專利名稱：虹吸循環水力發電的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于一種虹吸循環水力發電的方法及裝置。
背景技術：
人對于水力的利用多數情況是筑壩發電，或者利用自然水流的沖擊力驅動各種工作機具，如水車、水磨、水臼、水碾等。對于季節性強的自然水力資源，在一年中，人們往往只能一性利用，水能利用后，水也就隨之流走了，不能返回重復利用。在廣大農村存在著大量的溪水和井水，但目前大都局限于生活和灌溉，而常用的電能則依賴大電網供電，對于電網無法惠及的邊遠山區則連電都用不上。對于城鎮里的賓館、醫院等單位來說，在突然停電時一般是用燃油發電機來應急，使用成本比較高，對于普通家庭來說只能用蠟燭來解決照明，電器則只能等待，十分的不便。而每個家庭排放的廢水卻數量驚人。然而利用包括生活廢水在內的各種水源來貯存能量進行發電的技術卻還沒有出現，給人們的生活、生產、教學和科研活動提供應急電能方面還存在許多不足。
發明目的 本發明的目的是提出一種利用水體貯存能量并能反復利用的虹吸循環水力發電的方法及裝置，以解決現有技術的不足。
本發明提出的這種虹吸循環水力發電的方法，其特征在于它有如下步驟(1)用一個密閉的容器作高位水箱，水箱接有虹吸水管和補充水管，水箱下部有出水管和出水管閘閥；(2)高位水箱下面建一循環水緩沖池，將虹吸管下端引入池中；(3)出水管接發電機進水管，水力發電機出水引入循環水緩沖池中；(4)經補充水管將高位水箱充滿水，然后關閉補充水閘閥；
(5)打開出水管閘閥讓水流驅動水力發電機發電，發電機出水進入循環水緩沖池，經虹吸水管反回高位水箱，循環發電，由補充水管適時補水，保持水箱水量。
為了保證發電機工作正常，轉速穩定，在出水管之后接一個氣水分離器，隔去混在水流中的空氣后再接發電機進水管。
本發明提出的虹吸循環水力發電裝置，它有高位水箱、虹吸水管、補充水管、循環水緩沖池和發電機，其特征在于高位水箱是一個密閉的容器，外接有虹吸水管和補充水管，高位水箱底部有出水管與發電機進水管連通，虹吸水管下端伸到循環水緩沖池中，發電機出水口位于循環水緩沖池上方。
高位水箱的出水管、虹吸水管和補充水管均有閘閥。補充水管可接水泵或自來水管。
在出水管和發電機進水管之間接有一個氣水分離器，該分離器是一個密閉的箱體，頂部有閘閥，下部是底管，中部有接口與出水管連接。
氣水分離器下部形狀為倒錐形，上部為圓筒形。
高位水箱中部形狀為方柱形或圓柱形，上部和下部為錐形。
本發明是這樣工作的在地面上修筑一個池子作為循環水緩沖池，池子上方用一個架子安裝固定高位水箱，池邊安裝發電機，以便發電后的水能順利流入緩沖池中，用虹吸水管將高位水池和緩沖池連通，發電機進水管與高位水池出水管連通，并關閉出水管閘閥。經過補充水管，用泵或接自來水管將高位水箱灌滿水，箱中空氣自虹吸水管排出，箱中水滿后關閉補充水管閘閥。為了讓虹吸水管中不留或少留空氣，下端設一閘閥控制。上述工作就緒后，即可打開出水管閘閥驅動發電機發電，供給各種用電器工作。從高位水箱中流出的水在推動發電機工作、流入緩沖池的同時，在箱內形成負壓，使池中的水通過虹吸水管吸回水箱中，循環做功。當蒸發、氣蝕等因素使得高位水箱中空氣增多時，發電的效率還逐漸下降，必須適時給箱中補充水，以儲備能量。如此便能長期工作，對外輸出電力。
本發明利用虹吸返回的方法，實現了循環水力發電，只需適時補充少量的水就可長時間供電，對于賓館飯店、醫院、學校、機關事業單位，乃至普通居民家庭，都能根據規模大小進行設計和安裝，作為一種停電時的應急設備或補充能源來使用，與燃油發電機相比，使用成本和維護費用均低，一次投資小，制造容易，拆卸方便。對于不通電的地區，少水地區，將少量的水收集于高位水箱就可發電，方便實惠。
附圖1是本發明發電裝置主視圖(局部剖視)。
附圖2是本發明發電裝置俯視圖。
附圖3是本發明氣水分離器主視圖。
