專利名稱：流體機械能收集方法與裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種流體機械能的收集方法與裝置，尤其適用于對海洋波浪能及風能的收集。
背景技術：
波浪能利用裝置的種類繁多，目前，研究的重點也集中于3種被認為是有商品化價值的裝置，包括振蕩水柱式裝置、擺式裝置和聚波水庫式裝置。但這些裝置大都可看作為一個包括三級能量轉換的系統(tǒng)。一般說來，一級能量轉換機構直接與波浪相互作用，將波浪能轉換成裝置的動能、或水的位能或中間介質(如空氣)的動能與壓能等；二級能量轉換機構將一級能量轉換所得到的能量轉換成旋轉機械的動能，如水力透平、空氣透平、液壓馬達等；三級能量轉換將旋轉機械的動能通過發(fā)電機轉換成電能。
波浪能是很不穩(wěn)定的能量，其大小和方向都在不斷變化，且無固定周期，能量分散范圍廣?，F(xiàn)有技術多是直接將機械動能轉換為電能，每個能量接收設備都要配套一個發(fā)電設備，設備復雜、成本高、使用周期短、效率低；聚波水庫式裝置，雖然成本低，效率高，但受地形限制，不能推廣；目前，風能利用主要是將風能直接轉換為電能，每個風輪上都要配有一個發(fā)電設備，增大了風能利用的成本。

發(fā)明內容
真對海洋波浪能由動能和勢能兩部分組成，且極不穩(wěn)定，海風下面有水可以利用的特點，為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明利用波浪能或風能將水提升到需要高度貯存，將波浪能或風能轉化為水的勢能供集中利用。
本發(fā)明所采用的技術方案是一級能量轉換機構直接與流體相互作用，將流體機械能轉換成裝置的動能；二級能量轉換機構將一級能量轉換所得到的能量轉換成往復運動的動能；三級能量轉換機構將往復運動的動能轉換為水的勢能，再將有高勢能的水集中利用。
設備按功能分為能量接收裝置(如豎板、浮體、浮子、水輪、風輪)、能量傳遞裝置(如曲軸、曲柄、連桿、繩索、杠桿)、提水裝置(水泵)、貯水裝置(貯水箱、水庫)四部分，能量接收裝置與能量傳遞裝置相連接，根據不同的能量接收裝置，選擇相應的能量傳遞裝置，能量傳遞裝置與水泵相連。能量接收裝置直接與流體接觸，接收流體的能量，通過能量傳遞裝置將能量傳遞給水泵，帶動水泵工作，將水升到需要高度流入水箱或水庫，達到將流體的機械能轉化為水的勢能收集在水箱或水庫中待用的目的。
本發(fā)明的優(yōu)點在于部件簡單、生產安裝簡便、不易損壞，最突出的優(yōu)點在于受地形制約小、便于將分散的流體機械能轉化為水的勢能集中利用、能量利用率高、成本低。


圖1是抽式水泵的結構示意圖。
圖2是水泵活塞的結構示意圖。其中，a是活塞板的俯視圖；b是密封板俯視圖；c是壓片俯視圖。
圖3是水泵止回閥的結構示意圖。其中，a是止回塞板的俯視圖；b是止回閥塞上板俯視圖；c是止回閥塞下板俯視圖；d是止回閥板定位桿示意圖。
圖4是彎管壓式水泵的結構示意圖。
圖5是直管壓式水泵的結構示意圖。
圖6-A是第一實施例的結構一示意圖。
圖6-B是第一實施例的結構二示意圖。
圖7是第二實施例的結構示意圖。
圖8是第三實施例的結構示意圖。
圖9是第四實施例的結構示意圖。
圖10-A是第五實施例的結構一示意圖。
圖10-B是第五實施例的結構二示意圖。
