[发明专利]静水吊式发电系统

权利要求书

1.一种静水吊式发电系统，其特征在于：

所述静水吊式发电系统，含贮气罐、动力机、发电机、支撑装置、提吊装置、空气压缩装置、定位装置、取气装置和输气管；

贮气罐贮存压缩空气，其罐壁上固定连接两个进气管，其罐壁的内表面上与这两进气管相对应的位置，各活动连接一个公知罐阀门；当进气管内压缩空气的压强大于所述贮气罐内压缩空气的压强时，与所述进气管对应的罐阀门自动打开，让所述进气管内压缩空气进入所述贮气罐内；当进气管内压缩空气的压强等于或小于所述贮气罐内压缩空气的压强时，与所述进气管对应的罐阀门自动关闭，阻止所述贮气罐内压缩空气经所述进气管泄漏；

动力机为蒸汽轮机或蒸汽机，但让其工作的不是高压蒸汽，而是从所述贮气罐输送来的受控压缩空气；

发电机由所述动力机驱动发电；

支撑装置含立柱(1)、定滑轮(4)和钢梁(5)；

所述立柱(1)的水平横断面为矩形，其竖立于深的静水中，其下端面与水平水底面(17)固定连接，其顶上有横向立柱槽；所述立柱槽，其位于所述立柱(1)上前槽板(1a)和后槽板之间，其槽底(1b)水平；所谓“静水”，是指不作定向流动的水；

所述钢梁(5)为条形长方体，其接近所述立柱(1)的槽底(1b)且位于所述槽底(1b)的下方，其固定安装在所述立柱(1)中，其水平轴线与所述立柱(1)的竖直轴线正交，且分别与所述立柱(1)的左、右侧向面垂直，其两端从所述立柱(1)伸出的长度相等；

两个定滑轮(4)分别为公知安装方式活动安装在所述钢梁(5)两端的钢梁槽中；这两个定滑轮(4)中的任意一个，可绕自身轴线自由转动，但不能相对所述钢梁(5)移动；

提吊装置含轮轴(2)、绳轮(3)、钢丝绳(7)和电动机；

水平轮轴(2)，其两端分别活动安装在所述立柱(1)的前槽板(1a)和后槽板上的轮轴孔中，其可绕其轴线自由转动，但不能沿轴向或径向移动；

电动机固定连接在所述立柱(1)的槽底(1b)上；所述电动机可驱动所述轮轴(2)沿顺时针方向或逆时针方向旋转；

所述绳轮(3)，其位于所述立柱(1)的立柱槽中，其固定套装在所述轮轴(2)上轴向中央的外圆周表面上，其轴线与所述轮轴(2)的轴线重合；

所述钢丝绳(7)，其缠绕在所述绳轮(3)上，其两端分别从所述绳轮(3)两侧上方伸出后，分别跨过两个定滑轮(4)，然后改变方向竖直下垂；

空气压缩装置含气箱(8)和辅箱(9)；

长方体形气箱(8)，其内部的主腔(8b)为长方体形空腔，所述主腔(8b)的下端敞开；所述气箱(8)，其里箱壁(8a)接近所述立柱(1)，其内安装箱阀门(8f)和封口装置，其水平箱顶上依次开有插孔(8c)、阻水孔(8d)和阀孔(8e)，所述插孔(8c)邻近所述里箱壁(8a)，其带着所述主腔(8b)中的封闭空气在水中下降时重力大于浮力；所述箱阀门(8f)，其活动安装在气箱(8)箱顶的下表面上，其位于所述气箱(8)上阀孔(8e)的正下方，其自动控制空气或水从所述阀孔(8e)的通过；

封口装置由U形架(15)和浮块(16)组成；

所述U形架(15)上两竖杆的上端，分别固定连接在气箱(8)上阻水孔(8d)两侧箱顶的内表面上；

所述浮块(16)的密度小于水的密度，其活动套装在气箱(8)内U形架(15)的两竖杆上，其可沿这两竖杆上下移动，但不能向其他方向移动；

两个气箱(8)分居所述立柱(1)的左右两侧，位于左侧的气箱(8)的箱顶与相应侧伸下的钢丝绳(7)的下端固定连接，位于右侧的气箱(8)的箱顶与相应侧伸下的钢丝绳(7)的下端固定连接，当左侧的气箱(8)接触水底面(17)时，右侧的气箱(8)位于最高点，且接近下方的水面(18)，又接近上方的钢梁(5)；

