专利名称：磁球循环发电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及新能源领域，特别涉及一种将自然升降的磁球与导电线圈相对运动产
生感应电流的磁球循环发电装置。
背景技术：
电力在终端用能中的热能、动能、光能方面，是最直接、最方便、最清洁的二次能 源。自从1831年8月英国自学成才的著名科学家法拉第发现感应电动势以来，现代发电的 原理都基于电磁感应定律和电磁力定律，其构造的一般原则是用适当的导磁和导电材料 构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的，即要么是绕 组固定、磁场转动变化或者是磁场固定、绕组转动的旋转方式切割磁力线而感应产生，均是 将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转 换为电能；而法拉第最具影响的重要实验却是将磁棒插进线圈和抽出线圈出现感应电流。 市场上采用铁磁材料垂直切割导电线圈发电的器具早有应用，例如使永久磁铁活塞在缠 绕有定子线圈的缸体内自由往复滑动的发电减震器、磁球线性滚动切割磁力线发电的玩具 "怪叫发声漏食球"等；单独以水的浮力或地心引力转化为机械能再发电的装置也多见媒体 报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种磁球循环发电装置，利用连通器原理通过压縮空气把重
力和浮力两者有机的结合起来循环推动永久强磁球作切割磁力线的相对运动，根据法拉第
发现感应电动势的重要实验方法，安装一个缠绕线圈的充满水的竖直管筒为浮升井，并以
浮升井为中心，围绕浮升井另置多个充满压縮空气均各自缠绕线圈的竖直管筒为降落筒，
围成圆圈状的各降落筒底部分别通过斜形滑道共同与浮升井的底部相连通，群起群落的磁
球在降落筒和浮升井顶面上被压縮空气驱动两个相同结构和形状的叶片轮套筒中叶片轮
顺时针或逆时针方向旋转传递进入降落筒后，在降落筒和浮升井内与筒壁及井壁缠绕的导
电线圈沿同一方向作自由落体和自然浮升循环切割磁力线的相对运动产生感应电流；充分
利用地心引力和水的浮力发电，不占用地表土地资源，对生态环境无破坏无影响，设计巧妙
简捷、建造安装方便、结构稳定耐用、成本低廉高效的新型发电装置。 本发明的技术方案为 磁球循环发电装置，包括降落筒、浮升井、叶片轮套筒、磁球、空气压縮机、高压气 罐、输气管、线圈绕组、减冲击叶轮、斜形滑道、气动马达、重力式单向阀、降落筒气控阀、叶 片轮套筒充气气控阀、气动马达气控阀、井盖、井盖闺，其特征在于磁球在降落筒及浮升井 内循环运动，以一个缠绕线圈绕组并配有导电输出装置的浮升井为中心，周边安装多个分 别缠绕线圈绕组并配有导电输出装置的降落筒，各降落筒底部分别安装有减冲击叶轮，并 通过各自的斜形滑道与浮升井的底部相连通，空气压縮机经一输气管与高压气罐连接，高 压气罐再经另一输气管分别与每个降落筒气控阀、每个叶片轮套筒充气气控阀、每个气动马达气控阀相连；井盖固定在浮升井和所有降落筒的顶部，井盖顶部安装一个井盖闺，井盖 囱上设有井盖囱口 ，每个叶片轮套筒安装在井盖内，每个叶片轮套筒内的叶片轮安装在一 个气动马达的旋动轴上，每个叶片轮套筒的每个带弯曲管的滑球漏斗与一个重力式单向阀 连接，每个降落筒的顶端是密闭的，且顶部侧面安装一个重力式单向阀，浮升井内装满水，
