專利名稱：一種液氣能磁體增效裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水利能量收集方法和裝置，是一種將水流中所蘊藏的動能、勢能 方便的收集并轉(zhuǎn)換為氣壓差能以進(jìn)一步利用的方法和裝置，特別是增加能量利用效率的裝置。
背景技術(shù)：
水利能量的蘊藏十分豐富，是能源開發(fā)和利用的重要方式之一，并且具有潔凈、再 循環(huán)等十分顯著的優(yōu)點，目前水利能量的利用的主要方式是水利發(fā)電，是通過水輪機將水 流所具有的動能和勢能輪換成機械能來獲得電力，這樣，就需要大量的水利基礎(chǔ)建設(shè)和配 套專用的水輪發(fā)電機組，前期的一次性投入相當(dāng)大，對環(huán)境具有一定的不良影響，特別是水 輪發(fā)電機組結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備龐大，能量轉(zhuǎn)換率低，也容易出現(xiàn)故障和問題，因而，還需要進(jìn)行 改善和優(yōu)化。另外，水利能量的利用，還有采用水錘泵等方式來獲得較高水頭的方法，也有投入 大，效率低的不足。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的就是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉并且具有較高效率的水流能量收集 方法及裝置，特別是提高效率的一種優(yōu)化裝置。本發(fā)明所涉及的裝置及方法為一種液氣能磁體增效裝置，適用于液氣能收集裝 置，液氣能收集裝置的基本結(jié)構(gòu)由管路組成，在管路內(nèi)使水流通過，并設(shè)有與大氣相通的進(jìn) 氣處，當(dāng)水流通過時，管路中的過流水可混入氣體并分離氣體成為小氣泡，設(shè)定重力加速度 方向為速度的正方向，那么水流速度則為在重力加速度在垂直方向的分量和水平方向水流 速度分量的合量，當(dāng)水流在重力加速度垂直方向的分量大于零，氣泡被逐漸分離為一定體 積的較小氣泡時，氣泡將隨水流運動；當(dāng)水流在重力加速度垂直方向的分量不大于零時，氣 泡向上運動浮出水面，在氣泡溢出水面處收集溢出氣體，可以形成有壓氣體，同時，在管路 的進(jìn)氣處也可以產(chǎn)生負(fù)壓，為增加在進(jìn)氣處往水流中混入的進(jìn)氣量，在水流與氣體混合處 設(shè)置磁體部件，使水流與氣體充分混合。進(jìn)一步的，所述的磁體部件具有間隙，間隙方向與水流的流向相同，并處于進(jìn)氣處 與進(jìn)水處。進(jìn)一步的，所述的磁體部件是多個單個磁體異極相對疊加組成的，單個磁體之間 以非導(dǎo)磁材料隔離，籍此在多個單個磁體之間形成間隙。進(jìn)一步的，所述的磁體呈長條狀，并延伸至水中。進(jìn)一步的，所述的磁體為永磁體，特別是高強度的釹鐵硼磁鐵。進(jìn)一步的，所述的管路為U形管路，并且U形管可設(shè)置成正U形管路。進(jìn)一步的，所述正U形管的進(jìn)水水源的液面水平高度高于出水處泄水水道液面水 平高度。[0012]進(jìn)一步的，所述正U形管在管路的進(jìn)氣處，設(shè)置有進(jìn)氣量控制裝置，可以控制管路 的進(jìn)氣量。進(jìn)一步的，在正U形管的橫管部件設(shè)置出氣處，可以收集所產(chǎn)生的氣體。進(jìn)一步的，在正U形管的橫管部件設(shè)置出氣處可以聯(lián)接動力裝置，如液氣能消耗 或氣體動力機等。管路材料為PVC材料、塑料、水泥、陶瓷等非金屬材料；或管路材料為鑄鐵、不銹鋼
等金屬材料。本發(fā)明效果和特點是這種將水流蘊藏的動能、勢能收集并轉(zhuǎn)換為氣壓差能，再利 用氣壓差來驅(qū)動其它動力設(shè)備，如水泵或氣體動力機等，前期所需設(shè)備投資少，能量轉(zhuǎn)換率 更高，適用范圍廣，無機械轉(zhuǎn)動部件，無需維護(hù)。
圖1是本發(fā)明所涉及的一種液氣能磁體增效裝置的正U形管結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明所涉及的一種液氣能磁體增效裝置的磁體部件示意圖。圖中說明1為正U形管進(jìn)水處2為正U形管出水處3為正U形管橫管4為正U形管進(jìn)氣處5為正U形管出氣處6為磁體部件7為單個磁體
具體實施方式
