專利名稱：自然能源的能量累積法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能源類，特別涉及一種自然能源的能量累積法及裝置，尤指一種針對中低能量的自然能源的轉(zhuǎn)換與應(yīng)用，將其能量儲存并累積為高能量后作有效的應(yīng)用。
具體內(nèi)容本發(fā)明的目的就是將其能量儲存并累積為高能量后，再做有效的應(yīng)用，目前大部分的地區(qū)皆屬于中低能量的自然能源，因本發(fā)明可以適合中低能量的能源轉(zhuǎn)換，故可廣泛的設(shè)立，因為無污染，而且取用自然能源，則成本低，很有發(fā)展前途；本發(fā)明架構(gòu)主要是由能源轉(zhuǎn)換裝置，氣體儲存筒、能量累積裝置以及高位能所組合，其特征是應(yīng)用自然能源的動力，經(jīng)由自然能源轉(zhuǎn)換裝置，將該能源轉(zhuǎn)換為一種空氣的動能，這種能量可以儲存在一種氣體儲存筒內(nèi)，然后應(yīng)用該氣體儲存筒的能量為動力，經(jīng)由能量累積裝置，將低水位的水逐漸提升至高水位，因而獲得高位能，最后將這些高位能的水流入水庫，累積定量后，即可做有效性的應(yīng)用，本發(fā)明的運作方式如下列流程說明自然能源轉(zhuǎn)換裝置→氣體儲存筒→能量累積裝置→高水位。
本發(fā)明的能源轉(zhuǎn)換裝置是依該地理環(huán)境為特征，可以采用單項或多項能源轉(zhuǎn)換裝置的組合來設(shè)置，如海岸邊的環(huán)境可以采用風(fēng)能，海浪能以及太陽能源多項組合的轉(zhuǎn)換裝置，如內(nèi)陸地區(qū)可以采用流水能、風(fēng)能和太陽能源的單項或多項組合的轉(zhuǎn)換裝置；自然能源轉(zhuǎn)換裝置所產(chǎn)生的能量是不穩(wěn)定的，而且都屬中低能量，所以應(yīng)用空氣壓縮裝置將其轉(zhuǎn)換為高壓空氣能后，該能再傳輸存入氣體儲存筒內(nèi)，經(jīng)由氣泵所產(chǎn)生的空氣動能可以分為兩類型，一類為高于大氣壓力的高壓空氣，另一類為低于大氣壓力的低壓空氣；本發(fā)明的能量累積裝置是應(yīng)用氣體儲存筒的空氣動力(高壓或低壓)，其目的是將低水位的水提升至高水位，這種提升水位的方法可依氣體儲存筒內(nèi)的壓力分為高壓空氣和低壓空氣兩種，應(yīng)用高壓空氣的方法，其特征是在一種固定體積的容器內(nèi)，讓低水位的水填滿時，再輸入高壓空氣將水壓出至該高壓所能推出的高度，該高度的氣壓為大氣壓力，故水提升的位能將等于該二者的氣壓差能，在該高度點也置有一個相同的容器并維持在大氣壓力，接納這個提升為高水位的水，當(dāng)容器內(nèi)的水逐漸被排出至無水時，再關(guān)閉高壓空氣和接通大氣壓力，則該容器又恢復(fù)原先可以再填水的狀態(tài)，如此一個容器內(nèi)的水經(jīng)高壓空氣能的驅(qū)動，可以提升至一個固定高度的容器內(nèi)，同理該固定高度的容器，其容器內(nèi)水也可以經(jīng)由相同的高壓空氣能來驅(qū)動，再提升至另一個固定高度的容器中，依次類推，可以將這種高壓空氣能的驅(qū)動力，傳輸至各層高度的容器，也就是說，低水位的水可以一級一級的提升至所需要的高水位；本發(fā)明的能量累積裝置，應(yīng)用低壓空氣提升水位的方法，其特征是在一種固定體積的容器內(nèi)，接通低壓空氣讓容器呈低壓狀態(tài)，對于低水位的水，在大氣壓力的作用下，即可提升進(jìn)入容器中，當(dāng)水填滿時，再關(guān)閉低壓空氣源和接通大氣壓力后，則該容器內(nèi)的水將與大氣相通，而呈現(xiàn)大氣壓力，如此對于低水位而呈現(xiàn)大氣壓力的水，若經(jīng)低壓空氣能的吸引，該水將會提升至一個固定高度的容器內(nèi)，同理該固定高度的容器，其容器內(nèi)的水也可以經(jīng)由相同的低壓空氣能來吸引，再將水提升至另一個固定高度的容器中，所以將這種低壓空氣能的吸引力傳輸至各層高度的容器，即低水位的水，可以一級一級的提升至需要的高水位，上述這些方法主要是轉(zhuǎn)換中低能量的自然能源以及應(yīng)用一種低能量的動力來獲得高位能的水源，這種高位能的水是取自自然能源，因此成本低，在高位能的水源應(yīng)用上符合環(huán)保的要求，所以本發(fā)明對地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有極大的利益。
