所述有储球装置设置在所述下水箱中，且位于所述第二传动轮与所述第二气动阀门之间；所述储球装置包括旋转蜗杆、旋转放球盘、排列拨杆和涡轮，所述旋转放球盘设有两个分别设置在所述旋转蜗杆的顶端和底端，多个所述排列拨杆沿周向均匀连接在所述旋转蜗杆的顶部外壁上，所述涡轮分别与所述旋转蜗杆及所述第一同步轮带传动连接。

进一步的，所述下水箱与所述动力水箱的连接处设置有防排水密封胶管

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种水浮力动力发电装置，在第一气动阀门关闭的状态下，控制第二气动阀门打开，由于水浮力的作用，空心浮球会上升进入下水箱中，并且由于线的连带作用，会把浮球传输管中的空心浮球先拖入动力水箱再带入下水箱中往上浮；由于第一气动阀门是关闭状态，空心浮球有序叠存在下水箱中，此时第一传动轮在空心浮球上浮的动力作用下会恒速旋转，当下水箱内存满的空心浮球后，控制器发信号使第一气动阀门打开，受水浮力作用上水箱里的浮球会不断往向浮，直到下水箱里的存满的浮球上升完毕，空心浮球之间的连线呈现拉直的状态；此时第二传动轮在浮球往上浮的动力作用下会恒速旋转；第三同步轮接受第二同步轮和第一同步轮的动力，并将动力传递给储能飞轮，同时还可为第二同步轮和第一同步轮提供动力，储能飞轮把第一传动轮和第二传动轮的间断动力能源存储，为发电机或其它的设备提供动力能源。

本发明结构简单、操作方便、无污染，造价成本底，适合广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明第一气动阀关闭第二气动阀打开的结构示意图。

图2为本发明第一气动阀打开的结构示意图。

图3为本发明储球装置的结构示意图。

图4为本发明储球装置使用状态的结构示意图。

其中：

1-动力水箱；2-浮球传输管；3-浮球传送轮；4-第二传动轮；5-第一气动阀门；6-下水箱；7-上水箱；8-储球装置；9-防排水密封胶管；11-储能传动组件；12-第一传动轮；13-发电机；14-气动水泵；15-第一同步轮；16-单向阀；111-储能飞轮；112-第三同步轮；61-第二气动阀门；81-旋转蜗杆；82-旋转放球盘；83-排列拨杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本发明实施例公开了一种水浮力动力发电装置，用于发电和做原动力供给的能源，包括：动力水箱1、浮力水箱、浮球传输管2、浮球传送轮3和空心浮球；其中，动力水箱1内设置有机架以及安装在机架上的储能传动组件11、第一传动轮12和发电机13，机架固定设置在水中，第一传动轮12设置在浮力水箱与浮球传输管2底端下方的中间位置，第一传动轮12的外侧端同轴固定连接有第一同步轮15，储能传动组件11分别与第一传动轮12、发电机13传动连接；浮力水箱垂直连接在动力水箱1的顶部，并与动力水箱1连通；浮力水箱的中部设置有第一气动阀门5，第一气动阀门5将浮力水箱分隔为下水箱6和上水箱7，下水箱6的底部设置有用于与动力水箱隔绝的第二气动阀门61；浮球传输管2两端开口，且竖直设置在动力水箱1的顶部，浮球传输管2与浮力水箱的高度相同，并与其相对布置；浮球传送轮3可转动设置在上水箱与浮球传输管2顶端上方的中间位置；多个空心浮球通过线串接呈环状分布在动力水箱1、下水箱6、上水箱7及浮球传输管2中，并套设在第一传动轮12与浮球传送轮3上，控制器分别与第一启动阀门5及第二气动阀门61气动连接，控制相应阀门的启闭。

有利的，下水箱6中还设置有用于传递空心浮球的第二传动轮4，第二传动轮4沿周向均匀设置有与空心浮球适配的凹槽，第二传动轮4外侧端同轴固定连接有第二同步轮。

在一个实施例中，为了便于补充上水箱的水位，动力水箱1中靠近下水箱的一侧设有气动水泵14，气动水泵14连接有出水管，出水管的出水口位于上水箱7上端口中；气动水泵是为补充上水箱的水位而设置的，不用输入外部的能源启动抽水，可将第一气动阀门和第二气动阀门工作时的外排气体回收，转换为高压气体，节约能源；同时，下水箱6的外侧设置有排水管，排水管的出水口位于上水箱7的上端口中，且排水管上设置有单向阀16；下水箱每进入一个球时在下水箱里产生的空间压力会把水从下水箱经过排水管压入到上水箱中。

在一个实施例中，储能传动组件11包括储能飞轮111及与其同轴固定连接的多个第三同步轮112，多个第三同步轮112分别与第一同步轮、第二同步轮及发电机13带传动连接。

在一个具体的实施例中，还包括储球装置8，有储球装置8设置在下水箱6中，且位于第二传动轮4与第二气动阀门61之间；储球装置8包括旋转蜗杆81、旋转放球盘82、排列拨杆83和涡轮，旋转放球盘82设有两个分别设置在旋转蜗杆81的顶端和底端，多个排列拨杆83沿周向均匀连接在旋转蜗杆81的顶部外壁上，涡轮分别与旋转蜗杆81及第一同步轮带传动连接。本实施例将下水箱的进球方式改成360度旋转式入球方式，第一同步轮转动带动旋转蜗杆让浮球排列拔杆，每进一个空心浮球，排列拔杆就会拔动一下水箱内的浮球，所以进球方式就会变成旋转式存储浮球，采用这种方式可以增加5到6倍的存储量，增加了浮力和速度，提高了效率。

有利的，下水箱6与动力水箱1的连接处设置有防排水密封胶管10，防排水密封胶管的管口大小设计为略大于浮球直径，防止浮球进入下水箱将水往下面排走，每次进一个浮球的空间压力就会把水经出水管排到上水箱中补充水位。

更有利的，空心浮球可以根据需要采用不同材料或形状来改变它的浮力大小，从而改变本装置的动力大小；水箱里的水可以更换成不同密度的液体，从而改变浮力的大小来改变功率大小；适当增加浮力水箱的高度也会增加浮力。

本发明的工作原理为：首先在第一气动阀门关闭的状态下，控制第二气动阀门打开，由于水浮力的作用，空心浮球会上升进入下水箱中，并且由于线的连带作用，会把浮球传输管中的空心浮球先拖入动力水箱再带入下水箱中往上浮；由于第一气动阀门是关闭状态，空心浮球会有序叠存在下水箱中，此时第一传动轮在空心浮球上浮的动力作用下会恒速旋转，当下水箱内存满的空心浮球后，控制器发信号使第一气动阀门打开，受水浮力作用上水箱里的浮球会不断往向浮，直到下水箱里的存满的浮球上升完毕，空心浮球之间的连线呈现拉直的状态；此时第二传动轮在浮球往上浮的动力作用下会恒速旋转；第三同步轮接受第二同步轮和第一同步轮的动力，并将动力传递给储能飞轮，同时还可为第二同步轮和第一同步轮提供动力，储能飞轮把第一传动轮和第二传动轮的间断动力能源存储，为发电机或其它的设备提供动力能源。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。