CN109915300A - 压水动力机 - Google Patents

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Abstract

压水动力机,它涉及能源机械技术领域。它包含箱子、水槽、喷水器、操作台、水囊、铅块、水轮、传动转子、输出转子、传动轴、滑轮、转轮、绳子,正对所述喷水器的下方设置有水轮,所述水轮右侧设置有传动转子,所述水轮通过传动轴传动连接着右侧的传动转子,所述下箱体右侧外设置有输出转子,所述传动转子通过传动轴传动连接着右侧的输出转子,所述出水口通过进水管连通在水槽上,所述出水口通过出水管连通着喷水器,所述进水管经过水囊的上表面,所述水囊的上方设置有铅块,所述进水管位于水囊与铅块之间。本发明有益效果为:不借助水的落差势能,不需要化石燃料,不要太阳能与化学能,它依靠物体的重力作功,节约了能源。

Description

压水动力机
技术领域
本发明涉及能源机械技术领域,具体涉及压水动力机。
背景技术
现有的动力技术类型:1.水力资源为水轮机提供动力。
2.热蒸汽喷流为蒸汽轮机提供动力。用煤、核燃料作能源产生热水蒸汽。
3.用汽油发动机提供动力。
4.用电动机提供动力。
5.用太阳能与化学能提供动力。它们都需要能源。
现有动力技术的不足之处:
1.水电站的水轮机要依靠水的落差势能。海岛、平原地势平坦,没有水的落差势能,无法建水电站。沙漠没有水,也无法建水电站。
2.蒸汽轮机需要燃烧化石能源。燃烧煤不仅容易产生空气污染,而且煤终会开采完。建核电站,遇地震或者战争轰炸,易造成核泄漏。
3.汽油发动机需要燃烧汽油。再过50年,石油将开采完。所以,不可能无限期使用汽油机。而且燃烧汽油会造成空气污染。
4.太阳能发电设备需要阳光。没有阳光即无法发电。
5.化学蓄电池产生的化学能也能发电。蓄电池产生的电量有限,而且,蓄电池易爆炸。蓄电池里的填充物也会污染环境。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供压水动力机,不借助水的落差势能,不需要化石燃料,不要太阳能与化学能,它依靠物体的重力作功,节约了能源。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案是:它包含箱子1、水槽31、喷水器32、操作台4、水囊5、铅块6、水轮7、传动转子8、输出转子9、传动轴10、滑轮61、转轮62、绳子63,所述箱子1分为下箱体2和上箱体3,所述箱子1右部设置为操作台4,所述操作台4上设置有电源开关41、两个操作转盘42和多个指示灯43,所述上箱体3内顶部设置有喷水器32,所述上箱体3内底部设置有水槽31,正对所述喷水器32的下方设置有水轮7,所述水轮7右侧设置有传动转子8,所述水轮7通过传动轴10传动连接着右侧的传动转子8,所述下箱体2右侧外设置有输出转子9,所述传动转子8通过传动轴10传动连接着右侧的输出转子9,所述输出转子9与外界需要动力的设备的动力输入机构连接,所述下箱体2平分为左单元21、右单元22,所述左单元21、右单元22内均设置有一个水囊5,所述水囊5包含进水口51、出水口52、进水管53、出水管54,所述进水口51设置在水囊5的上部,所述出水口52设置在水囊5的下部,所述出水口52通过进水管53连通在水槽31上,所述出水口52通过出水管54连通着喷水器32,所述进水管53经过水囊5的上表面,所述水囊5的上方设置有铅块6,所述进水管53位于水囊5与铅块6之间,所述铅块6上端连接有绳子63,所述铅块6上方设置有滑轮61,所述滑轮61水平右侧安装有转轮62,所述铅块6上端的绳子63先绕过滑轮61,所述绳子63再延伸向转轮62上,所述绳子63再绕在操作转盘42的转盘轴421上。
所述操作转盘42的转盘轴421顶端配置一字型构件,正对转盘轴421顶端的设备上有一字型凹坑。
所述转盘轴421上设有齿轮传动机构,所述转盘轴421通过齿轮传动机构与电机11的转子连接,所述电机11的转子上设置有时控器12,每一个所述的转盘轴421上均设置有两块电磁块13。
转盘轴421为层级结构,包含内圈层和外圈层,所述内圈层是固定的轴,所述内圈层包有绝缘皮的电线。
所述水囊5为耐高压、不漏水的柔软的胶质水囊。
所述箱子1为耐高压的金属箱子或者钢塑料箱子。
