[發明專利]一種水中U型鎖式串聯升沉倉發電裝置

在審

• 申請號: 202010235024.0
• 申請日: 2020-03-26
• 公開（公告）號: CN111219288A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 謝沛鴻
• 主分類號: F03B17/02
• 分類號: F03B17/02;F03G3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種水中U型鎖式串聯升沉倉發電裝置。在水體中及其垂直水平面上，建一組分置兩邊的、U型鎖式串聯左右兩個升沉倉垂直上下往復運動的鋼繩滑輪組。兩對四個主次滑輪固定安裝在水平面的平臺上，一對兩個滑輪固定安裝在水底。左右升沉倉安裝在次滑輪和水底滑輪之間，一組三對六個滑輪與上下升沉倉形成往復運動。六個滑輪的中心軸承各連接一個發電機的轉子軸承。水面平臺上有蓄電設備和空氣壓縮機通過管道向水底輸送壓縮空氣。水面升沉倉注滿水獲重力下沉，水底升沉倉注入壓縮空氣排水充氣獲浮力上升，下沉重力和上升浮力合力拉動水面平臺的發電機轉子軸發電。升沉倉往復上下運動的關鍵是升沉倉被注入壓縮空氣排水充氣獲得浮力。每次往復運動一次注入壓縮空氣。

2.根據權利要求1所述，其特征是，考慮到升沉倉重力下沉和浮力上升要拉動六個轉子軸的負荷，因此，設計轉子軸和滑輪軸承結合的松緊擒放裝置。升沉倉重力下沉一邊的三個發電機轉子軸和滑輪軸承設計為抱實，另一邊升沉倉浮力上升的三個發電機轉子軸和滑輪軸承設計為松開。

3.根據權利要求1所述，其特征是，考慮到每次升沉倉充氣排水和排氣注水都有停頓不應期，使往復運動停頓，發電機停轉，所以，設計兩個U型鎖式串聯升沉倉發電裝置并列為雙往復發電機組。兩個單往復錯開運動時間，一個單往復停頓充氣注水，另一個保持運動作用于發電機轉子軸。使往復運動不停，發電機不停轉。

4.根據權利要求1所述，其特征是，考慮到單往復的兩個升沉倉上下運動，如作用于同一發電機轉子軸，發電機轉動會不斷變換順逆方向。所以，設計一組兩個發電機不并排放置，而是轉子軸相對放置，雙往復發電機組升沉倉的滑輪軸承都連接相對的發電機軸，就能使發電機組轉動不停頓，朝同一方向。

5.根據權利要求1所述，其特征是，考慮到減少重力下沉和浮力上升的水阻力，升沉倉設計為橄欖形。其下尖部內置密封防水電機，使重心在下。其中部的容水、氣空間為豎圓筒形，內置一塊等半徑寬長方形的固定豎板和一塊同樣尺寸的圍繞圓心運動的轉動扇板，豎圓筒的一段弧面設計為排水進水門，由液壓泵臂操控。上尖部也是容水、氣空間，一段外弧面設計為排氣口。下尖部外側設計一個充氣管，內有單向氣閥。

6.根據權利要求1所述，其特征是，輸入壓縮空氣和電機合力順時針轉動扇板充氣排水。水平面平臺的空氣壓縮機不斷制造壓縮空氣，通過管道充入水底壓縮空氣柜，使氣壓大于水底水壓。使充氣排水不應期盡量縮短。升沉倉上下高程運動距離越長、時間越長，水面升沉倉的注水排氣和水底升沉倉的注氣排水過程越快，越有利于調整不應期時間。

7.根據權利要求1所述，其特征是自動控制系統。升沉倉的充氣排氣、排水注水、排水、排氣口的開閉，由單扇板順逆運動壓動軌道上的壓動開關依運動順序進行控制；滑輪軸承與發電機轉子軸結合的擒放控制，由不應期時間、高程長短、空氣壓縮機的功率和發電機的功率負荷等因素綜合設計一個自動擒放系統；升沉倉的充氣管因重力下沉撞入壓縮空氣柜的喇叭口接受充氣，也由鎖住充氣管和放松脫離的壓力感應控制。

8.根據不同水域水體的深度和廣度具體條件，海岸圍堰、島礁西湖、煤礦礦坑、水庫、大湖等等，可掘深挖寬，安裝N個不同功率的雙循環水浮力發電裝置，做成大型水中U型鎖式串聯升沉倉發電裝置發電站。