圖11是第六實施例的結構示意圖。
圖12是第七實施例的結構示意圖。
圖13是第八實施例結構示意圖。
圖14是第九實施例的結構示意圖。
圖15是第十實施例的結構示意圖。
圖16是第十一實施例的結構示意圖。
圖17是第十二實施例的結構示意圖。
圖中1-1.活塞桿，1-2.泵頭，1-3.活塞，1-4.止回閥，1-5.泵管，1-6.出水口，1-7.止回閥塞，1-8.進水口，1-9.防脫帽，1-3-1.活塞板，1-3-2活塞孔，1-3-3.活塞板中心，1-3-4.密封板，1-3-5.壓片，1-4-1.止回閥板，1-4-2.止回閥孔，1-4-3.止回閥塞定位孔，1-7-1.止回閥塞上板，1-7-2.止回閥塞下板，1-7-3.止回閥定位桿，1.水泵，2.水箱，3.浮體，4.杠桿，5.繩索，6.浮子，7.滑輪，8支架，9.連桿，10.曲柄，11.軸承，12.水輪，13.沉子，14.風輪，15.共用泵管，16.分出水管，17.分出水管，18.總出水管，19.豎板，20.雙曲軸，21.彈簧，22.波室。
實施例下面結合附圖對實施辦法進行詳細描述
1、水泵的結構及工作原理圖1是抽式水泵的結構示意圖，水泵由活塞桿(1-1)、泵頭(1-2)、活塞(1-3)、止回閥(1-4)、止回閥塞(1-7)、泵管(1-5)和出水口(1-6)組成；圖2是水泵活塞的結構示意圖，由活塞板(1-3-1)、密封板(1-3-4)、壓片(1-3-5)組成。活塞板(1-3-1)的直徑略小于泵頭內徑，板上開數(shù)個活塞孔(1-3-2)，中心開一個連接孔，供與活塞桿(1-1)連接用，密封板(1-3-4)用彈性材料(如橡膠)制作，中心開有連接孔，直徑略大于泵頭內徑，以保證活塞板在泵頭(1-2)中上下運動時不漏水；將壓片(1-3-5)、密封板(1-3-5)和活塞板(1-3-3)的中心孔套在活塞桿(1-1)的下端，壓片在上，活塞板在下，密封板在中間，用螺絲將它們與活塞桿(1-1)下端固定連接，活塞桿上端與杠桿或繩連接；圖3是水泵止回閥的結構示意圖，由止回閥板(1-4-1)、止回閥塞上板(1-7-1)、止回閥塞下板(1-7-2)和止回閥塞定位桿(1-7-3)構成。止回閥板(1-4-1)上開有止回閥孔(1-4-2)，中間有止回閥塞定位孔(1-4-3)，止回閥塞由止回閥塞上板(1-7-1)、止回閥塞下板(1-7-2)和止回閥塞定桿(1-7-3)組成，止回閥塞上板為剛性材料(如防腐鋼板)制作的硬板，直徑大于泵管(1-5)的內徑，止回閥塞下板為彈性材料(如橡膠)制作，直徑與止回閥塞上板直徑相同，兩板通過中心孔與止回閥塞定位桿(1-7-3)一端固定連接，止回閥塞上板在上面，止回閥塞下板在下面，止回閥塞定位桿(1-7-3)插在止回閥塞定位孔(1-4-3)中，使止回閥塞(1-7)只能直上直下。
在水泵第一次工作前，先向泵頭(1-2)中注入一定量的水，當有向上的拉力拉動活塞桿(1-1)向上運動，帶動活塞(1-3)向上運動，密封板在上面水的壓迫下，四周與泵頭內壁密合，活塞(1-3)上面的水不能漏到下面，在活塞(1-3)的推動下向上運行，到達出水口(1-6)時，從出水口流出，出水口(1-6)通向水箱(2)，水流入水箱中，活塞(1-3)下面的水和止回閥塞(1-4)在真空引力的作用下隨活塞上升，止回閥孔(1-4-2)打開，使泵管(1-5)中的水順利進入泵頭(1-2)中，泵管(1-5)的下口與外面的水相通，外面的水不斷進入泵管(1-5)，補充從出水口(1-6)流出的水。