所述指示灯43分为红指示灯和绿指示灯。
采用上述技术方案后,本发明有益效果为:不借助水的落差势能,不需要化石燃料,不要太阳能与化学能,它依靠物体的重力作功,节约了能源。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图;
图2是图1的外部结构示意图;
图3是压水系统结构示意图;
图4是操作转盘42与转盘轴421的连接示意图;
图5是电机11、时控器12和电磁块13的电路布局图;
图6是压水动力机的电路图。
附图标记说明:箱子1、下箱体2、左单元21、右单元22、上箱体3、水槽31、喷水器32、操作台4、水囊5、进水口51、出水口52、进水管53、出水管54、铅块6、电源开关41、操作转盘42、转盘轴421、指示灯43、水轮7、传动转子8、输出转子9、传动轴10、滑轮61、转轮62、绳子63、电机11、时控器12、电磁块13。
具体实施方式
参看图1-图6所示,本具体实施方式采用的技术方案是:它包含箱子1、水槽31、喷水器32、操作台4、水囊5、铅块6、水轮7、传动转子8、输出转子9、传动轴10、滑轮61、转轮62、绳子63,所述箱子1分为下箱体2和上箱体3,所述箱子1右部设置为操作台4,所述操作台4上设置有电源开关41、两个操作转盘42和多个指示灯43,所述上箱体3内顶部设置有喷水器32,所述上箱体3内底部设置有水槽31,正对所述喷水器32的下方设置有水轮7,所述水轮7右侧设置有传动转子8,所述水轮7通过传动轴10传动连接着右侧的传动转子8,所述下箱体2右侧外设置有输出转子9,所述传动转子8通过传动轴10传动连接着右侧的输出转子9,所述输出转子9与外界需要动力的设备的动力输入机构连接,所述下箱体2平分为左单元21、右单元22,所述左单元21、右单元22内均设置有一个水囊5,所述水囊5包含进水口51、出水口52、进水管53、出水管54,所述进水口51设置在水囊5的上部,所述出水口52设置在水囊5的下部,所述出水口52通过进水管53连通在水槽31上,所述出水口52通过出水管54连通着喷水器32,所述进水管53经过水囊5的上表面,所述水囊5的上方设置有铅块6,所述进水管53位于水囊5与铅块6之间,所述铅块6上端连接有绳子63,所述铅块6上方设置有滑轮61,所述滑轮61水平右侧安装有转轮62,所述铅块6上端的绳子63先绕过滑轮61,所述绳子63再延伸向转轮62上,所述绳子63再绕在操作转盘42的转盘轴421上。
所述操作转盘42的转盘轴421顶端配置一字型构件,正对转盘轴421顶端的设备上有一字型凹坑。将转盘向前推,转盘轴顶端的一字型构件顶入凹坑,则转盘被止动。外拉转盘,转盘轴顶端一字型构件离开凹坑,则能转动转盘。
所述转盘轴421上设有齿轮传动机构,所述转盘轴421通过齿轮传动机构与电机11的转子连接,所述电机11的转子上设置有时控器12,每一个所述的转盘轴421上均设置有两块电磁块13。
转盘轴421为层级结构,包含内圈层和外圈层,所述内圈层是固定的轴,所述内圈层包有绝缘皮的电线。内圈层是固定的轴,那里有包有绝缘皮的电线,可以为转盘轴二端的电磁铁通电。转盘轴外圈层可以随转盘一起转动。
所述水囊5为耐高压、不漏水的柔软的胶质水囊。
所述箱子1为耐高压的金属箱子或者钢塑料箱子。
所述指示灯43分为红指示灯和绿指示灯。
25公斤微型压水动力机的实例如下:
1、微型压水动力机的压水持久力
以25公斤的水推算,体积=质量/物质密度=25/1.0×103千克/米3,水囊长0.32米,宽0.20米,高0.39米,即0.025米3容积的水囊可以盛25公斤的水。压强=压力÷受力面积。所以,点阵喷水作用在转子上的压强大。设这些分散在1厘米直径的圆范围内的微米点可以聚集成0.2厘米直径的圆,喷水速度为10米/秒,那么,25公斤的水可以喷13.32分钟。因为二个水囊交替喷水,所以,不考虑水的蒸发与漏水,都可以无限期喷水。
直径0.2厘米的输水管再装配上直径1厘米的点阵喷嘴,则喷出的水雾的质量不变,假设点阵喷嘴依然以10米/秒的速度喷水雾,那么,水雾就可以作用于比较大的转子。
2、微型压水动力机的功率
功率越大转速越高。常用最大功率描述压水动力机的性能。功率=转速×扭矩/9550,扭矩=力×半径。所以,功率=转速×(力×半径)/9550,设定压水机喷水驱动转子的最高转速是20厘米/秒,力是20牛顿,转子半径是0.5厘米,那么,功率为0.75焦耳。即1马匹。
