[发明专利]一种水中U型锁式串联升沉仓发电装置

权利要求书

1.一种水中U型锁式串联升沉仓发电装置。在水体中及其垂直水平面上，建一组分置两边的、U型锁式串联左右两个升沉仓垂直上下往复运动的钢绳滑轮组。两对四个主次滑轮固定安装在水平面的平台上，一对两个滑轮固定安装在水底。左右升沉仓安装在次滑轮和水底滑轮之间，一组三对六个滑轮与上下升沉仓形成往复运动。六个滑轮的中心轴承各连接一个发电机的转子轴承。水面平台上有蓄电设备和空气压缩机通过管道向水底输送压缩空气。水面升沉仓注满水获重力下沉，水底升沉仓注入压缩空气排水充气获浮力上升，下沉重力和上升浮力合力拉动水面平台的发电机转子轴发电。升沉仓往复上下运动的关键是升沉仓被注入压缩空气排水充气获得浮力。每次往复运动一次注入压缩空气。

2.根据权利要求1所述，其特征是，考虑到升沉仓重力下沉和浮力上升要拉动六个转子轴的负荷，因此，设计转子轴和滑轮轴承结合的松紧擒放装置。升沉仓重力下沉一边的三个发电机转子轴和滑轮轴承设计为抱实，另一边升沉仓浮力上升的三个发电机转子轴和滑轮轴承设计为松开。

3.根据权利要求1所述，其特征是，考虑到每次升沉仓充气排水和排气注水都有停顿不应期，使往复运动停顿，发电机停转，所以，设计两个U型锁式串联升沉仓发电装置并列为双往复发电机组。两个单往复错开运动时间，一个单往复停顿充气注水，另一个保持运动作用于发电机转子轴。使往复运动不停，发电机不停转。

4.根据权利要求1所述，其特征是，考虑到单往复的两个升沉仓上下运动，如作用于同一发电机转子轴，发电机转动会不断变换顺逆方向。所以，设计一组两个发电机不并排放置，而是转子轴相对放置，双往复发电机组升沉仓的滑轮轴承都连接相对的发电机轴，就能使发电机组转动不停顿，朝同一方向。

5.根据权利要求1所述，其特征是，考虑到减少重力下沉和浮力上升的水阻力，升沉仓设计为橄榄形。其下尖部内置密封防水电机，使重心在下。其中部的容水、气空间为竖圆筒形，内置一块等半径宽长方形的固定竖板和一块同样尺寸的围绕圆心运动的转动扇板，竖圆筒的一段弧面设计为排水进水门，由液压泵臂操控。上尖部也是容水、气空间，一段外弧面设计为排气口。下尖部外侧设计一个充气管，内有单向气阀。

6.根据权利要求1所述，其特征是，输入压缩空气和电机合力顺时针转动扇板充气排水。水平面平台的空气压缩机不断制造压缩空气，通过管道充入水底压缩空气柜，使气压大于水底水压。使充气排水不应期尽量缩短。升沉仓上下高程运动距离越长、时间越长，水面升沉仓的注水排气和水底升沉仓的注气排水过程越快，越有利于调整不应期时间。

7.根据权利要求1所述，其特征是自动控制系统。升沉仓的充气排气、排水注水、排水、排气口的开闭，由单扇板顺逆运动压动轨道上的压动开关依运动顺序进行控制；滑轮轴承与发电机转子轴结合的擒放控制，由不应期时间、高程长短、空气压缩机的功率和发电机的功率负荷等因素综合设计一个自动擒放系统；升沉仓的充气管因重力下沉撞入压缩空气柜的喇叭口接受充气，也由锁住充气管和放松脱离的压力感应控制。

8.根据不同水域水体的深度和广度具体条件，海岸围堰、岛礁西湖、煤矿矿坑、水库、大湖等等，可掘深挖宽，安装N个不同功率的双循环水浮力发电装置，做成大型水中U型锁式串联升沉仓发电装置发电站。