长方体形辅箱(9)，其体积远小于气箱(8)的体积，其内辅腔(9a)为长方体形空腔，所述辅腔(9a)的下端敞开；所述辅箱(9)，其固定连接在气箱(8)的箱顶上，其辅腔(9a)与所述气箱(8)上相邻的插孔(8c)和阻水孔(8d)都相通；

定位装置含静条(6)和动条(10)；

竖直长条形静条(6)，其水平横断面为矩形，其竖直高度等于所述立柱(1)上钢梁(5)的下表面与水底面(17)之间的距离，其内为竖直条形静条腔(6a)，其外腔壁(6c)的纵向中央为竖直静条槽(6b)，其里腔壁(6d)的外表面与所述立柱(1)对置；所述静条腔(6a)和所述静条槽(6b)的水平横断面均为矩形，所述静条腔(6a)的纵向宽度大于所述静条槽(6b)的纵向宽度，所述静条腔(6a)与所述静条槽(6b)相通；两对静条(6)中，一对静条(6)的两静条(6)上里腔壁(6d)的外表面分别竖直固定连接于所述立柱(1)的左侧向面上，另一对静条(6)的两静条(6)上里腔壁(6d)的外表面分开竖直固定连接于所述立柱(1)的右侧向面上，每一对静条(6)的两静条(6)相互平行且二者之间的水平距离小于气箱(8)的纵向宽度，每一对静条(6)的两静条(6)的下端均与所述立柱(1)的下端齐平；

竖直条形动条(10)，其高度等于气箱(8)上里箱壁(8a)的高度，其水平横断面为横向凸字形，其由竖直宽条(10a)和竖直窄条(10b)结合为整体；所述宽条(10a)，其水平横断面为矩形，其纵向宽度等于所述静条(6)上静条腔(6a)的纵向宽度，其横向长度等于所述静条腔(6a)的横向长度；所述窄条(10b)，其水平横断面为矩形，其纵向宽度等于所述静条(6)上静条槽(6b)的纵向宽度，其横向长度大于所述静条(6)上静条槽(6b)的横向长度；四个动条(10)的宽条(10a)分别插入所述立柱(1)上安装的四个静条(6)的静条腔(6a)中，这四个动条(10)的窄条(10b)分别穿过这四个静条(6)的静条槽(6b)后向外伸出；从所述立柱(1)左侧伸出的两窄条(10b)的左侧向面，分别与左侧的气箱(8)里箱壁(8a)的外表面竖直固定连接，从所述立柱(1)右侧伸出的两窄条(10b)的右侧向面，分别与右侧的气箱(8)里箱壁(8a)的外表面竖直固定连接；从而这两个气箱(8)只能沿竖直方向上下运动，而不能向其他方向移动；

取气装置含取气管(11)、密封套(12)、弹簧(13)和弹簧座(14)；

取气管(11)由短竖管(11a)、横管(11b)和长竖管(11c)连通为L形整体；所述短竖管(11a)，其上端封闭，其上端附近的管壁上开有气孔(11e)，其外径等于或小于气箱(8)上插孔(8c)的内径；

所述密封套(12)、所述弹簧(13)和所述弹簧座(14)都安装在短竖管(11a)上；所述弹簧座(14)为圆板或方形板，其固定套装在所述短竖管(11a)中部的圆周表面上；所述弹簧(13)套装在所述短竖管(11a)上，且坐落在所述弹簧座(14)上；所述密封套(12)，其为柔软结实弹性圆柱体，其竖直轴线上有圆滑圆孔，其紧密活动套装在所述短竖管(11a)上，其轴线与所述短竖管(11a)的轴线重合，其下端与所述弹簧(13)的上端接触；当所述密封套(12)盖住所述短竖管(11a)上的气孔(11e)时，外面的水不能通过所述气孔(11e)进到所述短竖管(11a)内；当向下压力使所述密封套(12)沿所述短竖管(11a)下降且压缩所述弹簧(13)，让所述气孔(11e)露出在压缩空气中时，所述压缩空气通过所述气孔(11e)进到所述短竖管(11a)内；当撤消作用于所述密封套(12)的向下压力时，所述密封套(12)在所述弹簧(13)推动下沿所述短竖管(11a)上升，将所述气孔(11e)封盖；