當活塞桿(1-1)獲得向下的動力或沒有力作用的時候，活塞(1-3)就會在推力或重力的作用下向下運動，此時，水泵中的水在重力的作用下下落，止回閥塞(1-7)也隨之向下，堵住止回閥孔(1-4-2)，阻止水下落，將泵頭(1-2)和泵管(1-5)中的水保留住，活塞(1-3)繼續(xù)向下運動，擠壓其下面的水，下面水的壓力增大使密封板上翹，密封板的邊緣與泵頭內壁產生空隙，水從空隙進入活塞(1-3)上部，供下一周期活塞獲力向上時，將其提升，從出水口流出，如此，活塞(1-3)在忽上忽下的外力作用下，在泵頭(1-2)內作上下往復運動，將下面的水不斷地抽到水箱(2)中。
圖4是彎管壓式水泵的結構示意圖，與抽式水泵的區(qū)別在于其泵管(1-5)為L型彎管，泵頭(1-2)在水下，活塞(1-3)的活塞板(1-3-1)在上，密封板(1-3-4)在下，水從泵頭(1-2)進入泵管(1-5)。當活塞桿(1-1)在外力的作用下向下運動時，密封板(1-3-4)將活塞孔(1-3-2)封住，泵頭(1-2)內的水被向下壓，經L型的泵管(1-5)轉而向上，頂開止回閥塞(1-7)，從出水口(1-6)流出進入水箱(2)待用；當活塞桿(1-1)在外力作用下向上運動時，密封板(1-3-4)向下翹，將活塞孔(1-3-2)打開，活塞上面的水進入活塞下面，同時，止回閥塞在其上面水的壓力作用下，塞住止回閥孔，防止泵管內的水回流，如此，活塞(1-3)在外力作用下，在泵頭內作上下往復運動，就可不斷將水壓到高處的水箱(2)中。止回閥(1-4)可以安裝在泵管中低于外面水面的位置，這樣，水泵初次工作時，止回閥上部就有水存在，就不需要人工向泵管內加水了。
圖5是直管壓式水泵的結構示意圖，與抽式水泵的區(qū)別在于泵頭(1-2)在水下，下口距水床有足夠活塞桿活動的距離，活塞(1-3)固定在活塞桿(1-1)的上端，活塞桿(1-1)的下端與能量傳遞裝置連接獲取動能帶動活塞(1-3)工作，水從泵頭(1-2)進入泵管(1-5)，在泵頭下口裝有防止活塞(1-3)從泵頭(1-2)內脫出的防脫帽(1-9)。當有向上的外力作用在活塞桿(1-1)上時，活塞桿(1-1)就推動活塞向上，對活塞上方的水產生壓力，活塞上方的水也對密封板(1-3-4)產生壓力，使密封板與泵頭內壁密合，水不能漏到活塞下，因此活塞上面的水只能隨活塞向上運動，到達出水口(1-6)時，從出水口流入水箱或水庫中；當活塞桿得到向下的外力作用或失去外力作用時，活塞(1-3)將在作用力或重力作用下，向下落，同時活塞上部的水和止回閥塞(1-7)也向下落，止回閥塞塞住止回閥孔后，泵內的水即停止下落，被留在泵內；活塞下落時，密封板上翻，與泵頭內壁產生間隙，使活塞下面的水進到活塞上面，為下次壓水做準備。止回閥(1-4)可以安裝在泵管中低于外面水面的位置，這樣，水泵初次工作時，止回閥上部就有水存在，就不需要人工向泵管內加水了。
