专利名称:浮力型动力机的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种将气体在液体中产生的浮力转化为动カ的机械动カ装置。
背景技术:
目前,公知的能够产生动カ的机械装置均需要利用一次能源或二次能源通过能量转换得到人类所需的动力,而本发明是运用气体在液体中产生浮力转化为动カ的机械动カ装置。
发明内容
为了解决现在所有的动カ系统均需要消耗一次能源或二次能源,从而造成能源短 缺这ー问题,本发明提供一种能将气体在液体中产生的浮力转化为动カ的机械装置,该装置基本不消耗一次能源或二次能源。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是在水中设置ー套机械机构包括直立支撑构件,其上下部固定有可转动的上下齿轮轴构件;链条环构件,齿轮轴上齿轮与链条环相符合连接,使之成为ー套可转动的环状链式结构;浮筒组构件,在链条环上固定ー组开ロ朝ー个方向的浮筒,则在链条环上总有ー侧的浮筒开ロ朝下;充气机构,通过充气机构将空压机产生的高压气体充入浮筒中,浮筒产生浮力,向上浮动,带动链条环转动,链条环将动カ通过齿轮轴输出。本系统包括水池、支撑机构、上齿轮轴构件1(动カ输出)、下齿轮轴构件2、链条环构件3、浮筒组构件4、供气机构(包括空压机、供气储气机构)、充气机构、联动机构。本发明能够产生动カ的原因是因为等量气体在液体中产生的浮力输出能量大于生产气体所消耗的能量。在水深为IOm处对ー浮筒充入I立方米的空气,此时,按照浮力定律,浮筒具有1000公斤力的浮力,浮筒从IOm深水下依靠浮力上升至水面,其所做功为1000*10=10000公斤力*米,
根据功能換算公式
I公斤力*米=2. 72407*10_6千瓦*时 10000公斤力*米=2. 72407*10_2千瓦*时 生产I立方米0. Impa的空气需要消耗的能量为
以空压机Igu系列为例,lgu22a的技术指标是
排气量3. 6m3/min (分)、排气压力0. 7mpa、配用电机功率22kw
0.Impa=IOm水柱=1大气压
22/ (3. 6*7*60) =0. 0145 =1. 45*1(T2 千瓦* 时
可见Im3气体产生浮力所输出的能量2. 72*10_2千瓦*时大于生产I大气压Im3气体所消耗的能量I. 45*10_2千瓦*吋。浮筒在上升过程中气体因压カ减小体积膨大部分产生浮力做功为根据气体压カ与体积的关系,气体压力减小体积增大,将水面定为O大气压点,IOm水深处为I大气压点,浮筒从IOm水下浮升到水面压カ从I逐渐减小为0大气压,体积增大一倍,按算术平均值计算,应为1/2,做功为2. 72/2*10^=1. 36*10_2千瓦*时,
结论在 浮力型动カ机上每投入lm3、l大气压的气体,即可获得2. 63*10_2千瓦*时的能量。即(2. 72-1. 45+1. 36) *1(T2=2. 63*10_2 千瓦 * 时。按lgu22a空压机例,每小时产压カ为I大气压的气体1512m3计可获得能量39. 76千瓦*时。水深要求无水深不能产生浮力能,故由水体深度所产生的浮力能应大于能维持本动カ机正常运转所需消耗的最小能量。具体要根据浮力型动カ机最終机械定型确定。浮力型动カ机的启动与停止
启动先用外动カ启动空压机,排气压カ满足要求时,开始向浮筒充气,浮力型动カ机运转正常后,空压机去除外动力,由联动机构带动空压机运转。停止关闭排气阀,停止向浮筒充气。本发明的有益效果是,可以解决能源短缺,可以减少一次、二次能源消耗。
图I浮力型动カ机链条环构件与浮筒组构件空间连接结构示意图
I、上齿轮轴构件(动カ输出轴)
2、下齿轮轴构件
3、链条环构件
4、浮筒组构件。图2浮力型动カ机工作原理及循环流程示意图。下面结合图2具体说明浮力型动カ机的工作原理及流程,
在图2中,设定n、f2为浮筒组4中的两个浮筒,它们对称安装在链条环3左右两侧,开ロ fl向下,f2向上,图2中(a),
当fl处于A点吋,f2处于B点。此时对H进行充气,fl在浮力作用下,带动链条环移动,图2中(b),
当fl移动到B点吋,f2被链条环带动到A点,fI内的气体由于浮筒开ロ向上在水的作用下完全排出,此时对f2充气,f2在浮力作用下带动链条环移动,图2中(c),当f2移动到B点吋,fl又被链条环带动回到了 A点,此时对fl充气,fl带动链条环移动,完成ー个循环,图2中(d)。一组浮筒像fl、f2—样循环往复,带动链条环,链条环带动齿轮轴完成动カ输出。
权利要求
1.浮力型动力机是一种动力机械,由水池,支撑构件,上齿轮轴构件,下齿轮轴构件,链条环构件,浮筒组构件,供气机构(空压机,供气储气机构),充气机构,其特征是由支撑构件上的上下齿轮轴构件垂直固定一组可转动链条环,链条环上等间距固定一组开口朝向一致的浮筒,形成一套装置,将该装置放置在水池内并使水体全部淹没该装置,供气机构通过充气机构向浮筒充气。
2.根据权利要求I所述的动力机械,其特征是浮筒大小按水深、供气量设计,每增加10米水柱,浮筒体积增加一倍。
3.根据权利要求I所述的动力机械,其特征是浮筒为一端开口的开放型容器,浮筒中气体体积仅受水体深度变化控制,二者呈反比关系。
4.根据权利要求I所述的动力机械,其特征是浮筒到达链条环上止点附近开始自由向外排气。
5.浮筒到达链条环下止点后开始充气。
6.根据权利要求I所述的动力机械,其特征是浮筒上设置有两套充气嘴构件。
7.根据权利要求I所述的动力机械,其特征是浮筒在链条环上等间距安装,并且为偶数,以保证整个装置的稳定与平衡 根据权利要求I所述的动力机械,其特征是充气机构是通过高压管道将供气机构和下齿轮轴构件通过可转动的密封耦合件相连,下齿轮轴为空心轴,空心部分为通气道,围绕齿轮轴设置有两套放射状充气嘴构件,该构件上设置有充气开关,与浮筒上的充气嘴构件在浮筒到达下齿轮轴时受支架上固定锁紧滑道锁紧密封,充气开关在浮筒到达下止点时受支架上的控制滑道控制打开,向浮筒充气,浮筒离开下齿轮轴构件时,与控制滑道分离,充气开关闭合,两充气嘴构件分离。
8.根据权利要求7所述,其特征是下齿轮轴通气道内配置有空气止回阀。
全文摘要
本发明是一种浮力型动力机,能够将气体在液体中产生的浮力转化为动力的机械动力装置。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是在水中设置一套机械机构包括支撑构件、齿轮轴构件、链条环构件、浮筒组构件、充气机构;充气机构将外部空压机产生的高压气体充入浮筒中,浮筒产生浮力,向上浮动,带动链条环转动,将动力通过齿轮轴输出。本发明能够产生动力的原因是因为等量气体在液体中产生的浮力输出能量大于生产气体所消耗的能量。本发明的有益效果是,可以解决部分能源短缺,可以减少一次、二次能源消耗。
文档编号F03B17/02GK102852706SQ20121030748
公开日2013年1月2日 申请日期2012年8月27日 优先权日2012年8月26日
发明者苏全洋 申请人:苏全洋