专利名称：真空海浪发电和海水淡化装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的真空海浪发电和海水淡化装置是一种利用海水波浪动能、大气压力、海水吸热能为能源的廉价发电和生产淡水的设备，可达到缓解能源危机和淡水危机。
能源危机和淡水资源危机是当今人类社会面临的两大难题，能源危机影响着人类社会经济的发展，而淡水机此能源危机更为严重，淡水资源的短缺直接威胁着人类的生存。国际水资源协会的专家们认为水危机带来的全球震荡，将此70年代石油危机的危害更大。为解决水危机，联合国环境规划署认为，今后从何处得到清洁的用水以及要花多大代价的问题，仍将是国际议事日程中需要优先考虑的问题。
本发明主要由多台海浪真空泵(每台包括泵体、真空伐、多个排气伐、支承架、调节螺栓、金属软管真空管等组成)、真空大气动力机(包括工作缸体、隔膜活塞、主轴、连杆、曲轴、曲轴箱，换向凸轮，换向伐、真空管路和电磁真空伐等组成)、海水真空蒸发器(包括真空蒸发室、电加热器、热传感器、水位自动控制仪、吸水管路、电磁真空伐等组成)、水蒸汽海水冷凝器(包括冷凝室、水位自动控制仪等组成)、储水罐(包括罐体、冷凝水吸水管、电磁真空伐等组成)、真空罐、真空表、真空管路、电器控制台等组成。
本发明的目的是这样实现的利用海水的波浪动能为动力，使海浪真空泵工作，获得真空，其中一台海浪真空泵通过真空管路、真空罐与真空大气动力机相连通，用其获得的真空为动力，使真空大气动力机运动做功带动发电机发电供用户使用，还可用其电能供海水真空蒸发室内的电加热器加热海水使用；其另一台海浪真空泵通过真空管路、水蒸汽海水冷凝器与海水真空蒸发器相连通，用其获得的真空使海水真空蒸发器内保持所需的真空，在这种情况下，海水真空蒸发器内被电加热器加热的海水便迅速汽化，产生的水蒸汽经真空管路被抽吸到安装在海水内的水蒸汽海水冷凝器内，被海水冷凝成水，其后经吸水管路被抽吸到储水罐内。
本发明的结构和动态操作过程结合附
图1、2、3、4、5、描述如下附图1所示是本发明的整个结构状态，24、29两台海浪真空泵，通过25、28、31、33调节螺栓分别与26、30支承架结构成一体，并能调节24、29海浪真空泵离海水面的高度，26、30支承架与海底地基固定牢固，27、32全属软管真空管的各一端分别固定安装在26、30支承架的固定位置，各自的另一端分别与24、29海浪真空泵的吸气口相连通、24海浪真空泵通过27金属软管真空管、6和2真空管路、5真空罐与1真空大气动机相连通，4真空表显示真空度，通过13真空管路将5真空罐与21储水罐相连通，29海浪真空泵通过32金属软管真空管、34真空管路、38水蒸汽海水冷凝器、16真空管路与12海水真空蒸发器相连通，通过8吸水管路将12海水真空蒸发器与23海水相连通，通过39吸水管路将38水蒸汽海水冷凝器与21储水罐相连通，38水蒸汽海水冷凝器与海底地基固定牢固，23海水的波浪使24海浪真空泵工作获得真空，通过27金属软管真空管、6和2真空管路、5真空罐供给1真空大气动力机为动力使其运动做功，带动3发电机发电，29海浪真空泵工作获得真空通过32金属软管真空管、35真空管路、38水蒸汽海水冷凝器、16真空管路，供12海水真空蒸发器保持真空，8吸水管路上的9电磁真空伐门开启时，23海水便被抽吸到12海水真空蒸发器内，通过15水位自动控制仪的控制，使12海水真空蒸发器内的14海水的高度保持在所规定的范围之内，利用3发电机发出的电能供11电加热器和10热传感器工作，再经由7电器控制台内的控制电路的控制，使12海水真空蒸发器内的14海水被加热的温度控制在所指定的范围之内，在这情况下12海水真空蒸发器内的海水将迅速的汽化，产生的水蒸汽通过16真空管路被抽吸到安装的23海水内的38水蒸汽海水冷凝器内，被23海水冷凝成水，当冷凝水位达到指定的上限位置高度后，36水位自动控仪便发出电的信号，再经7电器控制台内的控制电路的控制，使34、16真空管路上的35、18电磁真空伐关闭、17电磁真空伐开启、13真空管路上20电磁真空伐开启、39吸水管路上的19电磁真空伐开启，此时，38水蒸汽海水冷凝器恢复常压，冷凝水便被抽吸到21储水罐内，当38水蒸汽海水冷凝器内的冷凝水位下降到指定的下限位置时，通过36水位自动控仪和7电器控制台的控制，使35、18电磁真空伐开启，17、19、20电磁真空伐关闭，便使12海水真空蒸发器恢复正常的工作。开启22、40电磁伐门，21储水罐内的冷凝水便自动的流出。
