TW201425723A - 利用大氣壓力與真空吸力產生能量之方法及其裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明所述係為一種利用大氣壓力與真空吸力產生能量之方法及其裝置，主要利用真空吸力及地球之大氣壓，能使不同直徑(不受管徑大小之限制)之管路內部水柱達到10.33公尺高度之能量，當水柱升到所需之高度後，利用其水量及水位差沖擊水力發電機之葉扇(即水輪車)，使其旋轉發電，由於自成一個循環密閉系統，不受天候之影響(如太陽能板發電受夜間、陰天未能發電，風力發電受無風或微風時不能發電，水庫發電受旱季無水不能發電，潮流發電、波浪發電需在海中，且正反潮、停潮時不能發電，上述三者需輸配電工程配合，工程經費浩大)，可直接裝置於住宅後院，工廠廠區內，全年無休24小時發電，成本低廉，且在地球上只要有大氣壓之地方，不管沙漠、雨林、大陸之內陸、南北極、海面下、湖泊中(只要有管伸出水面，接觸大氣)也均能使用且為零碳發電，實為人類解決聖嬰、地球暖化現象，目前唯一有效之綠色能源。

Description

利用大氣壓力與真空吸力產生能量之方法及其裝置
本發明係一種利用大氣壓力與真空吸力產生能量之方法及其裝置；更詳細而言，係關於一種利用真空吸力及地球之大氣壓，能使不同直徑(不受管徑大小之限制)之管，內部水柱達到10.33公尺高度之能量，並利用機械之配合，當水柱升到所需之高度後，利用其水量及水位差沖擊水力發電機之扇葉，使其旋轉發電，由於自成一個密閉系統，不受天候影響，可24小時發電者。
按，由於人類使用之動力，大部分皆來自燃燒石油，致使大氣產生溫室效應、聖嬰現象威脅人類之生活，故使用綠色能源，如太陽能、風力、地熱、潮汐…乃人類追求之目標，本發明為此因應而發明。
有鑑於此，本案發明人遂依其多年從事相關領域之研發經驗，針對前述之缺失進行深入探討，並依前述需求積極尋求解決之道，歷經長時間的努力研究與多次測試，終於完成本發明。
本發明之主要目的，係利用真空吸力及地球之大氣壓，能使不同直徑之管，內部水柱達到10.33公尺高度之能量，並利用機械之配合，當水柱升到所需之高度後，利用其水量及水位差沖擊水力發電機之扇葉，使其旋轉發電，全年無休，可直接裝於住宅後院、工廠廠區 內，且不受寒帶、溫帶、熱帶地區之限制，成本低廉且為零碳發電，可減少石化燃料之使用，實為人類解決聖嬰、地球暖化現象，目前唯一有效之綠色能源。
為期許本發明之目的、功效及特徵能夠有更為詳盡之了解，茲舉較佳實施例並配合圖式說明如後。
第一實施例：
首先，請同時參閱第一圖、第二A圖及第二B圖；由第一圖可知，本發明所述利用大氣壓力與真空吸力產生能量的裝置，主要包含有：蓄液箱29，係蓄存有液體，且該蓄液箱29係與大氣相連通。
第一真空箱1，係設置有抽真空考克閥3、真空度計2以及液位探計4，該第一真空箱1係藉由上導管31而連接至蓄液箱29上方，使得該蓄液箱29與該第一真空箱1具有適當的高度落差(約為10.33公尺)；其中，該上導管31上係設置有常開型電磁閥30以及液體考克閥32。
第二真空箱11，係設置有抽真空考克閥9、真空度計8以及液位探計10，且係藉由下導管6連接於該第一真空箱1之下方適當處，使得該第一真空箱1與該第二真空箱11具有適當的高度落差，其中，該下導管6上係設置有液體考克閥5、7，且於下導管6末端係形成一噴嘴13，而該第二真空箱11內部係設置有發 電裝置，該發電裝置係包含有對應該噴嘴13的水輪車12、連接水輪車12的增速機14、以及連接該增速機14的發電機15。
