[发明专利]发电机和发电的方法

说明书

本发明涉及一种发电机，包括压力腔室、液体源、集液罐以及涡轮，压力腔室具有可释放地密封的排气孔，该集液罐构造成将液体输送至压力腔室。该发电机还包括管道网络、加压空气源、多个阀以及控制器，该管道网络包括直立液体导管，直立液体导管构造成将水从压力腔室输送通过涡轮并且返回输送至集液罐，加压空气源可操作成加压压力腔室中的空气，该控制器用于操作多个阀。在使用中，少量空气可用于有效地移动大量水，该大量水进而用于驱动涡轮。由涡轮发的电可被获取并且随后被使用，由此减少电力耗费。设施是紧凑的并且可安装在电力需求/耗费较高的工厂或其他设施中。

技术领域

本发明涉及发电机和发电的方法。本发明进一步涉及利用来自现有过程的多余或废余加压空气来发电的方法。

背景技术

许多年来，倾向于弃用化石燃料而趋向于使用可再生能源来发电。煤、石油和天然气之类的化石燃料供应正快速地耗尽，且化石燃料的燃烧被认为对环境有害。风能、波浪能、潮汐能和太阳能之类的可再生能源实际上是无限的，并且被认为不会对环境造成太大的危害。因此，不断地转向这些可再生能源，因为这些可再生能源是可持续的并且被认为对环境的危害较小。

然而，许多已知的可再生能源以及用于利用可再生能源发电的设备存在一些问题。例如，风力发电被视为仅仅在全年都经历高于特定风力的可靠且可预测风的那些区域中是实用的。用于利用风能发电的风力涡轮被认为是相对嘈杂的，并且不期望在人口稠密地区附近设置所谓的“风力发电场”。因此，存在许多无法或不期望设置风力发电场的区域。

此外，关于波浪和潮汐能，不言而喻的是，这些形式的可再生能源需要海岸线以及进入大海或海洋以便操作。在许多方面都认为，波浪和潮汐可再生能源距作为化石燃料的经济上可行的替代物仍有数年的时间。因此，这些可再生能源并不是随处可获得的，即使在那些可获得这些可再生能源的区域，这些可再生能源也不一定具有商业吸引力。太阳能设备的效率已得到提高，且其价格已下降，使得它们称为化石燃料的现实可行的替代物。然而，为了得到这些益处，仍然需要全年都具有高的光照度。因此，太阳能并非在所有位置都是现实可行的替代物。

一种变得越来越受欢迎并引起更多关注的可再生能源形式是利用水下“瀑布”发电的水力发电。此种类型的可再生能源的优点是，此种可再生能源仅仅需要水体、甚至是湖泊或池塘(人造或自然产生的)，而不依赖于波浪、潮汐流或其他气候条件来操作。一般而言，这些装置包括发电机，该发电机具有涡轮，该涡轮浸没在水下。来自上方的水下降到涡轮上，以致使涡轮旋转，并且此种运动转换成电力。已用于转动涡轮的水从发电机释放回到水体中并且再循环。因此，可以通过操作这种发电机产生无尽的持续电力供应。

一种解决许多上述问题的装置是在申请人的题为“A submersiblehydroelectric generator apparatus and a method of evacuating water from suchan apparatus(浸没式水力发电机设备以及将水从此种设备中排出的方法)”的共同在审PCT专利申请公布WO2014/180995中描述的装置。虽然WO2014/180995中描述的设备提供对于之前已知装置的可用替代，但有利地是提供一种并非必须浸没在水体中的装置。通过具有并不浸没的装置，装置的维护会大大地简化，且实际上装置的应用会大大地增强。例如，如果装置并非必须浸没在水体中，则该装置可安装在工厂或其他位置中。

在生产发电机方面已做了各种尝试，包括多种并不浸没的发电机。例如，以Ito名义的PCT专利申请公布第WO03/012288号、以Tsunoda名义的日本专利申请公布第JP2000009014号以及以Kirchmann名义的加拿大专利申请公开第CA2340463号均描述了并不浸没的发电机。然而，迄今为止，这些装置中没有一个看下来是完全令人满意的。