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉并且具有較高效率的水流能量收集 方法及裝置，特別是一種可以提高效率的優(yōu)化裝置，現(xiàn)結(jié)合實施例及附圖來進(jìn)行說明，基于 本發(fā)明所述方法所制成的裝置主要由管路組成，呈正U形管，如圖1所示，這種U形管的兩 個管口具有一定高差，進(jìn)水口位于高水位面，而出水口位于低水位面。實施例，所述的管路為正U形管，正U形管具有一個進(jìn)水處1和出水處2，出水處2 和橫管3的管道直徑大于進(jìn)水處1的管道直徑，進(jìn)水處1也為進(jìn)氣處4，在正U型管的橫管 3頂端設(shè)置出氣處5，如圖1所示。當(dāng)進(jìn)水口 1與出水口 2分別位于水面的上水位和下水位時，水流會自然流過正U 形管，上下游水流通過進(jìn)水處1和出水處2產(chǎn)生流動，此時大氣中的氣體也通過進(jìn)氣處4混 入到水流中去，就有氣體進(jìn)入到管內(nèi)的水流中去，即當(dāng)水流通過時，管路中的過流水可混入 氣體并分離氣體成為小氣泡，設(shè)定重力加速度方向為速度的正方向，那么水流速度則為在 重力加速度垂直方向的分量和水平方向的分量的合速度，當(dāng)水流在重力加速度垂直方向的 分量大于零，氣泡被逐漸分離為一定體積的較小氣泡時，氣泡將隨水流運動；當(dāng)?shù)竭_(dá)橫管3 時，即當(dāng)水流在重力加速度垂直方向的分量不大于零時，氣泡向上運動浮出水面，在氣泡溢 出水面處收集氣體，以形成有壓氣體，就形成明顯的高于大氣壓力的正壓氣體，如果管內(nèi)水流持續(xù)流動，就得到持續(xù)的正壓氣體，這個壓力差值就可以利用和做功，同時，在進(jìn)氣處4 處有負(fù)壓現(xiàn)象。在試驗中可以發(fā)現(xiàn)并且驗證，在同等條件下，隨著進(jìn)入到進(jìn)氣處4的氣體的增加， 也就是混入到水流中去的氣體的增加，在出氣處5處所產(chǎn)生的氣體的壓力和數(shù)量都會增 加。同時，我們知道，當(dāng)水流就可以穿過磁場時，即實施例中各個單個磁體7的間隙， 受到單個磁體7的磁化作用，而水本身就是一個磁體，其中氫一端帶正電荷，氧一端帶負(fù)電 荷，根據(jù)正負(fù)相吸原理，許多水分子就會首尾相吸，形成龐大的分子團，這種大分子團會減 弱水分子的生物活性。在未經(jīng)處理的普通水中，這種水分子團較多，而有活性的水分子很 少。但普通水經(jīng)過磁場作用后，沖破了原先組合的水分子團，使它變成單個有活性的水分 子，水的很多特征就會生變化，如表面張力降低，活性好，粘滯系數(shù)減小，滲透溶解能力提 高，使得這樣更容易與空氣混合。因此，為了增強上述裝置的效率，在水流與氣體混合處設(shè)置磁體部件6，使水流與 氣體充分混合，這個磁體部件6設(shè)置在水流截面，并處于進(jìn)氣處4處。另外，磁體部件6是由 多個磁體7組成的，磁體部件6是多個單個磁體7異極相對疊加組成的，單個磁體7之間以 非導(dǎo)磁材料隔離，籍此在多個單個磁體7之間形成間隙，并放置在進(jìn)氣處4與水流混合處， 也是進(jìn)水口 1處，這樣，由于磁體部件6具有間隙，并且間隙方向與水流的流向相同，這樣經(jīng) 過該裝置流經(jīng)處理過的水更容易混入氣體，因而所產(chǎn)生的效率也更高。在這里，所述的磁體為永磁體，特別是高強度的釹鐵硼磁鐵。另外，為了使上述正U形管內(nèi)的水流穩(wěn)定，在正U形管進(jìn)氣處4的端口，設(shè)置有進(jìn) 氣量控制裝置，可以控制管路的進(jìn)氣量。從附圖中也可以看出，正U形管的進(jìn)水水源的液面水平高度高于出水處泄水水道 液面水平高度。為了更加準(zhǔn)確的正U形管在管路的進(jìn)氣處，設(shè)置有進(jìn)氣量控制裝置，可以控制管 路的進(jìn)氣量。在正U形管的橫管部件設(shè)置出氣處，可以收集所產(chǎn)生的氣體，可以聯(lián)接動力裝置， 如液氣能水泵或氣體動力機等。上述實施例中管路所用材料以PVC最為方便。但同時管路材料也可為塑料、水泥、 陶瓷等非金屬材料，以及鑄鐵、不銹鋼等金屬材料。這樣，結(jié)合上述的實施例可以得出本發(fā)明的氣體能量收集方法是通過以下方法實 現(xiàn)的設(shè)置管路，管路呈U形狀管，U形管的兩個管口分別是進(jìn)水口和出水口，進(jìn)水口的高程 高于出水口的高程，并能夠使水流通過，并設(shè)有與大氣相通的進(jìn)氣處，當(dāng)水流通過時，管路 中的過流水可混入氣體并分離氣體成為小氣泡，設(shè)定重力加速度方向為速度的正方向，那 么水流速度則為在重力加速度垂直方向的分量和水平方向的分量的合速度，當(dāng)水流在重力 加速度垂直方向的分量大于零，氣泡被逐漸分離為一定體積的較小氣泡時，氣泡將隨水流 運動；當(dāng)水流在重力加速度垂直方向的分量不大于零時，氣泡向上運動浮出水面，在氣泡溢 出水面處收集溢出氣體，以形成有壓氣體，如果是正U形管，在管路此出氣處收集分離出來 的氣體，可以形成明顯有壓氣體，這個氣壓高于大氣壓力形成一個正壓氣體，這樣，水流中 所蘊藏的動能、勢能便被收集并轉(zhuǎn)換為包括正壓氣體或負(fù)壓差的氣壓差能，這個氣壓差能量可以作為動力來驅(qū)動其它裝置。