附圖1-3中各部件的標號如下1-循環水緩沖池；2-發電機支架；3-發電機進水管；4-水力發電機；5-高位水箱支架；6-水泵；7-外部水管；8-補充水管閘閥；9-補充水管；10-高位水箱；11-虹吸水管；12-出水管閘閥；13-出水管；14-氣水分離器底管；15-氣水分離器；16-氣水分離器上閘閥。
具體實施例方式
如附圖所示，利用三支廢舊汽油桶，去掉兩底，拼接起來作水箱的中間部分，再用一些薄鐵板焊兩個錐體作為水箱的頂和底。用角鋼焊一個支架固定，就做成了一個直徑約50cm，高3米的高位水箱(10)，容積約為0.8立方米。用2英寸的鐵管、塑料管或軟皮管作虹吸水管(11)，1英寸水管作補充水管(9)，接通于水箱頂部。循環水緩沖池(1)用磚和水泥建造，池上固定兩根方鋼或槽鋼作為水力發電機(4)的支座(2)。水力發電機(4)采用市場上出售的單相交流發電機，如廣西平南縣華達機電廠生產的型號為SLF單相發電機。該發電機要求的水頭高度為8-15米，流量為0.006立方米/秒，電壓可達220伏，輸出功率2KW。高位水箱出水管(13)采用與發電機進水管(3)一致的管子并配相應出水管閘閥(12)。高位水箱箱頂到發電機進水管的高差為9米。當水箱中灌滿水后，以上述操作方法發電，這種裝置在云南某地家村一農戶家中進行試用，已連續正常運轉3個月，輸出電壓和功率達到設計要求，不僅解決了該農戶照明之需，還可以開動青飲料切碎機、電飯堡、電磁爐等電器。該農戶十分喜歡。
如附圖3所示，在出水管與發電機進水管之間接入一個氣水分離器(15)時，本實施例的發電機工作更加平穩。該分離器用一個廢舊汽油桶焊制，下底為倒錐形，頂部焊接氣管并裝氣水分離器上閘閥(16)。分離器出底管(14)尺寸與出水管一致。
權利要求
1.一種虹吸循環水力發電的方法，其特征在于它有如下步驟(1)用一個密閉的容器作高位水箱，水箱接有虹吸水管和補充水管，水箱下部有出水管和出水管閘閥；(2)高位水箱下面建一循環水緩沖池，將虹吸管下端引入池中；(3)出水管接發電機進水管，水力發電機出水引入循環水緩沖池中；(4)經補充水管將高位水箱充滿水，然后關閉補充水閘閥；(5)打開出水管閘閥讓水流驅動水力發電機發電，發電機出水進入循環水緩沖池，經虹吸水管反回高位水箱，循環發電，由補充水管適時補水，保持水箱水量。
2.根據權利要求1所述的發電方法，其特征在于在出水管之后接一個氣水分離器，隔去混在水流中的空氣后再接發電機進水管。
3.一種虹吸循環水力發電裝置，它有高位水箱、虹吸水管、補充水管、循環水緩沖池和發電機，其特征在于高位水箱是一個密閉的容器，外接有虹吸水管和補充水管，高位水箱底部有出水管與發電機進水管連通，虹吸水管下端伸到循環水緩沖池中，發電機出水口位于循環水緩沖池上方。
4.根據權利要求3所述的發電裝置，其特征在于高位水箱的出水管、虹吸水管和補充水管均有閘閥。
5.根據權利要求3所述的發電裝置，其特征在于在出水管和發電機進水管之間接有一個氣水分離器，該分離器是一個密閉的箱體，頂部有閘閥，下部是底管，中部有接口與出水管連接。
6.根據權利要求3或5所述的發電裝置，其特征在于氣水分離器下部形狀為倒錐形，上部為圓筒形。
7.根據權利要求3所述的發電裝置，其特征在于高位水箱中部形狀為方柱形或圓柱形，上部和下部為錐形。
全文摘要
本發明是一種虹吸循環水力發電的方法及裝置，主要內容是用一個密閉的容器作高位水箱，水箱接有虹吸水管和補充水管，水箱下部有出水管和出水管閘閥；高位水箱下面建一緩沖池，將虹吸管引入池中；出水管接發電機進水管，發電機出水引入循環水緩沖池中；先經補充水管將高位水箱充滿水，然后關閉補充水閘閥；打開出水管閘閥讓水流驅動水力發電機發電，發電機出水進入緩沖池，經虹吸水管反回高位水箱，循環發電，由補充水管適時補水。本發明利用虹吸返回的方法，實現了循環水力發電，只需適時補充少量的水就可長時間供電，方便實惠。
文檔編號F03B13/06GK1936318SQ20061004872
公開日2007年3月28日 申請日期2006年10月14日 優先權日2006年10月14日
發明者何其興, 李發英 申請人:何其興