2、第一個實施例圖6-A和圖6一B是第一實施例的兩種結構示意圖，能量接收裝置為浮子(6)，水泵用抽式水泵。浮子(6)為密封中空體、或塑料泡沫為主料制作的飄浮物、或船形飄浮物，置于水面上，水泵和水箱固定在浮體(3)上或水床上(海床、河床等，下同)，浮體(3)為船形，水泵泵管(1-5)與水源相通，圖4-A中浮子(6)與繩索(5)一端連接，繩索(5)經過兩個滑輪(7)轉向后與活塞桿(1-1)連接，一個滑輪(7)通過支架8固定在浮體(3)外壁或其它水面下的物體上，滑輪位置低于浮子(6)下部的位置，另一個滑輪(7)固定在活塞桿(1-1)正上方的支架上。當浮子(6)受到波浪沖擊力或浮力作用時，發(fā)生位移，牽動繩索(5)一同移動，無論浮子(6)向何方向移動，滑輪(7)始終保持繩索(5)與活塞桿連接的一端按上下方向運動，當繩索(5)與活塞桿(1-1)連接的一端向上運動時，活塞桿(1-1)向上運動，帶動活塞(1-3)向上將水提出進入水箱(2)；當浮子(6)不受波浪沖擊時，活塞(1-3)失去向上的拉力，在重力作用下下落，將浮子(6)拉回原位，完成一次工作周期，在波浪的作用下如此循環(huán)往復，即可不斷將水提入水箱(2)中。
圖6-B是第一實施例的另一種方案，去掉固定在活塞桿(1-1)正上方的支架和滑輪，繩索(5)經過一個轉向滑輪(7)與杠桿(4)連接，通過杠桿使水泵工作，原理和圖6-A相似。
3、第二實施例圖7是本發(fā)明第二實施例的結構示意圖。能量接收裝置為水輪(12)，水泵用抽式水泵。水輪(12)中間有一軸，軸上有與軸平行的數(shù)個葉片，浮體(3)為船形浮體，水泵(1)和水箱(2)安裝在浮體(3)上或水床上，水泵的泵管與水源相通，水輪(12)用軸承固定安裝在兩個浮體(3)中間或兩個水泵中間，軸在水面上一定高度，使軸下面的葉片一部分在水下，每個水輪(12)軸的兩端各與一個曲柄(10)連接，兩曲柄(10)方向相反，每個曲柄(10)上套接一連桿(9)，連桿(9)的另一端與杠桿(4)的一端用銷活動連接，杠桿(4)的另一端與活塞桿(1-1)連接；為子接收更多的波能，可將兩個浮體(3)成雙八字形擺放，開口向著波浪來的方向。當波浪或流水沖擊水輪(12)時，水輪(12)轉動，曲柄(10)也隨之轉動，曲柄(10)每轉一圈，有半圈將連桿(9)向下拉動，另半圈推動連桿(9)向上，通過杠桿(4)帶動水泵(1)工作，將水抽到水箱(2)中，由于兩曲軸(10)方向相反，使兩個水泵(1)的活塞桿一個向上(工作)，另一個就向下(不工作)，保持水輪(12)的工作負荷均衡。
4、第三實施例圖8為第三實施例結構示意圖，能量接收裝置為浮體(3)，水泵用抽式水泵，浮體(3)既是設備載體，又作為波能接收裝置。水泵(1)、水箱(2)、支撐桿(13)都裝在浮體(3)上，浮體(3)為船形浮體，水泵泵管(1-5)穿過浮體(3)底部與浮體(3)下面的水相通，杠桿(4)的一頭與活塞桿(1-1)連接，另一頭與繩索(5)連接，支撐桿與杠桿(4)的連接點靠近連繩索(5)的一頭，繩索(5)的另一頭與沉子(13)連接，沉子(13)置于水床上。當浮體(3)被波浪托起時，支撐桿(8)和水泵(1)都被托起，由于杠桿(4)與繩索(5)連接的一頭被沉子通過繩子(5)拉住不能上移，與活塞桿(1-1)連接的另一頭必然上翹，帶動活塞上行，將水抽出，盡管水泵(1)也隨浮體(3)上行，但因杠桿(4)靠近活塞桿(1-1)的一斷長于靠近繩索的一斷，活塞(1-3)上行的速度大于水泵(1)上行的速度，仍能將水抽出；當波浪退去，浮體(3)下落，活塞(1-3)失去杠桿(4)的上翹力，將在重力作用下回到水泵頭下部，完成一個抽水周期，不斷有波浪沖擊，浮體就不斷上下運動，水泵就不斷地將水抽進水箱。
