專利名稱：液體重力蓄能裝置的制作方法
技術(shù)領域：
液體重力蓄能裝置屬于新能源技術(shù)開發(fā)研究領域。本發(fā)明是利用放大液體內(nèi)部壓強，把低位液體輸送至高位，蓄能做功的能源開發(fā)技術(shù)。
2.
背景技術(shù)：
石油、煤炭資源日漸枯竭，核能是雙刃劍，它們在帶來能量的同時也帶來污染。尋求新的能源同時不污染環(huán)境是最需要解決的課題。液體重力蓄能裝置利用重力做功，能夠做到在產(chǎn)生能源的同時不污染環(huán)境。重力也是能源，需要研究、開發(fā)和利用。
3.

發(fā)明內(nèi)容
重力作用下的液體內(nèi)部存在一個壓強，液體越深壓強越大。物體在液體中的沉浮條件重力大于浮力，物體下沉。浮力大于重力，物體上浮。本發(fā)明的技術(shù)方案是利用液體內(nèi)部的壓強和物體在液體中的沉浮條件，使液體重力蓄能裝置的增壓器充水后重力大于浮力下沉，進入到高壓強液體深部后利用增壓器來放大增壓器內(nèi)部液體的壓強，把增壓器內(nèi)部的液體輸送至高位蓄能，蓄能后液體重力蓄能裝置的增壓器轉(zhuǎn)化為浮力大于重力上浮，上浮到液體表面完成一個循環(huán)。利用高位蓄存的液體勢能做功。本文所指的液體為水。
4.


液體重力蓄能裝置

圖1增壓器。圖1中序號1半空心柱塞。序號2增壓缸。序號3浮筒。作用調(diào)整增壓器的體積以滿足增壓器充水后重力大于浮力下沉。序號4輔助柱塞。作用排除泄漏到空氣腔內(nèi)的水。序號5單向閥。作用排除空氣腔內(nèi)泄漏水的單向通道。序號6排氣閥門。作用增壓器充水時打開排氣，充水后關(guān)閉。序號7自復位閥門。(高壓排水)作用復位狀態(tài)關(guān)閉。旋轉(zhuǎn)到開啟機構(gòu)時開啟。序號8高壓水輸送管。序號9進水管。序號10自復位閥門。(低壓充水)作用復位狀態(tài)關(guān)閉。旋轉(zhuǎn)到開啟機構(gòu)時開
啟ο序號11換氣管路。作用通大氣，增壓器空氣腔換氣通道。序號12彈簧。作用提供半空心柱塞的張開力。
圖2增壓器充水狀態(tài)。圖2中序號1為增壓器空氣腔換氣通道。圖3增壓器排水狀態(tài)。圖3中序號1為增壓器空氣腔換氣通道。序號2為深水池。序號3為高壓水輸送管。圖4液體重力蓄能裝置。圖4為液體重力蓄能裝置結(jié)構(gòu)圖。圖4中序號1為增壓器。(36個)序號2為鋼制骨架。序號3為旋轉(zhuǎn)中心軸位置。圖5液體重力蓄能裝置增壓器充、排水位置。圖5中序號1為增壓器。序號2為增壓器低壓充水閥門開啟機構(gòu)。序號3為增壓器體積約束器及高壓排水閥門開啟機構(gòu)。圖中A為增壓器充水位置。圖中B為增壓器排水位置。圖6液體重力蓄能裝置蓄能循環(huán)過程。圖6中序號1為深水池。序號2為共用換氣管路。序號3為共用換氣室。序號4為增壓器。處于充水位置。序號5為共用換氣室和共用水室隔離板。序號6為高壓水輸出管路。序號7為高位蓄能水池。序號8為作功設備(水輪發(fā)電機)。序號9為共用水室。序號10為旋轉(zhuǎn)中心軸軸承支撐(可旋轉(zhuǎn)密封)。序號11為增壓器。處于排水位置。
5.
