[發明專利]車載沉箱式靜水壓縮空氣發電系統

在審

• 申請號: 202011396820.9
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112554963A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 李新亞
• 申請（專利權）人: 李新亞
• 主分類號: F01D15/10
• 分類號: F01D15/10;F03B17/02;F04B41/02;F17C5/06;F17C7/00;F17C13/04;F17C13/00;F16K15/14
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1.一種車載沉箱式靜水壓縮空氣發電系統，其特征在于：

所述車載沉箱式靜水壓縮空氣發電系統，含軌道(1)、軌道車(2)、沉箱(3)、貯氣罐(4)、取氣管、輸氣管、動力機(13)和發電機(14)；

動力機(13)為蒸汽輪機或蒸汽機，但使所述動力機(13)運轉的不是高壓蒸汽，而是壓縮空氣；

發電機(14)由所述動力機(13)驅動發電；

軌道(1)由位于靜水中的水中軌道(1a)和位于陸地上的陸上軌道(1b)組成，所述水中軌道(1a)，其中段最低，其兩側分別為傾斜形，其兩端分別與所述陸上軌道(1b)的兩端圓滑固定連接；

n個軌道車(2)均為無人駕駛車，均沿所述軌道(1)的相同環繞方向運動；

n個沉箱(3)分別固定連接在n個軌道車(2)上；

所述沉箱(3)，其為長方體形或圓柱體形，其內部為沉箱內腔(3a)，其沉箱內腔(3a)的下端敞開，其若為長方體形則所述沉箱內腔(3a)亦為長方體形，其若為圓柱體形則所述沉箱內腔(3a)亦為圓柱體形，其頂板上開有出氣孔(3b)和進氣孔(3c)，其頂板的下表面上固定安裝有閥門(8)和封口裝置，其頂板的上表面上固定連接取氣座(17)，所述取氣座(17)位于所述出氣孔(3b)的正止方；

所述閥門(8)，其位于所述進氣孔(3c)的正下方，其可繞其一端自由旋轉，當所述沉箱(3)位于陸地上時其與所述進氣孔(3c)自動分離，外面的空氣通過所述進氣孔(3c)進到所述沉箱內腔(3a)中，當所述沉箱(3)在靜水中下降或在靜水中停留時其將所述進氣孔(3c)自動封蓋，阻止所述沉箱內腔(3a)中的空氣通過所述進氣孔(3c)溢出；

所述封口裝置由U形架(15)和浮塊(16)組成；

所述浮塊(16)，其為水平長方體形彈性體，其密度小于水的密度，其上沿橫向開有兩個豎直圓形浮塊孔(16a)，這兩個浮塊孔(16a)之間的水平距離大于所述出氣孔(3b)的內徑；

所述U形架(15)由兩豎直圓形導桿(15a)和水平橫桿組成整體；這兩導桿(15a)，其水平距離等于所述浮塊(16)上兩浮塊孔(16a)之間的水平距離，其豎直向上穿過這兩浮塊孔(16a)后，其上端面分別與所述出氣孔(3b)兩側的所述沉箱(3)頂板的下表面固定連接；

當所述沉箱內腔(3a)中的空氣減少，所述沉箱內腔(3a)中的水面隨之上升時，浮于該水面上的所述浮塊(16)隨之上升，當該水面上升到接近所述出氣孔(3b)時，所述浮塊(16)將所述出氣孔(3b)封蓋，阻止所述沉箱內腔(3a)中的水進入所述出氣孔(3b)中；

位于陸地上的k個貯氣罐(4)中的任意一個貯氣罐(4)，其容積遠大于沉箱(3)內沉箱內腔(3a)的容積，其一側罐壁上固定安裝罐進氣閥(31)，其另一側罐壁上固定安裝罐出氣閥(10)；所述罐進氣閥(31)具有單向導氣性；所述罐出氣閥(10)，其由人工或遙控打開或關閉，但其打開后能根據所述貯氣罐(4)內貯存的壓縮空氣壓強的大小自動調節輸出氣流流量的大??；

取氣管含主取氣管(5)、取氣總管(6)和取氣分管(7)；

位于陸地上的取氣總管(6)的兩端封閉；

k個取氣分管(7)，其一端分別與k個貯氣罐(4)上罐進氣閥(31)固定連接，其另一端分別與所述取氣總管(6)固定連接；

主取氣管(5)，其一端與所述取氣總管(6)固定連接，其另一端固定套裝在取氣頭(25)上；所述取氣頭(25)位于水中軌道(1a)中段正上方的靜水中；

當軌道車(2)駝載著沉箱(3)沿水中軌道(1a)運動到所述水中軌道(1a)的中段時，機器人將取氣頭(25)與所述沉箱(3)上的取氣座(17)對接，再調節所述取氣座(17)使之能夠過氣，所述沉箱(3)上的沉箱內腔(3a)中的壓縮空氣的大部分，通過所述沉箱(3)上出氣孔(3b)、所述取氣座(17)、所述取氣頭(25)、主取氣管(5)、取氣總管(6)、與k個貯氣罐(4)中的低壓貯氣罐(4)連接的取氣分管(7)和相應罐進氣閥(31)，自動向所述貯氣罐(4)內輸送；當所述沉箱內腔(3a)中沒有壓縮空氣時，所述機器人調節所述取氣座(17)使之不能過氣，再將所述取氣頭與所述取氣座(17)分離；接著所述軌道車(2)駝載著所述沉箱(3)離開所述水中軌道(1a)的中段，另一個軌道車(2)載駝著另一個沉箱(3)又到達所述水中軌道(1a)的中段；

輸氣管含輸氣分管(9)、輸氣總管(11)和主輸氣管(12)；

位于陸地上的輸氣總管(11)的兩端封閉；

主輸氣管(12)，其一端與所述輸氣總管(11)固定連接，其另一端與所述動力機(13)固定連接；

k個輸氣分管(9)，其一端分別與k個貯氣罐(4)上罐輸氣閥(10)固定連接，其另一端分別與輸氣總管(11)固定連接；

取k個貯氣罐(4)中的高壓貯氣罐(4)，將所述貯氣罐(4)連接的罐出氣閥(10)打開，所述貯氣罐(4)內貯存的壓縮空氣通過所述罐出氣閥(10)、相應輸氣分管(9)、輸氣總管(11)和主輸氣管(12)，向所述動力機(13)供氣；當所述貯氣罐(4)內壓縮空氣的壓強降低到臨界值時，關閉所述罐輸氣閥(10)，換另一個高壓貯氣罐(4)向所述動力機(13)供氣；

軌道車(2)駝載著沉箱(3)在陸上軌道(1b)上運動時，外面的空氣進到所述沉箱(3)的沉箱內腔(3a)中；所述沉箱(3)進入靜水中時，所述沉箱內腔(3a)中的空氣被靜水壓縮成壓縮空氣；所述沉箱(3)位于水中軌道(1a)的中段時，所述沉箱內腔(3a)中壓縮空氣的壓強達最大值；所述沉箱(3)將具最大壓強的壓縮空氣的大部分補充到k個貯氣罐(4)中的低壓貯氣罐(4)中；這k個貯氣罐(4)輪流向動力機(13)提供壓縮空氣使之不停運轉，所述動力機(13)驅動發電機(14)持續發電，從而實現了利用靜水對車載沉箱(3)中的空氣進行壓縮，再利用壓縮空氣取代高壓蒸汽驅動動力機(13)帶動發電機(14)發電，且在發電過程中不產生廢氣和廢渣，從而不污染環境。