这种压水动力机重量很轻。因为水可随处取,排出压水动力机水囊里的25公斤水,动力机只有25公斤,这种轻便设备宜于携带与搬迁。
相对应的中型压水动力机。
这种压水动力机是微型动力机的放大型号。比如,水囊的水可以达到100公斤乃至数百公斤。压水动力机的重量可达数百公斤。由于喷水量既多且快,动力机的动能强劲,功率可达数百马匹。中型压水动力机最适宜为各种类型的船或者火车提供动力。微型压水动力机的动力推动发电机的转子旋转,即可发电。学校、实验室、银行停电的时候,即可临时用它来发电。陆地、水面的各种移动载器可以用移动发电站来发电。移动工程队也可用移动电站来发电,以完成施工任务。微型压水动力机是山区农民的最好的动力机。很多山地没有通电,微型压水动力机的转子旋转,可以带动舂米锤、脱粒机、输送带等的设施。
相对应的大型固定式压水动力设备。
大型固定式压水动力设备宜用来发电。在地下挖三个柱状水池,在地面建立输水中转设施、水轮机与喷水回收蓄水池。再用输水管建立水的循环流动系统。即,三个柱状水池的出水口的输水管分别連通输水中转处,以便高压水定向喷向水轮上。这些水又隔留落到喷水回收蓄水池里。输水管又分别把这里的水引回柱状水池。水轮的动力可以用轴传导的方式引向发动机的转子,从而生产电量。至于压水系统的结构,可参考微型压水动力机。
此外,飞机也可以利用水来强化动力。用微波气化水,这种水蒸汽喷到飞机的压缩空气里,可以加强喷气的动能。所以,将来的洲际飞机吸取海水来补充能量。
广泛普及压水动力机,乃至让飞机也利用水的能量,人类一定会迎来不需要化石能源的时代,也就解决了地球上能源匮乏的问题。
本发明的工作原理:(1)在转盘轴上增加齿轮传动,电源的转子的动力传向齿轮,则可以用电来驱动转盘,从而带动压水系统工作。时控器的作用在于以一定的时间周期,比如,10分钟,依次而且循环地促使压水系统压二个水囊的水。时控器的制作过程:一个齿轮有360个齿,每秒1齿,则它旋转一周为10分钟。这个齿轮的上方10齿对应的弧区域导电,别的区域均是绝缘区域。即,当齿轮转到那10齿对应的弧区域的时候,接通电源,促使电机转子转动,从而带动滑轮将铅块升起。这个铅块下方的水囊减压,则该水囊又可进水。另一个齿轮也有360齿,该齿轮下方10齿所对应的弧区域为导电区域,别的区域为绝缘区域。二个齿轮互为导电区域的相反数,这就能够依次促使压水系统压二个水囊的水。二个齿轮的中间为时间转轮,它转一周10分钟,时间转轮传动二个齿轮,让二个齿轮交体做功,也就实现了时控传动。
(2)转盘轴二端各装配铁片。凹坑与转盘近前方,各有电磁铁。凹坑电磁铁通电磁化,吸进转盘轴顶端的一字型构件,则转盘止动。同时,一字型构件移动,也断开电动机的电路,使之不再带动滑轮升铅块。转盘近前方处的电磁铁通电磁化,则拉出转盘轴,可以再驱动转盘。即,铅块下降,开始压水,它压下绝缘水囊上的开关,则转盘轴近端的电磁铁通电磁化,拉出转盘轴顶端的一字型构件;铅块压了10分钟的水,它在时控器的作用下,又要升起,它顶起水囊右上方的触动开关,则转盘轴远端的电磁铁磁化,它把一字型构件吸进凹坑,转盘止动。同时,一字型构件移动,也断开电动机的电路,使之不再带动滑轮升铅块。一个转盘轴有二个电磁铁,二个转盘轴有四个电磁铁。在触动开关的作用下,这些电磁铁交替做功。
(3)在为操作台装配指示灯。红灯亮,表示不压水;绿灯亮,表示正在压水。这些指示灯分别用并联的方式连接在触动电路上。它们都有各自的启动方式。即,绿灯串联在近端电磁铁的电路上,所以,绿灯亮,表示动力机在压水。红灯串联在远端的电磁铁的电路上,所以,红灯亮,表示动力机不压水。
用完电,这就需要增添人工操作平台。即,用手向左转动转盘,压水铅块下降,压水囊的水,高压水经输水管导向喷嘴,促使水轮转动;用手向右转动转盘,压水铅块上升,水囊进水。用手前推转盘,转盘轴前端的一字型构件顶入凹坑,则转盘止动;用手外拉转盘,转盘轴前端的一字型构件离开凹坑,可以重新摇动转盘。以10分钟为一个周期,如此交替压二个水囊的水,则可以持续形成高压喷水,从而推动水轮持续做功。所以,人工操作步骤是:启动,即外拉第一个转盘;过了10分钟,外拉第二个转盘,再向右转动第一个转盘,前推该转盘;结束,即向前推已拉出的转盘。