具體實施例方式增壓器的結(jié)構(gòu)見圖1增壓器的工作原理1.增壓器壓強放大原理圖2、圖31. 1.增壓器排氣充水，充水后增壓器的重力大于浮力。設重力大于浮力100公斤。1.2.充水后的增壓器由于重力大于浮力，放入100米深的水池中下沉。水的比重為1。在100米深水處的壓強為平方厘米/10公斤。1.3.設增壓器Φ 面積為1平方米，Φ(1面積為0.5平方米。作用在Φ 面積的壓強為平方厘米/10公斤，傳遞到Φ d面積后壓強放大到平方厘米/20公斤，所以增壓器的增壓腔內(nèi)壓強為平方厘米/20公斤。這是增壓器壓強放大原理。2.增壓器蓄能原理圖3增壓器在100米深的水中開啟圖1中序號7自復位閥門，圖1中序號1的半空心柱塞在平方厘米/10公斤壓強下移動了 L(設L= 1米)。此時增壓器的空氣腔排空體積為 1立方米，增壓腔排水體積為0. 5立方米。因為增壓腔內(nèi)壓強為平方厘米/20公斤，所以增壓腔內(nèi)0. 5立方米的水在不考慮效率的條件下可輸送到200米的高度。或者說可輸送到水平面以上100米的高度。兩個半空心柱塞可以輸送1立方米的水到水平面以上100米的高度形成高位蓄能。這是增壓器蓄能原理。3.增壓器沉浮原理3. 1增壓器排水后的體積和重力變化增壓器的半空心柱塞Φ 面積為1平方米，半空心壁厚為15毫米，所以半空心柱塞Φ 面積為0. 95平方米。一個半空心柱塞移動L = 1米，增壓器的體積減小值為(Φ 面積-Φ 面積)XL = (1-0. 95) Xl = 0. 05 立方米。兩個半空心柱塞各移動1米，增壓器的體積減小值為0. 05X2 = 0. 1立方米。水的比重為1，因此，0. 1立方米體積水的重量為100公斤，對于增壓器來說，增壓器的體積減少了 0. 1立方米，等于浮力減少了 100公斤，等于增壓器重力增加了 100公斤，加上增壓器原來的重力大于浮力的100公斤，增壓器的可視重力大于浮力變?yōu)?00+100 = 200公斤。增壓器的體積減少了 0. 1立方米。增壓器的重力變?yōu)榇笥诟×?00公斤。另一方面，增壓器增壓腔內(nèi)排出1立方米的水去高位蓄能，1立方米水的重量為 1000公斤，因此，增壓器的重力減少了 1000公斤。增壓器重力減少了 1000公斤，抵消增壓器重力大于浮力的200公斤后增壓器轉(zhuǎn)化為浮力大于重力1000-200 = 800公斤。增壓器由排水前的重力大于浮力100公斤轉(zhuǎn)化為排水后浮力大于重力800公斤，
增壓器上浮。這是增壓器沉浮原理。4.液體重力蓄能裝置制造結(jié)構(gòu)。圖4圖4中序號1為增壓器均勻分布共36個。序號2為液體重力蓄能裝置的鋼制骨架。序號3為液體重力蓄能裝置的旋轉(zhuǎn)中心軸位置。包括軸、共用水室、共用換氣室、 軸承支撐及旋轉(zhuǎn)密封部件。液體重力蓄能裝置的各個增壓器的高壓水輸送管(圖1中序號8)與共用水室連接，換氣管路(圖1中序號11)與共用換氣室連接導通。液體重力蓄能裝置的最大直徑為100米。5.液體重力蓄能裝置增壓器充、排水位置。圖5液體重力蓄能裝置安裝在100米深的水池中。
圖5中序號1為增壓器。序號2為增壓器低壓充水閥門開啟機構(gòu)。序號3為增壓器體積約束器及高壓排水閥門開啟機構(gòu)。圖中A為增壓器充水位置。圖中B為增壓器排水位置。液體重力蓄能裝置的增壓器在圖中A位置時打開排氣閥門，(圖1中序號6)排氣充水。充水時增壓器低壓充水閥門開啟機構(gòu)(圖5中序號2)開啟自復位閥門(圖1中序號10)進行充水。充水結(jié)束后排氣閥門關(guān)閉。(排氣閥門只在初始工作時排氣一次。正常工作后不再使用)。增壓器依次充水，充水后的增壓器旋轉(zhuǎn)到圖中B位置時碰到增壓器體積約束器及高壓排水閥門開啟機構(gòu)(圖5中序號3)。