浮力发电装置的制作方法

1.本发明涉及一种发电装置，尤其涉及一种浮力发电装置。


背景技术：

2.目前，中国的发电方式有水力发电、火力发电、核能发电、风力发电及太阳能发电。其中火力发电和核能发电会产生污染物，这些污染物排到外部环境中会污染环境，并且危害人体健康。因此，随着经济的发展，人们生活水平的提高，对环境保护的意识逐渐增强，人们对清洁能源的需求越来越大，而现有的水力发电、风力发电及太阳能发电远远无法满足人们的需要。而且现有的水力发电及风力发电往往都是规模大、投资大、控制复杂，而且发电效低。因此，急需开发出一些成本低、控制简单、发电效率高的清洁能源。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种浮力发电装置，其可以利用水位的升降使浮体产生的浮力推动发电机实现发电，其控制简单，发电效率高，符合新能源及环保要求。
4.为了实现上述目的，本发明提供的浮力发电装置包括水池、浮体、推杆、曲轴、变速器、发电机及控制系统，所述水池的底部设有进水口及排水口，所述进水口设有第一控制阀，所述排水口设有第二控制阀；所述水池的内壁上侧设有第一液位感应器，下侧设有第二液位感应器；所述第一液位感应器及第二液位感应器与所述控制系统电连接，所述控制系统与所述第一控制阀及第二控制阀电连接，以控制所述第一控制阀及第二控制阀的打开或关闭；所述浮体设置于所述水池内且可浮于水面上；所述推杆的一端与所述浮体枢接，另一端与所述曲轴枢接，所述曲轴与所述变速器的输入端连接，所述变速器的输出端与所述发电机的输入轴连接。
5.与现有技术相比，本发明通过在水池内设置浮体，并在所述浮体与曲轴之间设置推杆，使所述曲轴上通过变速器与发电机连接，从而可以利用水池的水位升降使得所述浮体产生浮力，再利用浮力通过所述推杆推动曲轴转动，最后曲轴可推动所述发电机转动，从而实现浮力发电的目的；又通过在所述水池的内壁设置第一液位感应器及第二液位感应器，利用两感应器监测水位的升降，从而可以通过控制系统自动控制所述水池的第一控制阀及第二控制阀开启或关闭，因此，所述水池的水位上升及下降能实现自动循环，进而达到连续不断地通过浮力发电。整个过程控制十分简单方便，浮力经过较少的机械结构便可驱动发电机发电，能量损失小，因而，发电效率高，是另一种理想的清洁能源来源。
6.较佳地，所述浮力发电装置还包括导向机构，所述导向机构包括导向杆及导向套，所述导向杆设置于所述水池及所述浮体的其中一者，所述导向套设置于所述水池及所述浮体的另一者，所述导向套滑动地套于所述导向杆，以引导所述浮体上升或下降。利用导向机构引导所述浮体，可以使得浮体的升降运动更加平稳顺畅，从而提高浮力发电装置的稳定性及可靠性。
7.较佳地，所述浮体为空心箱体。
8.具体地，所述浮体的外壁与所述水池的内壁之间的间距为3厘米至5厘米。这样既可以保证所述空心箱体能在水池内上浮或下降，又可以尽量减少进水量，加快空心箱体的升降速度，从而提高发电效率。
9.具体地，所述空心箱体的重力为所述空心箱体的最大浮力的五分之二。这样可以使得所述空心箱体能产生较大的推动力推动曲轴转动，从而提高发电效率。
10.具体地，所述空心箱体的外表面设有防水防锈涂层。这样可以避免所述空心箱体被侵蚀，延长设备的使用寿命。
11.具体地，所述空心箱体内设有多个相互独立地隔离密封的小空箱。这样可以防止所述空心箱体因长时间使用受到侵蚀而发生泄漏，保证所述空心箱体的稳定性，以及延长设备的使用寿命。
12.较佳地，所述变速器包括主动齿轮及从动齿轮，所述主动齿轮设置于所述曲轴上，所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合，所述从动齿轮与所述发电机的输入轴连接，所述主动齿轮的直径大于所述从动齿轮的直径。通过利用较大的齿轮驱动较小的齿轮，从而可以使输出的转速大幅提高，进而提高发电效率。
附图说明
13.图1是本发明浮力发电装置的结构图。
实施方式
14.为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现的效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