两取气管(11)的短竖管(11a)的下部、横管(11b)和长竖管(11c)的下部，都隐藏在水底面(17)之下的水泥板中，这两取气管(11)的两短竖管(11a)向上穿出水底面(17)后分别从所述立柱(1)的左右两侧竖直向上伸出；当左侧的气箱(8)下沉到水底面(17)时，位于左侧的短竖管(11a)的上端穿过所述气箱(8)上插孔(8c)，并伸进所述气箱(8)上辅箱(9)的辅腔(9a)中；右侧的气箱(8)下沉到水底面(17)时，位于右侧的短竖管(11a)的上端穿过所述气箱(8)上插孔(8c)，并伸进所述气箱(8)上辅箱(9)的辅腔(9a)中；这两取气管(11)的两长竖管(11c)从水底面向上伸出后大部分分别隐藏在所述立柱(1)两侧的柱体中，这两长竖管(11c)上端的管口(11d)分别从所述立柱(1)上槽底(1b)的两侧向上伸出；

两输气管的一端分别与两取气管(11)的管口(11d)固定连接，另一端分别与贮气罐上两进气管固定连接；

设起始状态时右侧气箱(8)位于最高位置，左侧气箱(8)位于水底面(17)上；所述右侧气箱(8)，其上浮块(16)因重力作用搁置在其U形架(15)的横杆上，其上箱阀门(8f)离开其上阀孔(8e)，外面的空气通过所述阀孔(8e)进到其内主腔(8b)中；所述左侧气箱(8)，其上箱阀门(8f)早在其在水中下降时已封盖其上阀孔(8e)，位于左侧的短竖管(11a)的上端穿过其上插孔(8c)，并伸进其顶上辅箱(9)的辅腔(9a)中，其同时压下所述短竖管(11a)上的密封套(12)，所述短竖管(11a)上气孔(11e)露出在所述辅腔(9a)中，其内主腔(8b)中的压缩空气经其上阻水孔(8d)进到所述辅腔(9a)中，然后经所述气孔(11e)进到所述短竖管(11a)中，再依次通过相应横管(11b)、相应长竖管(11c)、相应输气管进到贮气罐内，与此同时其上浮块(16)随所述主腔(8b)中水面的上升而上升，当所述主腔(8b)中的水面上升到其箱顶下表面时，所述浮块(16)封堵所述阻水孔(8d)，阻止所述主腔(8b)中的水进入所述辅腔(9a)后倒灌进入所述短竖管(11a)中；

接着，电动机驱动轮轴(2)和叶轮(3)沿顺时针方向转动，缠绕在所述叶轮(3)上的钢丝绳(7)使左侧气箱(8)在水中上升直到离开水面(18)、右侧气箱(8)在水中下降直到接触水底面(17)，当所述右侧气箱(8)接触水底面(17)时所述电动机短暂停止工作；所述右侧气箱(8)，其上箱阀门(8f)封盖其上阀孔(8e)，其主腔(8b)中的空气不断被压缩直到压强达最大值，当其接触水底面(17)时，位于右侧的短竖管(11a)的上端穿过其上插孔(8c)，并伸进其顶上辅箱(9)的辅腔(9a)中，其同时压下所述短竖管(11a)上的密封套(12)，所述短竖管(11a)上气孔(11e)露出在所述辅腔(9a)中，其内主腔(8b)中的压缩空气经其上阻水孔(8d)进到所述辅腔(9a)中，然后经所述气孔(11e)进到所述短竖管(11a)中，再依次通过相应横管(11b)、相应长竖管(11c)、相应输气管进到贮气罐内，与此同时其上浮块(16)随所述主腔(8b)中水面的上升而上升，当所述主腔(8b)中的水面上升到其箱顶下表面时，所述浮块(16)封堵所述阻水孔(8d)，阻止所述主腔(8b)的水进入所述辅腔(9a)后倒灌进入所述短竖管(11a)中；所述左侧气箱(8)上升时，其上插孔(8c)随之上升，左侧短竖管(11a)的上端从所述插孔(8c)中退出，所述短竖管(11a)上密封套(12)在下方弹簧(13)作用下上升，将所述短竖管(11a)上气孔(11e)封盖，阻止水通过所述气孔(11e)倒灌进入所述短竖管(11a)中，其露出其外面的水面(18)时其上箱阀门(8f)离开其上阀孔(8e)，外面的空气通过所述阀孔(8e)进到其主腔(8b)中，其上浮块(16)因重力作用搁置在其U形架(15)的横杆上；

接着所述电动机又工作，驱动所述轮轴(2)和所述叶轮(3)沿逆时针方向转动，此后不断重复上述过程。