[发明专利]液压气压水力发动机

说明书

本发明是一种液压气压水力发动机。这种水力发动机利用天然的持续缓慢运动的大量水流来推动工作缸。该工作缸是一个用来挤压高压液体的双作用活塞泵，在一个普通的液压气压双相高压罐中，将高压液体调整到规定的压力。然后，在一个普通的叶片机械中的减压室内将这种高压液体的能量转化为机械功，或者在一个与之联结的发电机中将高压液体的能量转化为电能。

几千年来，水力发动机早为人所共知。这种机械利用流动的或从高处流下的水流所产生的能量，来推动各种各样的工作机械，特别是用它来推动磨和抽水机等工作。此外，还有一种设备和装置是人们所熟悉的。它们利用海水的波浪，即由落潮和涨潮时产生的周期性的水位升降，或者世界海洋中永不停止的波浪的动能进行工作。

用叶轮驱动的水力磨机，今天仍然在许多地方被使用，尽管这种旧技术方法越来越被看作只是过去时代中的一种过时技术的残余和旧机构的一种纪念物。

在同时代的水力发动机中，最常见的是各种各样结构的水力涡轮机。为了驱动涡轮机，需要高压力和相应的高水流速度。比如说，一个普通的水力发电厂，它所需要的降落高度，即高水位和低水位之间的水位差，要大于200m，为了达到所要求的高度，以及保持足够的食用水储量，就得建造水库堤坝，以及常见的山谷中的大型水库。采用这种方法，在大多数情况下可保证获得良好的技术效果。然而它的缺点是，在一般情况下，需要大量投资，以及在今天已被特别注意到的对环境所造成的灾难性破坏。

法国专利FR-A-2272274也涉及到一种液压水力发动设备，其中有一个能在箱体内垂直移动的浮体，该浮体通过一连杆和一液体泵相连，也就是和工作缸的活塞相连，该工作缸是一个作用于高压液体的双作用活塞泵，可在冲程的两个方向上传递力和传递运动，压力罐内的液体通过压力管和液体发动机的膨胀区（减压室）相通来传递运动，尤其是膨胀时的转动。这种水力发动设备适用于海上或大的堤坝上，当涨潮和落潮所产生的落差很大时，从经济上考虑这种设备才适于运用，但是对于水平面没有急剧变化或只有规则的不大变化的情况下（如由涨落潮或波浪引起的变化），水力发动机仍能连续运转的问题並没有解决。

本发明的目的就是提供一种能够连续运转、不受当时气候影响的液压气压水力发动设备，该设备可以利用缓慢流动的天然的大量水源（如河流）的能量。

为了完成本发明的任务，本发明的液压气压水力发动设备包括一个在箱体内垂直移动的浮体，该浮体通过连杆和一液体泵相连，也就是和工作缸的活塞相连，该工作缸的压力侧作用于液压气压罐内的高压液体上，起双作用活塞泵的作用，在冲程的两个方向上传递力和传递运动，高压罐内的液体通过高压导管和一液体发动机的膨胀区间连通，特别是和一涡轮机或通过膨胀方式传送动力的液压发动机的膨胀区间相连，其特征在于：所述的箱体在水面的溢流道范围内，在箱体溢流道的两侧，箱体带有至少一个位于水面之下的通道，並通过可分别转换的控制机构来开关该通道。

为了控制这台水力发动机，需要有一种装置。它至少要有两个测定水位变化来控制封闭机构的开关。

所发明的水力发动机的其它有利方向是，高压液体是在一个封闭的系统中循环流动的。作为双作用活塞泵的工作缸，在吸入时，可通过吸管与叶轮机械减压室的贮水池接通。该贮水池是用来收集减压后的液体的。

所发明的发动机，能够将缓慢运动的，或缓慢地从高处流下的水流能量转化为机械功（有相应扭矩的驱动轴的回转运动）。如果将叶轮机械与一台发电机联结在一起进行发电，将证明这种水力发动机是非常好的。这样叶轮机械即可以是涡轮机，也可是液力发动机。

普通的液压油或者加入了适当的添加剂的水都可作为高压液体，因为它们有足够的润滑性，并且不大容易起泡。当然，此时应注意避免出现腐蚀。

从所发明的新的水力发动机的上述实际特征中，似乎可以看到，只要有1-2米的水位差，就完全可使该机器运转起来，可毫无困难地达到机器工作所要求的高压液体的压力：6到10KP/cm²不变值。这个数值对于水力发动机来说已经是很理想的了。

此外，通过发明这种方法，还可用润滑性良好的，并完全排除因磨损引起杂质的高压液体来直接驱动液力发动机，以带动发电机发电。同时，这种液力发动机的效率要比涡轮机的    效率高若干倍。

本发明特别有利的用途首先归诸于下面几个特征：

所发明的水力发动机可以在表面水域的高水位以下，特别是河流的高水位以下的堤坝附近运转。因此，可不用专门的防护堤系统。这样，就可保持河流的自然环境，因而也就不存在破坏环境的危险。