15.如图1所示，本发明的浮力发电装置100可以建造于水坝附近，包括水池1、浮体2、推杆3、曲轴4、变速器5、发电机6及控制系统，所述水池1的高度等于或低于所述水坝的最低水位时水面的高度。所述水池1的底部设有进水口11及排水口12，所述进水口11与水坝连通且设有第一控制阀7，所述水池1与水坝形成u形管结构，实现自动进水。所述排水口12设有第二控制阀8；所述水池1的内壁上侧设有第一液位感应器9，用于监测所述水池1的最高水位，所述水池1的内壁下侧设有第二液位感应器10，用于监测所述水池1的最低水位。所述第一液位感应器9及第二液位感应器10与所述控制系统电连接。所述控制系统与所述第一控制阀7及第二控制阀8电连接，以控制所述第一控制阀7及第二控制阀8的打开或关闭；所述浮体2设置于所述水池1内且可浮于水面上；所述推杆3的一端与所述浮体2的上端枢接，另一端与所述曲轴4枢接，所述曲轴4与所述变速器5的输入端连接，所述变速器5的输出端与所述发电机6的输入轴连接。此外，所述推杆3与所述曲轴4枢接的枢接点转动到最高点到最低点之间的距离等于第一液位感应器9到第二液位感应器10之间的距离。另外，曲轴4上还可以设置一飞轮，曲轴4转动到上、下死点处利用飞轮较大的惯性带动转动，可防止曲轴4卡死。
16.所述浮力发电装置100还包括导向机构110，所述导向机构110包括导向杆111及导向套112，所述导向杆111设置于所述水池1及所述浮体2的其中一者，所述导向套112设置于所述水池1及所述浮体2的另一者，所述导向套112滑动地套于所述导向杆111，以引导所述浮体2上升或下降。利用导向机构110引导所述浮体2，可以使得浮体2的升降运动更加平稳
顺畅，从而提高浮力发电装置100的稳定性及可靠性。
17.所述浮体2为空心箱体。具体地，所述空心箱体的重力为所述空心箱体的最大浮力的五分之二。这样可以使得所述空心箱体能产生较大的推动力推动曲轴4转动，从而提高发电效率。并且，当曲轴4位于最高点且水位开始下降时，可以利用所述空心箱体的重力推动曲轴4转动。所述空心箱体的外表面设有防水防锈涂层。这样可以避免所述空心箱体被侵蚀，延长设备的使用寿命。所述空心箱体内设有多个相互独立地隔离密封的小空箱。这样可以防止所述空心箱体因长时间使用受到侵蚀而发生泄漏，保证所述空心箱体的稳定性，以及延长设备的使用寿命。所述空心箱体的外壁与所述水池1的内壁之间的间距为3厘米至5厘米，这样既可以保证所述空心箱体能在水池1内上浮或下降，又可以尽量减少进水量，加快空心箱体的升降速度，从而提高发电效率。
18.所述变速器5包括主动齿轮及从动齿轮，所述主动齿轮设置于所述曲轴4上，所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合，所述从动齿轮与所述发电机6的输入轴连接，所述主动齿轮的直径大于所述从动齿轮的直径。通过利用较大的齿轮驱动较小的齿轮，从而可以使输出的转速大幅提高，进而提高发电效率。
19.在发电时，所述控制系统控制水池1中的所述第一控制阀7打开，且所述第二控制阀8关闭，水坝内的水通过所述进水口11进入到所述水池1中，所述水池1中的水面逐渐上升；所述浮体2浸于水中并产生浮力，所述浮体2随着水面的上升而上升。此时，所述浮体2带动所述推杆3的一端上升，所述推杆3的另一端推动所述曲轴4转动。当所述水池1中的水面到达最高位时，所述第二液位感应器10检测到后通过所述控制系统控制所述第一控制阀7关闭，而所述第二控制阀8打开。此时，所述水池1的排水口12打开排水。所述水池1的水面慢慢下降，在这个过程中，所述浮体2在自身的重力作用下拉动所述推杆3，使得所述推杆3驱动所述曲轴4继续转动。依此，水池1的水位可以在第一液位感应器9及第二液位感应器10之间循环升降，因而，所述曲轴4可以连续不断地输出扭矩驱动所述发电机6发电。
20.与现有技术相比，本发明通过在水池1内设置浮体2，并在所述浮体2与曲轴4之间设置推杆3，使所述曲轴4上通过变速器5与发电机6连接，从而可以利用水池1的水位升降使得所述浮体2产生浮力，再利用浮力通过所述推杆3推动曲轴4转动，最后曲轴4可推动所述发电机6转动，从而实现浮力发电的目的；又通过在所述水池1的内壁设置第一液位感应器9及第二液位感应器10，利用两感应器监测水位的升降，从而可以通过控制系统自动控制所述水池1的第一控制阀7及第二控制阀8开启或关闭，因此，所述水池1的水位上升及下降能实现自动循环，进而达到连续不断地通过浮力发电。整个过程控制十分简单方便，浮力经过较少的机械结构便可驱动发电机6发电，能量损失小，因而，发电效率高，是另一种理想的清洁能源来源。
21.本发明浮力发电装置100所涉及到的发电机6结构均为本领域普通技术人员所熟知，在此不再做详细的说明。
22.以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