5、第四實施例圖9是第四實施例的結構示意圖，能量接收裝置為風輪，用風驅動風輪旋轉做功，水泵用抽式水泵。風輪(15)可用現(xiàn)有的風力發(fā)電設備的風輪，裝在雙曲軸(20)上，雙曲軸(20)的兩個彎曲方向相反，雙曲軸(20)通過支架(8)上的兩只軸承(11)因定在兩只泵頭的正上方，兩個水泵(1)共用泵管(15)，活塞桿(1-1)上端各用一個圓環(huán)分別套接在雙曲軸(9)的一個彎曲上，水泵可固定在浮體上，也可固定在水床上，水泵的泵管與水源相通。當風吹動風輪(14)旋轉時，雙曲軸(9)隨風輪旋轉，帶動兩個水泵(1)工作，將水抽到水箱(2)中，因雙曲軸(20)的兩個彎曲方向相反，兩個活塞桿(1-1)一個向上，另一個就向下，從而保證風輪(14)承受的工作負荷穩(wěn)定。本實施例也可使用豎軸風輪，風輪的軸通過垂直轉向齒輪與雙曲軸(20)連接，帶動水泵工作。
6、第五實施例圖10-A和圖10-B是第五實施例的兩種結構示意圖。能量接收裝置是豎板(19)，水泵用抽式水泵。豎板(19)是木板或薄方形浮體，為了使豎板(19)對小波浪敏感可在豎板(19)中部加一浮子(密封中空體、或塑料泡沫為主料制作的飄浮物)，或用硬質棒材做成的方框中間固定一個浮子，浮子兩邊到方框邊框之間的空隙用強度高、耐腐蝕的化纖類布料封閉來代替豎板(19)，豎板(19)直立在水面，面對波浪來的方向放置。圖10-A中，水泵(1)固定安裝在水床或浮體(3)上，使泵管與水源連通，在泵頭上固定一個杠桿(4)，在泵管上或某處低于豎板(19)上邊的位置固定一滑輪(7)，繩索(5)穿過滑輪7，下頭與豎板(19)的上邊一角相連，上頭與杠桿(4)的一端連接，杠桿(4)的另一端與水泵活塞桿(1-1)連接，用一根繩索一頭固定在水中某一低于豎板(19)下邊位置的物體上，另一頭固定在豎板(19)的下邊一角上；豎板(19)的另外兩只角也用以上連接方式與另外兩根繩索連接。在下邊角相連繩索與浮力的共同作用下，豎板(19)像一面墻一樣直立著浮在水面上，約一半在水下，一半在水上；當波浪能沖到豎板(19)上時，沖力使豎板(19)向前運動，由于豎板(19)的兩個下邊角有繩索固定，不能向后運動，上面部分必然以下邊為軸心向前翻轉，帶動系在上邊角的兩根分別與一個水泵活塞桿相連的杠桿(4)轉動，轉變?yōu)榛钊麠U的向上運動，將水抽上來，從出水口(1-6)流出，通過分出水管(17)進入總出水管(18)流入水箱(2)中，當波浪消失后，豎板(9)又會在浮力和下邊繩子的雙重作用下重新站立在水面上，活塞桿和活塞也在重力作用下回到井頭下部，這樣就完成了水泵的一個工作周期，如此往復，水泵就會在波浪提供的動力下不斷工作，將水抽入水箱(2)中待用。
圖10-A中的杠桿(4)也可不用，換成滑輪(7)；如圖10-B所示，在水泵上安一個支架(8)，在活塞桿(1-1)的正上方支架(8)上固定一個滑輪(7)，在泵管上或某處低于豎板(19)上邊的位置固定一個滑輪(7)，繩索(5)穿過上下兩個滑輪7，下頭與豎板(19)的上邊角相連，上頭與活塞桿(1-1)相連，用一根繩索一頭固定在水中某一低于豎板(19)下邊位置的物體上，另一頭固定在豎板(19)的下邊一角上，豎板(19)的另外兩只角也用以上連接方式與另外兩根繩索連接，工作原理同圖10-A相似。