附图2所示的是海浪真空泵的结构状态，7真空伐是安装在1泵体上的6吸气口的下方位置，3、5、8、10排气伐是安装在2、4、9、11排气口的上方位置。
附图3所示的是海浪真空泵在获得真空时的工况，图中箭头所示的方向是表示12海浪正在下降，13泵体腔内的空腔将随着海水位的下降而逐渐增大，形成了真空空间，此时大气压力将安装在17排气口上方的16排气伐压紧，被抽除的气体将安装在15吸气口下方的14真空伐压开，流进其13泵体腔内，完成了一个抽除气体获得真空的周期工作。
附图4所示的是海浪真空泵在排出被抽除气体时的工况，图中箭头所示的方向是表示23海浪正在上升，18泵体腔内的空腔将随着海水位的上升而渐缩小，其内的气体被逐步压缩，形成的压缩气体，将19真空伐压紧，将21排气伐压开，将压缩气体压入大气中，完成了一个排出被抽除气体的周期工作。海浪重复上外、下降的过程便可使海浪真空泵连续不断完抽除气体获得真空的工作。
附图5所示的是真空大气动力机的结构状态，23、11、30、41橡胶隔膜与4、5、13、14、29、31、39、40活塞压板，用24、12、26、38螺母固定在安装在17、33主轴上，而组成四个隔膜活塞，23、11、30、41橡胶隔膜的外周固定密闭的安装在3、10、32、44工作缸的中间位置，17、33主轴通过18、47连杆与19曲轴箱内的21曲轴相连接，22真空管路通过2、6、9、15、28、34、37、42电磁真空伐分别与3、10、32、44工作缸内腔相连通，通过1、7、8、16、27、35、36、43电磁排气伐分别使3、10、32、44工作缸内腔与大气相通。其动态操作过程如下通过22真空管路和开启的6、15、28、37电磁真空伐对3、10工作缸的右缸腔和32、44工作缸有左缸腔抽真空，同时通过开启的1、8、35、42电磁排气伐对3、10工作缸的左缸腔和32、44工作缸的右缸腔放入大气恢复常压，在这情况下，大气压力将推动23、11橡胶隔膜连同17主轴在3、10工作缸内由左向右运动，30、41橡胶隔膜连同33主轴在32、44工作缸内由右向左运动，17、33主轴通过18、47连杆带动21曲轴转动，并带动20皮带轮和46换向凸轮转动，当18连杆带动21曲轴在19曲轴箱内运转到右顶点时，46换向凸轮便推动45限位开关，并发出电信号，通过附图1中的，7电器控制台内的控制电路的控制，使6、15、28、37电磁真空伐关闭，2、9、34、4 2电磁真空伐开启，1、8、35、43电磁排气伐关闭，7、16、27、36电磁排气伐开启，在这种情况下，23、11橡胶隔膜连同17主轴，在3、10工作缸内改为由右向左运动，30、41橡胶隔膜连同33主轴，在32、44工作缸内改为由左向右运动，18、47连杆继续带着21曲转转动，当18连杆带动着21曲轴在19曲轴箱内运转到左顶点时，46换向凸轮便推动48限位开关，并发出电信号，通过附图1中的7电器控制台内的控制电路的控制，使2、9、34、42电磁真空伐关闭、6、15、28、37电磁真空伐开启，7、16、27、36电磁排气伐关闭，1、8、35、43电磁排气伐开启，在这种情况下，23、11橡胶隔膜在同17主轴，在3、10工作缸内又改由左向右运动，30、41橡胶隔膜连同33主轴在32、44工作缸内又改由右由左运动，这种周而复始的工作可使21曲轴连续的转动。
本发明的主要特征之一是发明了用海浪发电和将海水淡化的整生产系统，这一系统是由两组固定安装在海面上的海浪真空泵，将其中一组通过真空管路、真空罐与真空大气动力机相连通，将其中的另一组，通过真空管路和安装在海水内的水蒸汽海水冷凝器与海水真空蒸发器相连通，用吸水管路将水蒸汽海水冷凝器和储水罐相连通而组成的。用这一系统可达到综合利用海浪动能，大气压力、海水吸热能廉价生产电力和淡水资源的目的。
本发明的再一特征是发明了海浪真空，它是由泵体、多个排气伐和一个真空伐、金属软管真空管路等组成、通过调节螺栓安装在与海底地基牢固结构的支承架上，海浪真空泵是利用海水波浪动力，在泵体内海水上升时完成排气工作，海水下降时完成抽除气体获得真空工作，周而复始的工作，便可达到连续获得真空的目的。