每个降落筒内充满压縮空气。 所述的斜形滑道上铺放减震胶垫。 所述减冲击叶轮的叶片是网状的减震胶绳织成。 所述的磁球为轻质泡沫塑料包裹"T"形的永久强磁铁成表面有胶膜光滑耐磨耐老 化的矢量性球体。 所述的叶片轮套筒由带弯曲管的滑球漏斗、叶片轮传动杆、叶片轮、紧定套组成， 每个叶片轮由9块叶片构成，9等分的固定在叶片轮传动杆上，每相邻的两块叶片成40度角 与叶片轮传动杆构成一个长方形的叶片轮梯形球罩，叶片轮梯形球罩的大小及深度能完全 容纳一个磁球，叶片轮梯形球罩口为每个叶片轮梯形球罩的唯一朝外侧的开口 ，叶片轮传 动杆的一端固定在叶片轮套筒侧面的固定套内，另一端与气动马达的旋动轴固定为一体， 在浮升井口水面上方设有与叶片轮梯形球罩口等长且与1. 5 2个叶片轮梯形球罩口宽 度相当的进球口，在叶片轮套筒进球口的对侧面有个与叶片轮梯形球罩口长宽相等的出球 口，在出球口一侧的叶片轮套筒设有2 4个压縮空气回流充气孔和3 4个叶片轮套筒 充气孔，另一侧设有2 4个压縮空气返流孔，各孔间均用相对应的输气管连通；出球口与 降落筒相对应的带弯曲管的滑球漏斗的上口固定并相连通，气动马达的旋动轴从叶片轮套 筒侧面的中心穿过并用紧定套相固定。 在所述的浮升井顶部设有挡水板，并在挡水板上设有补充自来水的补水孔。
由任何动力驱动空气压縮机提供的压縮空气输入高压气罐贮存，再由输气管分别 经各自的降落筒补气管气控阀、叶片轮套筒充气气控阀、气动马达气控阀输送到降落筒、叶 片轮套筒和气动马达内；压縮空气将降落筒内的水面压向通往浮升井底部斜形滑道处，固 定在浮升井顶部的叶片轮套筒内安装的叶片轮受气动马达驱动，将数个磁球从预置的浮升 井口水面上的球堆中巻入叶片轮套筒，转动的叶片轮梯形球罩在叶片轮套筒出球口位置与 滑球漏斗瞬时形成的空间内，由压縮空气回流充气孔及高压气罐通过输气管先后两次充入 压縮空气的气压^降落筒内的压縮空气的气压，结合磁球被叶片轮驱动的惯性力和自身重 力，磁球推开降落筒顶部侧面的重力式单向阀而滚入充满压縮空气的降落筒、与筒壁缠绕 的导电线圈作自由落体切割磁力线的相对运动，向筒底冲击减冲击叶轮后经斜形滑道进入 浮升井底部，在装满水的浮升井中受水的浮力与井壁缠绕的导电线圈继续作自然浮升切割 磁力线的相对运动，浮升到井口水面补充于预置的浮升球堆中进入新一轮循环。
所述的降落筒，顶端是密闭的，顶部侧面安装有重力式单向阀，通过带弯曲管的滑 球漏斗与叶片轮套筒出球口相连，筒壁缠绕线圈并配有导电输出装置，降落筒的内径与磁 球的直径相对应，降落筒内充满便于磁球作自由落体运动的压縮空气，降落筒的深度由动 力所提供的压縮空气能将筒内水面压向斜形滑道处的气压来定，降落筒的底部安装用网状 的减震胶绳织成"十"字形叶片的减冲击叶轮，降落筒底用斜形滑道与浮升井底部相连通， 并在斜形滑道上铺放减震胶垫。 本发明充分利用重力和浮力推动永久强磁球与导电线圈作切割磁力线的相对运
4动直接发电，解决了风力、太阳能等发电的间歇性和波动性以及需蓄电池作化学储放能诸 多难题，且储放的压縮空气仅作驱动叶片轮旋转和降落筒相对固定的压縮空气的补充之 用；由于压縮空气可以集中供应，远距离输送，可以通过一台或几台空气压縮机、高压气罐、 输气管等将所述的磁球循环发电装置多组聚合成发电场，并且，因气动马达具有从零一直 到每分钟万转的无级调速和可在潮湿环境中长时间满载连续运转等诸多特点，整个磁球循 环发电装置可安装于任何环境，尤其是地面或水面下，只需通过固定于两个并排对应的叶 片轮套筒上方井盖的井盖囱和井盖囱口与大自然的空气相通。
图1是磁球循环发电装置纵向剖面示意图。
图2是磁球循环发电装置俯视图。
图3是磁球循环发电装置纵向切面侧视图。
图4是压縮空气与磁球循环流动的方向示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明进行详细的说明 如图1、图2、图3、图4所示，本发明包括动力源1、空气压縮机2、高压气罐4、输气 管(3、5、33、34) 、二个降落筒6、线圈绕组7、浮升井8、降落筒气控阀9、压縮空气返流孔10、 出球口 11、叶片轮套筒充气孔12、叶片轮套筒充气气控阀13、气动马达气控阀14、压縮空气 回流充气孔15、叶片轮梯形球罩口 16、叶片轮套筒进球口 17、井盖18、井盖囱19、井盖囱口 20、水面浮升球堆21、长方形井口水面22、叶片轮套筒23、叶片轮24、气动马达旋动轴25、叶 