[发明专利]一种基于静水浮力转换动力输出方法及其装置

说明书

本发明公开了一种基于静水浮力转换动力输出方法及其装置，本方法包括静水浮力激发与转换；本装置包括浮力能转换装置和电力发生装置，浮力能转换装置包括主水舱、能量泵，能量泵包括泵体、平衡舱、动力舱、承载舱，平衡舱设置于泵体内仓中部固结配合，平衡舱、动力舱和承载舱三者之间相互嵌套且相邻之间密封配合；承载舱底部设置有与主水舱之进水管路、出水管路配合的进出水管，平衡舱之纵向贯通式设置通气管；主水舱与能量泵之间设置能量泵锁定装置，能量泵之泵体内设置承载舱锁定装置。本发明基于浮力转换之原理，高势能水冲击水轮发电机对外输出电力。本发明通过小动力输入，激发释放静水浮力潜能，本发明组合构建动力输出系统实现连续输出动力。

技术领域

本发明属于能量转换动力输出设备技术领域，具体涉及一种结构简单、工作稳定可靠的基于静水浮力转换动力输出方法及其装置。

背景技术

随着传统能源被人们广泛地开采利用，资源日趋枯竭，无法再生的矛盾愈来愈突出，我国目前已经成为石油天然气进口大国。太阳能、风能、水力能、潮汐能都属于可再生能源，但是这类能源存在分散度高，利用水平不高，能量转换效率低的不足。如何提高这类能源的利用效率就成了摆在人们面前的难题。水力能的利用基本上都是利用自然水流之落差，基于势能-动能转换原理进行发电。但是，水力发电受着自然条件的限制，其发电量依然是有限的。水作为清洁能源，其中蕴涵着巨大的浮力能，如何把蕴藏量巨大且无处不在的水之浮力能充分利用，以缓解现实的清洁能源需求，即开发能够充分利用液体浮力能转换为机械能或电能的方法及其设备，具有广泛的社会与经济意义。本发明人十余年来潜心研究水的浮力能转换利用，曾开发了一种浮力式动力泵（ZL 03 1 35148.4）；一种强沉式浮力能转换输出装置（ ZL 2012 1 0110047.4）；一种垂直浮升-斜沉式动力输出装置（ZL201410248451.7）；一种助浮提升式大容量高扬程液体高效泵送装置（ZL201510022308.0）；一种水力自浮式高效动力转换输出装置（ZL201510376287.2）等多种基于浮力能转换输出动力的装置，均能够实现利用静水浮力发电的目的。进一步提高浮力能的转换利用效率，优化设备结构，提高工作的稳定性，降低建造成本，依然是浮力能利用持续研究开发的目标。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种结构简单，工作稳定可靠的基于静水浮力转换的动力输出方法。

本发明的另一目的在于提供一种基于本发明方法的，结构简单，操作简便，建造成本低廉的静水浮力转换高效动力输出装置。

本发明的第一目的是这样实现的：本方法包括静水浮力激发、浮力转换和动力输出工序，具体包括：

A、所述的静水浮力激发包括设置竖立主水舱，其中设置可以调控平衡舱组件体积的能量泵，当主水舱中注满水后，能量泵之平衡舱组件处于体积收缩状态，所受浮力减小，因自重而沉入主水舱底部，锁定能量泵，向能量泵内注水，进入能量泵中的水首先进入平衡舱，随即将空腔式动力舱顶浮至高位，，当注水平衡后，解除对能量泵的锁定，平衡舱组件体积“膨胀”，所受浮力增大，能量泵在主水舱内自然上浮至高位；

B、所述的浮力能转换是将A工序浮力激发并将能量泵推至高位，将能量泵之平衡舱中的水导入高位水箱，形成高位水之势能，即将水之浮力能被转换为水之势能；

C、所述的动力输出是将高位水箱的水力势能直接转换为水力发电设备的动力源，将势能转换为电力对外输出，即高位水箱的水导入水轮发电机的进水管，冲击水轮机叶片发电，水从出水管流回低位水箱，再次循环利用作为主水舱的补给水源；进入下一工作循环。