①在压完第一个水囊里的水,再开始压第二个水囊的时候,有个时间差。这承前启后的时间里,水轮依靠惯性转动。为了缩短时间差,铅块不可升得过高,它悬停的位置应该是:水囊装满水以后,水囊顶端的高度。这样,铅块下降,马上可以压水。
②水囊的下端要固定在底座,水囊的上端要粘連在压水铅块上。这样,铅块压完水,铅块在电动转子的传动下升起,就能撑开已压扁的水囊,水漕里的水就可以回流入该水囊。同时,铅块上升,也提起水囊顶端的绝缘安扭,从而暂时断开对应的电磁铁的电流。
③水的运行过程是:先压第一个水囊的水,高压水经输水管流向喷水器,喷水推动水轮转动,这些水又落到水漕里,再流入第二个水囊。反之,压第二个水囊的水,这些水终归又会流回第一个水囊。水就是如此不断交替运行。
采用上述技术方案后,本发明有益效果为:不借助水的落差势能,不需要化石燃料,不要太阳能与化学能,它依靠物体的重力作功,节约了能源。
以上所述,仅用以说明本发明的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换,只要不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.压水动力机,其特征在于:它包含箱子(1)、水槽(31)、喷水器(32)、操作台(4)、水囊(5)、铅块(6)、水轮(7)、传动转子(8)、输出转子(9)、传动轴(10)、滑轮(61)、转轮(62)、绳子(63),所述箱子(1)分为下箱体(2)和上箱体(3),所述箱子(1)右部设置为操作台(4),所述操作台(4)上设置有电源开关(41)、两个操作转盘(42)和多个指示灯(43),所述上箱体(3)内顶部设置有喷水器(32),所述上箱体(3)内底部设置有水槽(31),正对所述喷水器(32)的下方设置有水轮(7),所述水轮(7)右侧设置有传动转子(8),所述水轮(7)通过传动轴(10)传动连接着右侧的传动转子(8),所述下箱体(2)右侧外设置有输出转子(9),所述传动转子(8)通过传动轴(10)传动连接着右侧的输出转子(9),所述输出转子(9)与外界需要动力的设备的动力输入机构连接,所述下箱体(2)平分为左单元(21)、右单元(22),所述左单元(21)、右单元(22)内均设置有一个水囊(5),所述水囊(5)包含进水口(51)、出水口(52)、进水管(53)、出水管(54),所述进水口(51)设置在水囊(5)的上部,所述出水口(52)设置在水囊(5)的下部,所述出水口(52)通过进水管(53)连通在水槽(31)上,所述出水口(52)通过出水管(54)连通着喷水器(32),所述进水管(53)经过水囊(5)的上表面,所述水囊(5)的上方设置有铅块(6),所述进水管(53)位于水囊(5)与铅块(6)之间,所述铅块(6)上端连接有绳子(63),所述铅块(6)上方设置有滑轮(61),所述滑轮(61)水平右侧安装有转轮(62),所述铅块(6)上端的绳子(63)先绕过滑轮(61),所述绳子(63)再延伸向转轮(62)上,所述绳子(63)再绕在操作转盘(42)的转盘轴(421)上。
2.根据权利要求1所述的压水动力机,其特征在于:所述操作转盘(42)的转盘轴(421)顶端配置一字型构件,正对转盘轴(421)顶端的设备上有一字型凹坑。
3.根据权利要求1所述的压水动力机,其特征在于:所述转盘轴(421)上设有齿轮传动机构,所述转盘轴(421)通过齿轮传动机构与电机(11)的转子连接,所述电机(11)的转子上设置有时控器(12),每一个所述的转盘轴(421)上均设置有两块电磁块(13)。
4.根据权利要求1所述的压水动力机,其特征在于:转盘轴(421)为层级结构,包含内圈层和外圈层,所述内圈层是固定的轴,所述内圈层包有绝缘皮的电线。
5.根据权利要求1所述的压水动力机,其特征在于:所述水囊(5)为耐高压、不漏水的柔软的胶质水囊。
6.根据权利要求1所述的压水动力机,其特征在于:所述箱子(1)为耐高压的金属箱子或者钢塑料箱子。
7.根据权利要求1所述的压水动力机,其特征在于:所述指示灯(43)分为红指示灯和绿指示灯。
8.根据权利要求1-7所述的压水动力机,其特征在于:提供一种25公斤的微型压水动力机。
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