[发明专利]一种排水上浮动力式能量转换装置及能量转换方法

说明书

本发明提供了一种排水上浮动力式能量转换装置，其特征在于：包括内部储存有水的蓄水池、转轮一、气体输入输出结构和若干设置在转轮一上的浮桶；所述转轮一通过转动座可旋转地设置在蓄水池中；各个浮桶分别设有浮桶腔体，各个浮桶分别连接有进排水组件，以实现浮桶腔体中进水和排水；各个浮桶分别与气体输入输出结构连接，以实现在浮桶腔体进水时将气体从浮桶腔体中排走，或在浮桶腔体排水时将气体输入到浮桶腔体中。本发明能量转换装置可将浮桶重力和浮桶浮力做的功转换成其它形式能量。本发明还提供一种可将浮桶重力和浮桶浮力做的功转换成其它形式能量的排水上浮动力式能量转换方法。

技术领域

本发明涉及浮力动力机械技术领域，更具体地说，涉及一种排水上浮动力式能量转换装置及能量转换方法。

背景技术

目前在能源结构中煤炭和石油等能源比重大；巨大的煤炭和石油消耗量极大地增加了碳排放量，造成了严重的大气污染并引发出一系列的环境问题。近年来，我国大面积的雾霾天气给人们的健康以及工作生活带来了极大的危害。为改善人类的生活环境，风能、水能、太阳能等清洁能源越来越引起人们的重视；但是风能、水能、太阳能等清洁能源受限于地理条件和天气因素，产出能源有限，因此在能源结构中比重小。物体浸设在水中会受到向上浮力，浮力并不受地理条件和天气因素的制约，若能将浮力和重力做功转换成其它形式能量，则可以获得清洁能源。

发明内容

为克服现有技术中的缺点与不足，本发明的一个目的在于提供一种可将浮桶重力和浮桶浮力做的功转换成其它形式能量的排水上浮动力式能量转换装置。本发明的另一个目的在于提供一种可将浮桶重力和浮桶浮力做的功转换成其它形式能量的排水上浮动力式能量转换方法。

为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种排水上浮动力式能量转换装置，其特征在于：包括内部储存有水的蓄水池、转轮一、气体输入输出结构和若干设置在转轮一上的浮桶；所述转轮一通过转动座可旋转地设置在蓄水池中；各个浮桶分别设有浮桶腔体，各个浮桶分别连接有进排水组件，以实现浮桶腔体中进水和排水；各个浮桶分别与气体输入输出结构连接，以实现在浮桶腔体进水时将气体从浮桶腔体中排走，或在浮桶腔体排水时将气体输入到浮桶腔体中。

本发明能量转换装置的工作原理是：通过浮桶腔体进水和排水，使浮桶重力与浮桶浮力的合力作用于转轮一下降侧时方向向下且浮桶重力与浮桶浮力的合力作用于转轮一上升侧时方向向上，驱动转轮一转动形成动能。本发明能量转换装置可将浮桶重力和浮桶浮力做的功转换成其它形式能量，获得清洁能源。

优选地，还包括转轮二，转轮二的中心与转轮一的中心同轴连接；每组进排水组件均包括不透水布和设置在转轮二上的驱动器；所述不透水布盖设在浮桶腔体上，且不透水布与浮桶腔体壁共同形成密封空间；所述驱动器与不透水布连接，以实现驱动器带动不透水布与驱动器之间的连接处移动。传统排水采用活塞、压缩气体等方式，但是这些传统方式需要采用滑块对浮桶腔体进行密封，由于水中水压大而导致滑块难以定位和固定，因此传统方式存在滑块难以平衡滑动、浮桶腔体难以实现密封等技术难题。本发明的排水组件利用不透水布形状的可变性，拉动不透水布与驱动器之间的连接处向外移动可增大密封空间从而实现浮桶腔体排水；使不透水布贴近浮桶腔体壁可缩小密封空间从而实现浮桶腔体进水；解决了浮桶腔体密封件难以定位和固定的技术问题。同时由于不透水布具有柔性，在水中移动所需拉力远小于刚性板体在水中移动所需拉力，因此与传统方式相比，本发明的排水组件可节省排水和进水能耗，优化能量转换效率。

优选地，不透水布的长度l＞浮桶腔体的深度。该设计有利于浮桶腔体进水时缩小密封空间，可减小浮桶浮力并加大浮桶重力。

优选地，所述转轮一通过转动座可旋转地设置在蓄水池中是指，转动座设置在蓄水池中，转动座通过若干呈散射状分布的支撑管与转轮一连接。