本发明的还有一特征是发明了真空大气动力机，它是由真空大气工作缸，隔膜活塞、主轴、连杆、曲轴、曲轴箱、换向凸轮、电磁真空伐和排气伐、真空管路、限位开关等组成，真空大气动力机是利用在工作缸内，在隔膜活塞的一边形成真空又一边恢复常压，这样在1平方米的隔膜活塞的表积上可释放出约10吨重的推动力，推动隔膜活塞做功的，再通过连杆、曲轴机构和换向凸轮、限位开关的操作，将隔膜活塞的连续往复运动转化为曲轴的连续转动运动，用其带动发电机发电。
本发明的再一特征是真空大气动机在整个结构都不变的情况下，只是将真空管路上的电磁真空伐改为电磁气伐后，便可使用大于大气压力的水蒸汽、压缩空气等各种压力气体为动力，使真空大气动力机运动做功。
本发明的再一特征是海水真空蒸发器是通过真空管路、水蒸汽海水冷凝器、与海浪真空泵相连通，获得所需工作真空度，再通过吸水管、电磁真空伐与海水相连通，并由安装在其内部的水位自动控制仪的控制使其内部的海水始终保持在所指定的水位高度范围之内，再通过安装在海水真空蒸发器室内的温度传感器箱、电加热器的工作使其内部的海水被加热的温度始终保持在指定的范围之内。
本发明的再一特征是将水蒸汽海水冷凝器安装在海水之中，直接利用海水将水蒸汽冷凝为淡水，再通过水位自动控制仪和吸水管路上的电磁真空伐的控制，便能及时的将淡水抽吸到储水罐内。
权利要求
1.真空海浪发电和海水淡化装置，包括多台海浪真空泵、真空大气动力机、发电机、海水真空蒸发器、水蒸汽海水冷凝器、真空罐、真空管路、储水罐、海水吸上管路、冷凝水吸上管路、电器控制台等，其特征在于固定安装在海面上的多台海浪真空泵，其中一组海浪真空泵，通过真空管路、真空罐与真空大气动力机相连通，另一组海浪真空泵，通过真空管路、水蒸汽海水冷凝器与海水真空蒸发器相连通，海水真空蒸发器通过海水吸上管路与海水相连通，水蒸汽海水冷凝器通过冷凝水吸上管路与储水罐相连通、储水罐通过真空管路与真空罐相连通。
2.根据权利要求1所述的真空海浪发电和海水淡化装置其特征是，海浪真空泵是由泵体、多个排气伐、一个真空伐、支承架、调节螺栓、金属软管真空管组成，泵体是由一个长方形没有底面的水箱组成，排气伐和真空伐安装在泵体上表面的排气口和吸气口上，泵体通过上表面的调节螺栓安装在支承架上，并能通过调节螺栓可调节泵体离海水面的距离，金属软管真空管一端固定的安装在支承架上，另一端与吸气口相连通。支承架底部牢固的固定在海底地基上。
3.根据权利要求1所述的真空海浪发电和海水淡化装置其特征是，真空大气动力机是由多个真空大气工作缸、多个隔膜活塞、主轴、连杆、曲轴、曲轴箱、换向凸轮、换向开关、电磁真空伐、电磁排气伐、真空管路组成，隔膜活塞是由两块活塞压板和橡胶隔膜组成，用螺母安装在真空大气工作缸内的主轴上，橡胶隔膜的外周牢固密闭的安装在真空大气工作缸内的中间位置，主轴通过连杆与曲轴箱内的曲轴相连接，每个真空大气工作缸两侧面与缸内腔相连通的真空管路上都安装一个电磁真空伐和电磁排气伐，曲轴的一端安装传动皮代轮，另一端安装换向凸轮，两个换向开关安装在曲轴箱体上。
4.根据权利要求1所述的真空海浪发电和海水淡化装置其特征是，真空大气动力机在其结构都不变的状况下，只是将真空管路上的电磁真空伐改装为电磁汽伐，真空管路可变为充气管路，这样真空大气动力机便可利用大于大气压力的水蒸汽、压缩空气等各种压力气体为动力做功，带动发电机发电。
5.根据权利要求1所述的真空海浪发电和海水淡化装置，其特征是海水真空蒸发器是由真空蒸发室、电加热器、热传感器、水位自动控制仪组成、电加热器、热传感器、水位自动控制仪都是安装在真空蒸发室内部。
6.根据权利要求1所述的真空海浪发电和海水淡化装置，其特征在于水蒸汽海水冷凝器是由冷凝室、水位自动控制仪组成，牢固的安装在海底地基上，水位自动控制仪安装在冷凝室内。
全文摘要
真空海浪发电和海水淡化装置是一种利用海浪动能、大气压力、海水吸热能为能源，大型廉价发电和生产淡水的设备。可达到缓解能源危机和淡水危机的目的。本发明主要由海浪真空泵、真空大气动力机、发电机、海水真空蒸发器、水蒸汽海水冷凝器、储水罐等组成。用海浪真空泵以海浪为动力获得真空；用真空大气动力机以真空与大气压力为动力带动发电机发电；用真空蒸发器以电加热为热源使海水蒸发成为水蒸汽；用冷凝器以海水为冷源将水蒸汽冷凝成水。
文档编号F03B13/24GK1117562SQ9411501
公开日1996年2月28日 申请日期1994年8月24日 优先权日1994年8月24日
发明者张庆玉, 穆玉芳 申请人:张庆玉