圖10-A和圖10-B中的豎板(19)兩個下邊角用繩索固定，上邊角活動帶動水泵工作，也可改為兩上邊角用繩索固定，繩索的一頭系在豎板上邊角上，另一頭系在高于豎板上邊角的某固定物體上，用下邊角活動帶動水泵工作。
7、第六實施例本實施例使用第一實施例中的浮子(6)作為能量接收裝置，用彎管壓式水泵提水。圖11中，水泵固定安裝在水床上，使進水口(1-8)(泵頭的上口)在水面下，活塞桿的上端與杠桿(4)的中部銷接，杠桿(4)的頭銷接在支架上，另一頭與繩索(5)連接，繩索(5)的另一頭穿過轉向滑輪(7)與浮子(6)的下部連接，杠桿(4)上安裝一個復位彈簧(21)，使杠桿(4)在不受繩索(5)的拉力時，能將活塞(1-3)提到泵頭上部。當浮子(6)受波浪的作用向上，繩索(5)將杠桿(4)的一頭向下拉，活塞(1-3)被下壓，將水壓入水箱(2)，同時彈簧(21)被拉伸，當波浪退去，浮子(6)落下，杠桿(4)失去繩索的拉力，彈簧(21)縮回，將杠桿(4)的一端向上拉，同時也將活塞(1-3)拉到泵頭上部，完成一次泵水周期。
8、第七實施例圖12是第七實施例的結構示意圖，本實施例使用第二實施例中的水輪(12)作為能量接收裝置，用彎管壓式水泵提水。水泵固定安裝在水床上，使進水口(1-8)(泵頭的上口)在水面下，水輪(12)用軸承(11)固定在支架上，水輪軸的兩端各連接一個曲柄(10)，兩曲柄彎曲方向相反，使水輪(12)的軸在水面上，下面的葉片一部分在水面下，杠桿(4)的中部與支架銷接，一頭與活塞桿(1-1)上端銷接，另一頭與連桿(9)套接，連桿(9)的另一頭與曲柄(10)套接。當水輪(12)受到波浪沖擊轉動時，帶動曲柄轉動，曲柄通過連桿和杠桿帶動活塞上下運動，不斷地將水壓到水箱中。
9、第八實施例圖13是第八實施例的結構示意圖，本實施例使用第五實施例中的豎板(19)作為能量接收裝置，用彎管壓式水泵提水。水泵固定安裝在水床上，使進水口(1-8)(泵頭的上口)在水面下，豎板(19)安裝在兩個水泵中間，活塞桿的上端與杠桿(4)的中部銷接，杠桿(4)的頭銷接在支架上，另一頭與繩索(5)連接，繩索(5)的另一頭穿過轉向滑輪(7)與豎板(19)的上邊角連接，如此，上面的兩個邊角通過繩索各與一個杠桿(4)連接，下面的兩個邊角用繩索固定在某固定物上，使豎板的上邊可以下邊為軸轉動，上面兩邊角固定，下面兩邊角通過繩索各與一個杠桿(4)連接也可，每個杠桿(4)上安裝一復位彈簧(21)，使杠桿(4)在不受繩索(5)的拉力時，能將活塞(1-3)提到泵頭上部。當波浪能沖到豎板(19)上時，沖力使豎板(19)向前運動，由于豎板(19)的兩個下邊角有繩索固定，不能向后運動，上面部分必然以下邊為軸心向前翻轉，帶動系在上邊角的兩根分別與一個水泵活塞桿相連的杠桿(4)向下轉動，同時使活塞向下運動，將水壓到水箱中，同時將復位彈簧拉伸；當波浪消失，豎板復位，杠桿(4)失去繩索的拉力，復位彈簧縮回，將活塞提到泵頭上部，完成一次泵水周期。