圖2為本發(fā)明的高壓空氣提升水位工作示意圖。
圖3為本發(fā)明的高壓空氣水箱剖視示意圖。
圖4為本發(fā)明的浮筒位移控制示意圖。
圖5為本發(fā)明的低壓空氣提升水位工作示意圖。
圖6為本發(fā)明的低壓空氣水箱剖視示意圖。
圖7為本發(fā)明的流水能轉(zhuǎn)換裝置示意圖。
如附圖
2所示，水管3是從水庫2的最高水位連接至止水閥304，再接水箱305的下部，水箱305除了連接的管件外，其它的皆為封閉狀，氣閥306、307和水管308都是連接在水箱305的上部；氣管309接氣閥307，延伸310是連接其他組的進(jìn)水至水管3，水管311連接上水閥312，再接水箱313的下部，氣閥314和氣閥315連接在水箱313的上部，氣閥315連接氣管309，水箱313除了連接的管件外，其它的皆為封閉狀，延伸316是將水管311的水延伸送至上一層的水箱內(nèi)，水管317的一端連接水箱313的上部，而另一端經(jīng)止水閥318接至水箱319的下部，水箱319低于水箱313一段高度，氣閥320和氣閥321連接在水箱319的上部，氣閥321連接氣管309，水箱319除了連接的管件外，其它的皆為封閉狀，水管322的一端連接水箱319的上部，而另一端經(jīng)止水閥323接至水箱324的下部，水箱324低于水箱319一段高度，氣閥325和氣閥326連接在324水箱的上部，氣閥326連接氣管309，水箱324除了連接的管件外，其它的皆為封閉狀，水管330的一端經(jīng)止水閥5連接水箱324的上部，而另一端接至水源332內(nèi)的水6，止水閥328的一端接水管330，而另一端經(jīng)延伸329接至其它組的水箱內(nèi)，氣閥333一端接氣管309，而另一端經(jīng)氣管334連接氣體儲存筒7，氣閥335一端接氣管334，而另一端經(jīng)延伸336接至其它組的氣管，氣閥333一端連接氣體儲存筒7，而另一端經(jīng)延伸339接至高壓空氣源，水6是在大氣壓中，其水位高于水箱324，當(dāng)水箱324內(nèi)的水在低水位時，氣閥325呈開路與大氣相通，氣閥326呈關(guān)閉狀，則水6將流入水箱324內(nèi)，至水滿后，氣閥325關(guān)閉，氣閥326呈開路，則氣管309的高壓空氣將進(jìn)入水箱324內(nèi)，讓水箱324內(nèi)呈現(xiàn)高壓狀態(tài)，此時止水閥5呈關(guān)閉狀，若水箱319內(nèi)的水在低位時，將呈現(xiàn)大氣壓力，故止水閥323呈開路，水箱324的水經(jīng)止水閥323，水管322而流入水箱319內(nèi)，水箱319與水箱324的高度差距所造成的水位差能相當(dāng)于二者的氣壓差能，當(dāng)水箱324內(nèi)的水，再次降至低水位時，氣閥325呈開路與大氣相通，氣閥326呈關(guān)閉狀，則水6又將流入水箱324內(nèi)，至水滿后，再依次重復(fù)進(jìn)行，同理，在水箱319、水箱313以及水箱305內(nèi)的連接管件，其工作順序性都相同。