技术特征：
1.一种浮力发电装置，其特征在于：包括水池、浮体、推杆、曲轴、变速器、发电机及控制系统，所述水池的底部设有进水口及排水口，所述进水口设有第一控制阀，所述排水口设有第二控制阀；所述水池的内壁上侧设有第一液位感应器，下侧设有第二液位感应器；所述第一液位感应器及第二液位感应器与所述控制系统电连接，所述控制系统与所述第一控制阀及第二控制阀电连接，以控制所述第一控制阀及第二控制阀的打开或关闭；所述浮体设置于所述水池内且可浮于水面上；所述推杆的一端与所述浮体枢接，另一端与所述曲轴枢接，所述曲轴与所述变速器的输入端连接，所述变速器的输出端与所述发电机的输入轴连接。2.如权利要求1所述的浮力发电装置，其特征在于：所述浮力发电装置还包括导向机构，所述导向机构包括导向杆及导向套，所述导向杆设置于所述水池及所述浮体的其中一者，所述导向套设置于所述水池及所述浮体的另一者，所述导向套滑动地套于所述导向杆，以引导所述浮体上升或下降。3.如权利要求1所述的浮力发电装置，其特征在于：所述浮体为空心箱体。4.如权利要求1所述的浮力发电装置，其特征在于：所述浮体的外壁与所述水池的内壁之间的间距为3厘米至5厘米。5.如权利要求3所述的浮力发电装置，其特征在于：所述空心箱体的重力为所述空心箱体的最大浮力的五分之二。6.如权利要求3所述的浮力发电装置，其特征在于：所述空心箱体的外表面设有防水防锈涂层。7.如权利要求3所述的浮力发电装置，其特征在于：所述空心箱体内设有多个相互独立地隔离密封的小空箱。8.如权利要求1所述的浮力发电装置，其特征在于：所述变速器包括主动齿轮及从动齿轮，所述主动齿轮设置于所述曲轴上，所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合，所述从动齿轮给你所述发电机的输入轴连接，所述主动齿轮的直径大于所述从动齿轮的直径。

技术总结
本发明公开一种浮力发电装置包括水池、浮体、推杆、曲轴、变速器、发电机及控制系统，水池的底部设有进水口及排水口，进水口设有第一控制阀，排水口设有第二控制阀；水池的内壁上侧设有第一液位感应器，下侧设有第二液位感应器；第一液位感应器及第二液位感应器与控制系统电连接，控制系统与第一控制阀及第二控制阀电连接；浮体设置于水池内且可浮于水面上；推杆的一端与浮体枢接，另一端与曲轴枢接，曲轴与变速器的输入端连接，变速器的输出端与发电机的输入轴连接。本发明浮力发电装置可以利用水位的升降使浮体产生的浮力实现发电，其控制简单，发电效率高，符合新能源及环保要求。符合新能源及环保要求。符合新能源及环保要求。


技术研发人员：车禹豪
受保护的技术使用者：车禹豪
技术研发日：2023.01.30
技术公布日：2023/5/13