10、第九實施例圖14是第九實施例的結構示意圖，能量接收裝置為豎板(19)，水泵用直管壓式水泵。將兩只水泵用支架(8)固定在水床上，水泵的出水口通向水箱或水庫，豎板(19)立在兩水泵之間，下邊兩邊角用繩索固定在支架(8)上，上面兩邊角各與一根繩索(5)連接，繩索(5)再穿過轉向滑輪(7)各與一個活塞桿(1-1)連接，為了使活塞桿(1-1)受到豎直向上的拉力，在每個水泵的支架上安裝三個轉向滑輪(7)，下面兩個滑輪(7)的位置以活塞桿(1-1)為對稱軸對稱，繩索(5)穿過上面一個滑輪后分為兩根，每根繩索各穿過下面的一個轉向滑輪(7)后與活塞桿(1-1)下端連接。當波浪沖擊豎板(19)使其擺動時，豎板通過繩索(5)拉動塞桿向上，將水壓到水箱或水庫中，當波浪退去，豎板在浮力作用下回位，活塞桿因失去外力作用，在自身重力作用下也回到泵頭下部，完成一次壓水周期。本實施例的能量接收裝置也可使用浮子、水輪、風輪等，只要相當?shù)卣{整能量傳遞裝置即可。
11、第十實施例圖15是本實施例的結構示意圖，由波室內的水壓將水壓到出水口進入水箱；波室在水面下，為下口大上口小的錐形室，大口迎著波浪來的方向放置，水泵為無活塞水泵，無泵頭與活塞，泵管(1-5)內裝有止回閥(1-4)和止回閥塞(1-7)，進水口(1-8)與波室的上口連接并相通，為防止水泵初次工作需向泵管內加水，可將止回閥(1-4)裝在水面下的位置，以保證止回閥上部始終有水存在，泵管上端有出水口(1-6)與水箱(2)連通；波浪進入波室，增加波室內的水壓，將止回閥塞(1-7)頂開，水沿泵管向上，從出水口流入水箱；波浪退去，波室內壓力降低，泵管內的水下落，止回閥塞也隨之下落，塞住止回閥，將水留在泵管內，下個波浪來時，再將泵管內的水向上壓，如此往復，不斷將水壓到水箱中。
11、第十一實施例圖16是第十一實施例的結構示意圖，是實施例四和實施例五兩種實施例的組合；為了節(jié)藥材料，風力提水裝置與波力提水裝置共用一個共用泵管(15)與分出水管(17)，分出水管(17)與總出水管(18)相通，泵上來的水通過總出水管(18)流進總水箱(19)中，如將多套本實施例的裝置沿海邊安裝，總水箱改為水庫，用水庫中的水發(fā)電，則可形成一個規(guī)?；乃Πl(fā)電站。
12、第十二實施例圖17是第十二實施例結構示意圖，是將實施例一、二、三、四組合在一起，共用一個浮體(3)，可充分利用設備所在區(qū)域的波浪能和風能，并能降低獲取單位能量的成本。
權利要求
1.流體機械能收集方法與裝置，其特征在于由能量接收裝置、能量傳遞裝置、水泵和貯水裝置四部分組成；能量接收裝置直接與流體接觸，接收流體的能量，通過能量傳遞裝置將能量傳遞給水泵，帶動水泵工作，將水提到需要高度流入水箱供利用，可根據不同流體具有的機械能特性，選擇不同的能量接收裝置，再根據能量接收裝置選擇能量傳遞裝置；所述水泵的泵管(1-5)內有止回閥(1-4)和止回閥塞(1-7)，水泵安裝在浮體(3)上或水床上，泵管(1-5)與水源相通，出水口(1-6)在水泵上端，通向水箱或水庫。
2.根據權利要求1所述的流體機械能收集方法與裝置，其特征在于所述水泵為抽式水泵，能量接收裝置是浮子(6)、水輪(12)、豎板(19)或風輪(14)，能量傳遞裝置為繩索(5)、連桿(9)、曲柄(10)、杠桿(4)、雙曲軸(20)或轉向裝置中的一種或二種以上的組合，能量傳遞裝置的起端與能量接收裝置連接，未端與活塞桿(1-1)連接。