如附圖3及附圖4所示，連桿405一端以支座402固定在401外殼上做擺動，另一端的下邊置有浮筒407，上邊連接壓塊406，該壓塊406同時制動408開關(guān)和開關(guān)409，氣閥320和氣閥321固定在401外殼上，氣閥320的出口與大氣相通，氣閥321由氣管412連接高壓源309，水從進(jìn)水管414進(jìn)入水箱內(nèi)，繩索415一端接在連桿404，另一端經(jīng)滑座423連接在浮筒417，該浮筒417的一端以支座416固定在401外殼上做擺動，止水閥313連接出水管317，水箱的水可由出水管317流出，水箱內(nèi)的水在低水位時，浮筒417停留在點418，連桿405和浮筒417停留在點421，連桿404停留在點424，水箱內(nèi)的水在滿水位時，連桿405被斜面422勾住而固定停留在上層；當(dāng)水箱內(nèi)的水在低水位時，浮筒417因無浮力，受本身重力而下降，停留在點418同時帶動繩索415，連桿404停留在點424，則連桿405不再受到斜面422的支撐而下降至點421，因開關(guān)408和開關(guān)409不再受到壓塊406的壓力而放松，所以氣閥320與大氣相通，氣閥321關(guān)閉，當(dāng)水箱內(nèi)呈現(xiàn)大氣壓時，進(jìn)水管414內(nèi)的水，若受到高壓氣體的推擠，即會流入水箱內(nèi)，水箱內(nèi)的水逐漸上升時，浮筒417因受浮力而上升，則繩索415將放松拉力，連桿404受本身重力以支座403為軸，擺回原狀；當(dāng)水箱內(nèi)的水上升至滿水位時，浮筒407因受浮力的作用而上升，連桿405經(jīng)過斜面422時，將連桿404推開，至通過斜面422時，連桿404又回復(fù)原狀；則連桿405將受斜面422勾住而固定，同時在連桿405上的壓塊406，將制動開關(guān)408和開關(guān)409，使氣閥320關(guān)閉和氣閥321開路并與氣管412相通，則高壓源309的高壓空氣將進(jìn)入水箱內(nèi)，使水箱內(nèi)的水呈現(xiàn)高壓狀態(tài)，進(jìn)水管414是連接下一層出水管的止水閥，所以水箱內(nèi)呈現(xiàn)高壓時，該止水閥也將關(guān)閉，因為出水管317是連接上一層的水箱的進(jìn)水管，若上一層的水箱為低水位時，其氣壓為大氣壓力，故在317出水管的水將進(jìn)入上一層的水箱中，一直等到水箱內(nèi)的水降至低水位時，浮筒407下降后，再開始進(jìn)水；最底層的水箱324在滿水位時，氣管309的高壓氣體進(jìn)入，迫使水箱內(nèi)的水經(jīng)止水閥323和水管322流入水箱319內(nèi)，同理，當(dāng)水箱319的水在滿位時，氣管309的高壓氣體進(jìn)入，迫使水箱內(nèi)的水經(jīng)止水閥318和水管317流入水箱313內(nèi)，同理，當(dāng)水箱313的水在滿水位時，氣管309的高壓氣體進(jìn)入，迫使水箱內(nèi)的水經(jīng)止水閥312和水管311流入上一層的水箱內(nèi)，如延伸316所示，如此可以依序設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的水箱，最后在水箱305的水在滿水位時，氣管309的高壓氣體進(jìn)入，迫使水箱內(nèi)的水經(jīng)止水閥和水管3而流入水庫2中。
如附圖5所示，水6是在大氣壓中，其水位低于水箱524有一段距離，當(dāng)水箱524內(nèi)的水在低水位時，氣閥525關(guān)閉，氣閥526呈開路，則水箱524內(nèi)的空氣將經(jīng)氣管503流出，使水箱524內(nèi)呈現(xiàn)低壓狀，若在水箱517內(nèi)為大氣壓時，則止水閥523將關(guān)閉，因為水6在大氣壓力之下，將使止水閥527呈開路，故水6的水將流入水箱524內(nèi)，至水滿后，氣閥525呈開路、氣閥526關(guān)閉，則在水箱524內(nèi)的水呈現(xiàn)大氣壓的狀態(tài)，同時，止水閥527呈關(guān)閉狀，同理，水箱517內(nèi)的水在低水位時，氣閥518關(guān)閉，氣閥519呈開路，則水箱517內(nèi)的空氣將經(jīng)氣管508流出，使水箱517內(nèi)呈現(xiàn)低壓狀，則止水閥523將開路，因為水箱524內(nèi)的水是在大氣壓力下，故該水將循水管522而流入水箱517內(nèi)，至水滿后，氣閥518呈開路、氣閥519呈關(guān)閉，使水箱517內(nèi)的水又呈現(xiàn)大氣壓的狀態(tài)，水箱517與水箱524的高度差距所造成的水位差能相當(dāng)于二者的氣壓差能，當(dāng)水箱524內(nèi)的水，再次降至低水位時，氣閥525關(guān)閉，氣閥526呈開路狀，則水6又將流入水箱524內(nèi)，至水滿后，再依序重復(fù)進(jìn)行，同理，水箱511以及水箱505內(nèi)的連接管件，其工作順序性都相同。
