一种利用水压差发电的装置.pdf

本发明涉及一种利用水压差发电的装置。
    利用水力发电的有水电站、潮汐发电、海水温差发电及低水头发电等几种形式，但这几种发电形式耗资巨大，少则数百万、多则数亿元，并且建设周期长，占地面积大，有的还涉及到大量的移民及安置问题。一般利用水力进行小规模发电的设备装置也非常复杂，运行费用高，并需专人值守，受地理、环境、水况等多方面制约因素影响太多。现还没有发现利用水下的压差进行发电的装置。

    本发明就是针对上述现有技术的不足，而设计一种不污染环境、成本较低、结构简单，只需要很少动力，并利用水底深度不同就压力不同所产生的压差而产生电能的发电装置。

    实现本发明的技术解决方案如下：水面上设有一浮箱，在浮箱下面通过支撑杆连接一由固定在浮箱上的电动机变速后带动旋转的环形转轮，该转轮均匀分隔成6-14个舱室，每个舱室内均设有气囊，每个气囊和与其对应的气囊之间连接有导气管，并在每个舱室及其气囊的进出水口安装一台带有发电机的双向水轮机。环形转轮中间由框架分隔并支撑，浮箱的支撑杆直接与转轮的中轴连接固定，由电动机带动的变速机构与转轮的内环之间通过传动带连接。

    图1：本发明的整体结构示意图。

    图2：本发明的侧视图。

    图3：局部放大图。

    现结合附图及其实施例对本发明作一描述。

    图1示出了本发明的整体结构。安置在水面的浮箱1通过支撑杆2连接固定于悬在水下的环形转轮4的中轴13，设在浮箱1上的电动机3通过变速机构14变速，由传动带16带动转轮4的内环15，从而使转轮4低速转动。在转轮4上均匀分隔6-14个舱室5，在每个舱室5内均设有可充气地涂胶气囊6，每个气囊6和与其对应的气囊6之间都连接有导气管7，并且在每个舱室5及其气囊6的进出水口8处安装一台带有发电机的双向水轮机9。

    预先在每个气囊6中充入适当压力的气体，并通过导管7使两对应的气囊6内的气压达到平衡，由电动机3带动变速机构14，从而通过传动带16带动内环15使整个转轮4低速转动。水的深度每增加10米就会增加一个大气压。随着某个进出水口8由浅水向深水处缓慢转动，当水下压力大于气囊6内的压力时，水就从进出水口8处通过双向水轮机9大量涌入舱室5并压迫气囊6收缩，此时水力推动双向水轮机9而使发电机产生电能;而该气囊6内的气体则通过导气管7进入与其对应的另一个内压大于水压的气囊6内，这个气囊6的压力越来越大，气囊6逐渐膨胀并排出进入舱室6内的水。当排出的水流经进出水口8排出时，又推动双向水轮机9而带动发电机发电。随着转轮4不断低速运转，转轮4在水下各部分的压力也不相等，通过两对应气囊6的交替收缩和充气，使进出水口8不断进水和排水，即可推动双向水轮机9旋转，从而带动发电机不断地产生电能。所产生的电能可通过碳刷11结构及导线10输送至电网或用电器。碳刷11结构由密封罩12与水隔离（参见图2、图3）。本装置中转轮4应有较大的直径，以保证转轮4进入水下的深度，并且浮箱1也应有足够的浮力。本装置可用于水库、港口、深水湖泊及海洋等处水下进行发电。

    本发明的优点是：构思新颖、结构简单，不污染环境，只需用少量动力，可利用水库、深水湖泊及海洋的不同深度所产生的压差来发出更多的电能，既不能消耗大量能源，又大大低于水力发电、潮汐发电及低水头发电的运行费用和建设费用。