3.根據權利要求1所述的流體機械能收集方法與裝置，其特征在于水泵為抽式水泵，所述能量接收裝置為浮體(3)，浮體(3)為船形浮體，既是設備載體，又是波能接收裝置；水泵(1)、支撐桿(13)都裝在浮體(3)上，杠桿(4)的一頭與活塞桿(1-1)銷接，另一頭與繩索(5)連接，支撐桿與杠桿(4)的連接點靠近連接繩索(5)的一頭，繩索(5)的另一頭與沉子(13)連接，沉子(13)置于水床上。
4.根據權利要求1所述的流體機械能收集方法與裝置，其特征在于所述水泵是彎管壓式水泵，所述能量接收裝置是浮子(6)或豎板(19)，能量傳遞裝置為繩索(5)、杠桿(4)和轉向裝置，能量傳遞裝置的始端與能量接收裝置連接，末端與活塞桿(1-1)連接，在杠桿(4)上安裝有復位彈簧(21)。
5.根據權利要求1所述的流體機械能收集方法與裝置，其特征在于所述水泵是彎管壓式水泵，能量接收裝置是水輪(12)或風輪(14)，能量傳遞裝置為連桿(9)、杠桿(4)、曲柄(10)或雙曲軸，能量傳遞裝置的起端與能量接收裝置連接，未端與活塞桿(1-1)連接。
6.根據權利要求1所述的流體機械能收集方法與裝置，其特征在于所述水泵是直管壓式水泵，能量接收裝置是浮子(6)、水輪(12)、豎板(19)或風輪(14)，能量傳遞裝置為繩索(5)、連桿(9)、曲柄(10)、杠桿(4)、雙曲軸(20)或轉向裝置中的一種或二種以上的組合，能量傳遞裝置的起端與能量接收裝置連接，未端與活塞桿(1-1)連接。
7.根據權利要求2、4或6所述的流體機械能收集方法與裝置，其特征在于用豎板(19)中部加一個浮子(密封中空體、或塑料泡沫為主料制作的飄浮物)，或用硬質棒材做成的方框中間固定一個浮子，浮子兩邊到方框邊框之間的空隙用強度高、耐腐蝕的化纖類布料封閉來代替豎板(19)。
8.根據權利要求1所述的流體機械能收集方法與裝置，其特征在于能量接收裝置是波室(22)，由波室內的水壓將水壓到出水口進入水箱或水庫；波室在水面下，為下口大上口小的錐形室，大口迎波放置，泵管(1-5)兼做能量傳遞裝置，水泵為無活塞水泵，無泵頭與活塞，進水口(1-8)與波室的上口連接并相通。
9.根據權利要求4、5、6或8所述的流體機械能收集方法與裝置，其特征在于止回閥(1-4)安裝在泵管中低于泵管外水面的位置。
10.根據權利要求1所述的流體機械能收集方法與裝置，其特征在于權利要求2、3、4、5、6、7、8或9所述的流體機械能收集方法與裝置，根據需要組合起來應用，在同一地方或浮體上，安裝多套相同或不同的流體機械能收集裝置，可共用的設備多套裝置可共用。
全文摘要
流體機械能收集方法與裝置，屬于波浪能和水面上風能收集利用領域。本發(fā)明利用波浪能或風能將水提升到需要高度貯存，將波浪能或風能轉化為水的勢能供集中利用。本發(fā)明所采用的技術方案是能量接收裝置直接與流體接融，將流體機械能轉換成裝置的動能；能量轉換機構將能量接收裝置所得到的能量轉換成水泵活塞的上下往復運動；水泵將往復運動的動能轉換為水的勢能，再將有高勢能的水集中利用。優(yōu)點在于部件簡單、生產安裝簡便、不易損壞，最突出的優(yōu)點在于受地形制約小、便于將分散的流體機械能轉化為水的勢能集中利用、能量利用率高、成本低、易實施。
文檔編號F03D9/02GK1800631SQ200610037619
公開日2006年7月12日 申請日期2006年1月5日 優(yōu)先權日2006年1月5日
發(fā)明者王勇 申請人:王勇