如附圖6及附圖7所示，連桿605一端以支座602固定在外殼601上做擺動，另一端的下邊置有浮筒607，上邊連接壓塊606，該壓塊606同時制動開關(guān)608和開關(guān)609，氣閥518和氣閥519固定在外殼601上，氣閥518的出口與大氣相通，氣閥519由氣管612連接低壓源508，水從進(jìn)水管614進(jìn)入水箱內(nèi)，繩索615一端接在連桿604，另一端經(jīng)滑座623連接在浮筒617，該浮筒617的一端以支座616固定在外殼601上作擺動，止水閥516連接出水管515，水箱的水可由出水管515流出，水箱內(nèi)的水在低水位時，浮筒517停留在點618，連桿605和浮筒617停留在點621，連桿604停留在點624，水箱內(nèi)的水在滿水位時，連桿605被斜面622勾住而固定停留在上層；當(dāng)水箱內(nèi)的水在低水位時，浮筒617因無浮力，受本身的重力而下降，停留在點618，同時帶動繩索615，連桿604停留在點624，則連桿605不再受到斜面622的支撐而下降至點621，因開關(guān)608和開關(guān)609不再受到壓塊606的壓力而放松，所以氣閥528關(guān)閉，氣閥519呈開路，則水箱內(nèi)的空氣將循氣管612進(jìn)入低壓源613，使水箱內(nèi)呈現(xiàn)低氣壓的狀態(tài)，同時止水閥516也將關(guān)閉，至水箱內(nèi)的氣壓低到一個程度時，連接進(jìn)水管614而呈現(xiàn)大氣壓力的水，即會流入水箱內(nèi)；當(dāng)水箱內(nèi)的水逐漸上升時，浮筒617因受浮力而上升，則繩索615將放松拉力，連桿604受本身重力以支座603為軸擺回原狀；當(dāng)水箱內(nèi)的水上升至滿水位時，浮筒607因受浮力的作用而上升，連桿605經(jīng)過斜面622時，將推開連桿604，至通過斜面622時，連桿604又回復(fù)原狀，則連桿605將受斜面622勾住而固定，同時在連桿605上的壓塊606將制動開關(guān)608和開關(guān)609，使氣閥518開路和氣閥519關(guān)閉；當(dāng)氣閥518開路時，大氣將進(jìn)入水箱內(nèi)，使水箱內(nèi)的水呈現(xiàn)大氣壓的狀態(tài)，進(jìn)水管614是連接下一層出水管的止水閥，所以水箱內(nèi)呈現(xiàn)大氣壓時，該止水閥也將關(guān)閉，因為出水管515是連接上一層的水箱的進(jìn)水管，若上一層的水箱為低水位時，其氣壓為低氣壓，故在出水管515的水將進(jìn)入上一層的水箱中，一直等到水箱內(nèi)的水再降至低水位時，浮筒607下降后，再開始進(jìn)水；最底層的水箱524于低水位時，水箱524接通氣管508而呈現(xiàn)低壓狀，故在水源332內(nèi)的水6是呈現(xiàn)高壓，將經(jīng)由水管528而流入水箱524內(nèi)，同理，當(dāng)水箱519的水在低位時，水箱519接通氣管508而呈現(xiàn)低壓狀，故在下一層的水箱呈現(xiàn)高壓，其箱內(nèi)的水將經(jīng)由水管514而流入水箱511內(nèi)，同理，當(dāng)水箱505的水在低水位時，水箱505接通氣管508而呈現(xiàn)低壓狀，故在下一層水箱515呈現(xiàn)高壓，將經(jīng)由水管509而流入水箱505內(nèi)，當(dāng)水箱505內(nèi)的