片轮传动杆26、带弯曲管的滑球漏斗27、重力式单向阀28、磁球29、减冲击叶轮30、斜形滑 道31、斜形滑道减震胶垫32、固定叶片轮套筒与气动马达旋动轴的紧定套孔35、叶片轮传 动杆顶端旋转固定套36、气动马达37，动力源1可应用风能、太阳能或生物质能等驱动空气 压縮机2，经输气管道3送入高压气罐4贮存，再由输气管5经降落筒气控阀9、叶片轮套筒 充气气控阀13和气动马达气控阀14分别输送到降落筒6、叶片轮套筒23和气动马达37内， 降落筒6顶端是密闭的，顶部侧面安装有重力式单向阀28，通过带弯曲管的滑球漏斗27与 叶片轮套筒的出球口 11相连，降落筒壁缠绕线圈绕组7并配有导电输出装置，降落筒的底 部安装用网状的减震胶绳织成"十"字形叶片的减冲击叶轮30，降落筒底部的斜形滑道31 与浮升井底部相连通，并在斜形滑道上铺放减震胶垫32，浮升井8的井口由两个并排的叶 片轮套筒加两块挡水板，在浮升井口的正上方，每个叶片轮套筒内的每个叶片轮由9块叶 片构成，9等分的固定在叶片轮传动杆上，每相邻的两块叶片成40度角与叶片轮传动杆构 成一个长方形的叶片轮梯形球罩，叶片轮梯形球罩的大小及深度能完全容纳一个磁球，叶 片轮梯形球罩口为每个叶片轮梯形球罩的唯一朝外侧的开口 ；宽为1/2个井直径的长方形 井口水面22，在挡水板上有一根据浮升井水面蒸发等情况随机进行补充自来水的补水孔， 井口水面上的浮升球堆21是预置的，水面球堆上方的井盖18，固定于两个并排对应的叶片 轮套筒上，通过井盖闺19和井盖闺口 20与大自然的空气相通；磁球29在降落筒及浮升井 内循环运动，叶片轮24安置在叶片轮套筒内，每相邻两块叶片与叶片轮传动杆26构成叶片 轮梯形球罩的长方形开口称作叶片轮梯形球罩口 16，叶片轮传动杆的一端固定在叶片轮套筒侧面上的叶片轮传动杆顶端旋转固定套36内，另一端与气动马达旋动轴25固定为一体， 气动马达旋动轴又经紧定套孔35与叶片轮套筒用紧定套相固定。叶片轮套筒是内装叶片 轮的套筒，安装位置相对应的分别固定在浮升井顶部直径外3/5 1/4处，叶片轮套筒在井 口水面上方有与叶片轮梯形球罩口等长且与1. 5 2个叶片轮梯形球罩口宽度相当的进球 口 17，在叶片轮套筒进球口的对侧面有个与叶片轮梯形球罩口长宽相等的出球口，在出球 口的一侧有2 4个压縮空气回流充气孔15和3 4个叶片轮套筒充气孔12，另一侧有 2 4个压縮空气返流孔IO，压縮空气返流孔与压縮空气回流充气孔用输气管33绕过叶片 轮套筒的两端侧面相连通，1 3个叶片轮套筒充气孔用输气管34经叶片轮套筒充气气控 阀13与输气管5相连通。 下面结合附图简述一下本发明的工作过程。 本发明的工作过程主要由叶片轮旋转传递磁球、磁球进入降落筒作自由落体和在 浮升井内自然浮升三个环节构成闭路循环
叶片轮旋转传递磁球的过程 如图1、图2、图3、图4所示，现以浮升井水面22预置的浮升球堆21为起点，磁球 29因浮力作用在井口水面上聚集成堆，挤入经叶片轮套筒进球口 17的叶片轮梯形球罩口 16内，叶片轮24受气动马达38的驱动，梯形球罩口 16移动至压縮空气回流充气孔15的位 置时，由推球入降落筒而做过功的压縮空气，离开出球口后从压縮空气返流孔10经输气管 34入2 4个压縮空气回流充气孔对梯形球罩进行第一次充气，梯形球罩口继续前行至叶 片轮套筒充气孔12的位置时，来自高压气罐的压縮空气经输气管35对梯形球罩进行第二 次充气，梯形球罩与滑球漏斗27瞬时形成的空间内气压^降落筒6内的压縮空气的气压， 结合磁球被叶片轮驱动的惯性力和自身重力，磁球推开降落筒顶部侧面的重力式单向阀28 而滚入降落筒6内。 磁球作自由落体和自然浮升的过程 如图1、图3、图4所示磁球进入降落筒6内，在地心引力的作用下，与缠绕筒壁的 导电线圈7作切割磁力线的相对运动，向筒底冲击减冲击叶轮31和斜形滑道减震胶垫33， 经斜形滑道32滚入浮升井8底部，在浮升井中受水的浮力作用自然浮升，与缠绕井壁的导 电线圈7作纵向切割磁力线运动，浮升的磁球不断对浮升井水面22上预置的浮升球堆21 进行补充，进入新一轮循环，周而复始。