體積約束器的作用是增壓器排水前阻止通過，壓縮排水結(jié)束，體積減小后才能通過。同時，高壓排水閥門開啟機構(gòu)開啟自復位閥門 (圖1中序號7)把增壓器增壓腔內(nèi)的水送至高位蓄能。增壓器通過體積約束器后，自復位閥門復位關(guān)閉。圖5中左邊增壓器處于充水狀態(tài)，重力大于浮力。右邊增壓器處于排水后的狀態(tài)， 浮力大于重力。在這兩種狀態(tài)的作用下形成一個逆時針旋轉(zhuǎn)的扭力，這個扭力為自復位閥門提供開啟力，另外還可以對外輸出一部分力。6.液體重力蓄能裝置蓄能循環(huán)過程。圖6水循環(huán)路徑增壓器排氣充水，重力大于浮力下沉。碰到體積約束器及高壓排水閥門開啟機構(gòu)后自復位閥門開啟，增壓器增壓腔排水，通過共用水室(序號9)、高壓水輸出管路(序號6)輸送到高位蓄能水池(序號7)蓄能。排水后增壓器脫離體積約束器約束，自復位閥門關(guān)閉，增壓器浮力大于重力上浮。蓄能水通過作功設備(水輪發(fā)電機)(序號8) 做功后返回到深水池(序號1)中結(jié)束一個循環(huán)。換氣路徑增壓器的換氣管路通過共用換氣室(序號幻、共用換氣管路(序號2) 進行換氣?？諝獾谋戎貫樗那Х种?，在此忽略不計。以上是對液體重力蓄能裝置的說明描述。
權(quán)利要求
1.液體重力蓄能裝置的發(fā)明原理是利用放大液體內(nèi)部壓強，把低位液體輸送至高位， 蓄能做功的能源開發(fā)技術(shù)。本發(fā)明的主要特征是利用重力作用下液體深部的壓強作為原動力，利用液體重力蓄能裝置上的增壓器的放大原理，增壓器的蓄能原理，增壓器的沉浮原理來實現(xiàn)蓄能做功的。本文所指的液體為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的液體重力蓄能裝置是利用重力作用下液體深部的壓強作為原動力，這是一種利用重力做功的方法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的液體重力蓄能裝置上的增壓器的放大原理方法。其特征是能夠放大液體深部的壓強。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的液體重力蓄能裝置上的增壓器的蓄能原理方法。其特征是能夠把增壓腔內(nèi)的液體輸送到高位蓄能。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的液體重力蓄能裝置上的增壓器的沉浮原理方法。其特征是能夠把增壓器的浮力和重力互相轉(zhuǎn)化，使液體重力蓄能裝置旋轉(zhuǎn)循環(huán)。
全文摘要
液體重力蓄能裝置。液體重力蓄能裝置屬于新能源技術(shù)開發(fā)研究領域。液體在重力作用下存在一個壓強，液體越深壓強越大。本發(fā)明是利用放大液體內(nèi)部壓強，把低位液體輸送至高位，蓄能做功的能源開發(fā)技術(shù)。本發(fā)明所解決的問題是提供一種不污染環(huán)境的能源開發(fā)方法。本發(fā)明的主要特征是利用液體深部的壓強作為原動力，利用液體重力蓄能裝置上的增壓器的放大原理放大液體深部壓強，利用增壓器的蓄能原理把增壓腔內(nèi)的液體輸送至高位蓄能，利用增壓器的沉浮原理來實現(xiàn)液體重力蓄能裝置的旋轉(zhuǎn)和循環(huán)。本文所指的液體為水。利用高位蓄能的液體推動水輪發(fā)電機工作發(fā)電，是液體重力蓄能裝置的用途。重力也是能源，需要研究、開發(fā)和利用。
文檔編號F03B13/06GK102486154SQ20111031565
公開日2012年6月6日 申請日期2011年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月8日
發(fā)明者尹大成 申請人:尹大成