水升至滿水位時，氣閥506開路將呈現(xiàn)高壓(大氣壓)，則水箱505內(nèi)的水將經(jīng)止水閥504流入水庫2內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種自然能源的能量累積法及裝置，該方法的特征是由風(fēng)能源或海浪能源或水流能源或太陽能源等自然能源，經(jīng)轉(zhuǎn)換成空氣能后，進(jìn)入一能量累積裝置予以累積，該能量累積裝置是以一氣體儲存筒來接受空氣能，該氣體儲存筒的另一端引出空氣能而連接多個水箱，每個水箱相距一段高度，該水箱除了連接管件外，其他皆為封閉，低水位的水在最底層的水箱接受空氣能而提升至次低一層水箱，次低一層水箱的水也受空氣能而提升至再上一層水箱，如此逐層重復(fù)進(jìn)行累積，在相同的空氣能下，底水位的水可提升至需要的高度，成為高水位。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種自然能源的的能量累積法及裝置，其裝置的特征是由一高壓空氣源和多個水箱所組合，最底層的水箱由低水位的水經(jīng)一止水閥進(jìn)入水箱內(nèi)，每一層水箱的底部都接出水管，經(jīng)一止水閥從上層的水箱上端進(jìn)入至最高層的水箱出水，并經(jīng)由一止水閥流入水庫中；其中，每一個水箱都連接兩個氣閥，一個與大氣相通，另一個連接高壓輸氣管至氣體儲存筒，在水箱內(nèi)的上端置有一個浮筒，該浮筒由一連桿的支座固定在箱殼上得以擺動，浮筒的上面置一壓塊，當(dāng)箱內(nèi)為滿水位時，壓塊制動兩個氣閥的開關(guān)，同時浮筒的連桿受斜面勾??；斜面一端以支座固在水箱的上殼，另一端連接一繩索，該繩索再連接到水箱底部的另一個浮筒上，該浮筒由一連桿的支座固定在底部的箱殼上得以擺動；當(dāng)水箱內(nèi)的水下降至底部時，底部的浮筒下降并拉動繩索，移開斜面，讓勾住的連桿受其浮筒重力而下降，放松氣閥開關(guān)。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種自然能源的的能量累積法及裝置，其裝置的特征是由一低壓空氣源和多個水箱所組成，最底層的水箱由低水位的水經(jīng)一止水閥進(jìn)入水箱內(nèi)，每一層水箱的底部都接出水管，經(jīng)一止水閥從上一層的水箱上端進(jìn)入至最高一層的水箱的出水，經(jīng)一止水閥流入水庫中；每一個水箱都連接兩個氣閥，一個與大氣相通，另一個連接低壓輸氣管至氣體儲存筒，在水箱內(nèi)的上端置有一個浮筒，該浮筒由一連桿的支座固定在箱殼上得以擺動，浮筒的上面置一壓塊，當(dāng)箱內(nèi)為滿水位時，該壓塊制動兩個氣閥的開關(guān)，同時浮筒的連桿受一斜面勾，該斜面一端以支座固定在水箱的上殼，另一端連接一繩索，該繩索再連接到水箱底部的另一個浮筒上，該浮筒由一連桿的支座固定在底部的箱殼上得以擺動，當(dāng)水箱內(nèi)的水下降至底部時，底部的浮筒下降并拉動繩索，移開斜面讓勾住的連桿受其浮筒重力而下降，放松氣閥開關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明是一種自然能源的能量累積法及裝置，它是將自然界中的中低的能源，經(jīng)過轉(zhuǎn)換裝置也能夠累積而成為高能量后，再做有價值的應(yīng)用(例如水力發(fā)電)，本發(fā)明的方法完全應(yīng)用自然能源，所以運作成本極低，又沒有污染環(huán)境，非常符合目前環(huán)保所需以及地區(qū)性的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
文檔編號F03G7/00GK1434208SQ02100618
公開日2003年8月6日 申請日期2002年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月25日
發(fā)明者徐照夫 申請人:徐照夫