权利要求
磁球循环发电装置，包括降落筒、浮升井、叶片轮套筒、磁球、空气压缩机、高压气罐、输气管、线圈绕组、减冲击叶轮、斜形滑道、气动马达、重力式单向阀、降落筒气控阀、叶片轮套筒充气气控阀、气动马达气控阀、井盖、井盖囱，其特征在于磁球在降落筒及浮升井内循环运动，以一个缠绕线圈绕组并配有导电输出装置的浮升井为中心，周边安装多个分别缠绕线圈绕组并配有导电输出装置的降落筒，各降落筒底部分别安装有减冲击叶轮，并通过各自的斜形滑道与浮升井的底部相连通，空气压缩机经一输气管与高压气罐连接，高压气罐再经另一输气管分别与每个降落筒气控阀、每个叶片轮套筒充气气控阀、每个气动马达气控阀相连；井盖固定在浮升井和所有降落筒的顶部，井盖顶部安装一个井盖囱，井盖囱上设有井盖囱口，每个叶片轮套筒安装在井盖内，每个叶片轮套筒内的叶片轮安装在一个气动马达的旋动轴上，每个叶片轮套筒的每个带弯曲管的滑球漏斗与一个重力式单向阀连接，每个降落筒的顶端是密闭的，且顶部侧面安装一个重力式单向阀，浮升井内装满水，每个降落筒内充满压缩空气。
2. 根据权利要求1所述的磁球循环发电装置，其特征在于所述的斜形滑道上铺放减震胶垫。
3. 根据权利要求1所述的磁球循环发电装置，其特征在于所述减冲击叶轮的叶片是 网状的减震胶绳织成。
4. 根据权利要求1所述的磁球循环发电装置，其特征在于所述的磁球为轻质泡沫塑 料包裹"T"形的永久强磁铁成表面有胶膜光滑耐磨耐老化的矢量性球体。
5. 根据权利要求1所述的磁球循环发电装置，其特征在于所述的叶片轮套筒由带弯 曲管的滑球漏斗、叶片轮传动杆、叶片轮、紧定套组成，每个叶片轮由9块叶片构成，9等分的固定在叶片轮传动杆上，每相邻的两块叶片成40度角与叶片轮传动杆构成一个长方形的叶片轮梯形球罩，叶片轮梯形球罩的大小及深度能完全容纳一个磁球，叶片轮梯形球罩 口为每个叶片轮梯形球罩的唯一朝外侧的开口，叶片轮传动杆的一端固定在叶片轮套筒侧 面的固定套内，另一端与气动马达的旋动轴固定为一体，在浮升井口水面上方设有与叶片轮梯形球罩口等长且与1. 5 2个叶片轮梯形球罩口宽度相当的进球口，在叶片轮套筒进 球口的对侧面有个与叶片轮梯形球罩口长宽相等的出球口，在出球口一侧的叶片轮套筒设 有2 4个压縮空气回流充气孔和3 4个叶片轮套筒充气孔，另一侧设有2 4个压縮 空气返流孔，各孔间均用相对应的输气管连通；出球口与降落筒相对应的带弯曲管的滑球 漏斗的上口固定并相连通，气动马达的旋动轴从叶片轮套筒侧面的中心穿过并用紧定套相 固定。
6. 根据权利要求1所述的磁球循环发电装置，其特征在于在所述的浮升井顶部设有 挡水板，并在挡水板上设有补充自来水的补水孔。
全文摘要
本发明涉及磁球循环发电装置，利用压缩空气，根据连通器原理和法拉第发现感应电动势的重要实验方法，在地面或水面下，安装一个充满水的浮升井，用斜形滑道与围成圆圈状的多个充满压缩空气的降落筒底部相连通，群起群落的矢量性永久强磁球被气动马达驱动的叶片轮旋转传递并在≥降落筒内气压、惯性力和自身重力作用下进入降落筒；充分利用磁球在降落筒和浮升井内与筒壁及井壁缠绕的导电线圈循环的作自由落体和自然浮升切割磁力线的相对运动而直接发电，储放的压缩空气仅作驱动叶片轮旋转和降落筒相对固定的压缩空气的补充之用。不占用地表土地资源，对生态环境无破坏无影响，建造安装简便、结构稳定安全且耐用、成本低廉高效的新型发电装置。
文档编号H02K35/02GK101795046SQ20101010340
公开日2010年8月4日 申请日期2010年1月28日 优先权日2010年1月28日
发明者刘亮, 刘保恒, 闵绍芳 申请人:武汉恒方科技有限公司