采用本發(fā)明的方法和裝置，可以將水流中所蘊藏的動能、勢能方便的收集并轉(zhuǎn)換 為氣壓差能以進(jìn)一步利用，且所需設(shè)備小，能量轉(zhuǎn)換率更高，適用范圍廣，免維護(hù)。雖然這里只說明了本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，但其意并非限制本發(fā)明的范圍、適 用性和配置。相反，對實施例的詳細(xì)說明可使本領(lǐng)域技術(shù)人員得以實施。應(yīng)能理解，在不偏 離所附權(quán)利要求書確定的本發(fā)明精神和范圍情況下，可對一些細(xì)節(jié)做適當(dāng)變更和修改。
權(quán)利要求1.一種液氣能磁體增效裝置，適用于液氣能收集裝置，液氣能收集裝置其基本結(jié)構(gòu)為 一管路使水流通過，并設(shè)有與大氣相通的進(jìn)氣處其特征在于為增加在進(jìn)氣處往水流中混 入的進(jìn)氣量，在水流與氣體混合處設(shè)置磁體部件，使水流與氣體充分混合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液氣能磁體增效裝置，其特征在于所述的磁體部件具有間 隙，間隙方向與水流的流向相同，并處于進(jìn)氣處與進(jìn)水處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液氣能磁體增效裝置，其特征在于所述的磁體部件是多個 單個磁體異極相對疊加組成的，單個磁體之間以非導(dǎo)磁材料隔離，籍此在多個單個磁體之 間形成間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液氣能磁體增效裝置，其特征在于所述的單個磁體呈長條 狀，并延伸至水中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液氣能磁體增效裝置，其特征在于所述的磁體為永磁體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液氣能磁體增效裝置，其特征在于上述的管路為U形管路， 并且U形管可設(shè)置成正U形管路。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液氣能磁體增效裝置，其特征在于上述正U形管的進(jìn)水水 源的液面水平高度高于出水處泄水水道液面水平高度。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液氣能磁體增效裝置，其特征在于上述正U形管在管路的 進(jìn)氣處，設(shè)置有進(jìn)氣量控制裝置，可以控制管路的進(jìn)氣量。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液氣能磁體增效裝置，其特征在于在正U形管的橫管部件 設(shè)置出氣處。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液氣能磁體增效裝置，其特征在于在正U形管的橫管部件 設(shè)置出氣處可以聯(lián)接動力裝置，為液氣能水泵、氣體動力機中至少一種。
專利摘要本實用新型是一種將水流中所蘊藏的動能、勢能方便的收集并轉(zhuǎn)換為氣壓差能以進(jìn)一步利用的液氣能磁體增效裝置，是一種優(yōu)化裝置，其方法是設(shè)置管路使水流通過，并設(shè)有與大氣相通的進(jìn)氣處，當(dāng)水流通過時，氣泡溢出水面處收集溢出氣體，以形成有壓氣體，收集裝置呈正U形管，并設(shè)置有進(jìn)氣量控制裝置，可以控制管路的進(jìn)氣量，為增加在進(jìn)氣處往水流中混入的進(jìn)氣量，在水流與氣體混合處設(shè)置磁體部件，使水流與氣體充分混合，其效果和特點是前期所需設(shè)備投資少，能量轉(zhuǎn)換率更高，適用范圍廣，無機械轉(zhuǎn)動部件，無需維護(hù)。
文檔編號F03G7/04GK201884231SQ20102052494
公開日2011年6月29日 申請日期2010年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月9日
發(fā)明者宋柏君 申請人:北京銀萬特科技有限公司