液壓缸25，係包含有藉由液壓缸活塞組件而區隔的大壓艙250及小壓艙251，該大壓艙250係分別藉由單向逆止閥16、27連接該第二真空箱11及該蓄液箱29，而該小壓艙251係分別藉由單向逆止閥26及常開型電磁閥22連接具有送液泵浦21的儲液箱28；其中，該液壓缸活塞組件係包含有連接小壓艙251的彈簧23及連接該彈簧23的液壓缸活塞20，該液壓缸活塞20上係設置有橡膠磁鐵19，而該大壓艙250及小壓艙251外壁上係分別設置有常閉型上限磁簧開關17及常開型下限磁簧開關18。
依據上述結構，本發明所述利用大氣壓力與真空吸力產生能量之方法，該第一真空箱1及第二真空箱11主要係分別利用抽真空考克閥3、9將空氣抽取出去，使第一真空箱1及第二真空箱11內部之真空度接近真空，此時連通大氣之大蓄液箱29內之液體，因大氣壓之壓擠由上導管31，上升進入第一真空箱1內並由下導管6流經過噴嘴13形成噴射流，以噴射水輪車12產生動力並帶動增速機14與發電機15產生電力；而該發電機15產生的電力可額外經電纜接到電源 總開關33，再分配電給各分配電盤開關34、35、36供應系統使用並由各分配電盤開關36供用戶使用，其中，該分配電盤開關35係控制該液位探計4、10以及常開型電磁閥30動作。
接續，該帶動水輪車12的液體可再由第二真空箱11底部連接的單向逆止閥16流通到液壓缸25之大壓艙250內；而該液壓缸25係以巴斯噶原理(Pascal’s principle)的構成作動，主要係藉由液壓缸活塞20內之橡膠磁鐵19與常閉型上限磁簧開關17及常開型下限磁簧開關18分別感應作動，(如第二A圖所示)當該液壓缸活塞20因彈簧23拉力而靠近該下限磁簧開關18時，係瞬間閉合接通分配電盤開關34之路線，使送液泵浦21啟動，並同時關閉該常開型電磁閥22，使得送液泵浦21將蓄液箱28內之液體載流經單向逆止閥26進入小壓艙251內，藉以使小壓艙251內的水位上升且同時帶動該液壓缸活塞20向大壓艙250方向推進，以令該液壓缸活塞20擠壓該大壓艙250內的液體，該液體經擠壓後係透過單向逆止閥27而迴流入連通大氣的蓄液箱29內；其中，(如第二B圖所示)當液壓缸活塞20逐漸達到常閉型上限磁簧開關17之位置時，該液壓缸活塞20上之橡膠磁鐵19之磁力，係使常閉型上限磁簧開關17動作並中斷連接送液泵浦21的電力，使該送液泵浦21停 止運轉，並同時使該常開型電磁閥22開啟，以致彈簧23向下拉掣該液壓缸活塞20至原來位置，並使液壓缸活塞20擠壓該液體重新流回至儲液箱28內，令小壓艙251的液壓歸零，另一個循環又從此開始。
前述所述之常閉型上限磁簧開關17及常開型下限磁簧開關18更可依需求增設時間控制器(圖中未示)，使該常閉型上限磁簧開關17及常開型下限磁簧開關18可控制送液泵浦20及常開型電磁閥22開啟或關閉的時間，並可控制大壓艙250內儲水量的多寡。
據上所述，本發明係藉由水位差及壓差來產生液體的流動力，使得液體沖擊發電機15之水輪車12，使水輪車12旋轉發電，全年無休，可直接裝於住宅後院、工廠廠區內，且不受寒帶、溫帶、熱帶地區之限制，成本低廉且為零碳發電，可減少石化燃料之使用，實為人類解決聖嬰、地球暖化現象，目前唯一有效之綠色能源。
第二實施例：
續，請參閱第三圖；由第三圖可知，由於大氣壓推動液體上升，不受管徑大小之限制，故管徑大小可依使用者需求而加大，至於水位上升之高度係可依使用者(如工廠使用者)需求連接複數個利用大氣壓力與真空吸力產生能量的裝置，以提高第一真空箱1的高度(將所需的液體量推上所需高度)，使得可產生更多的向下 沖擊力沖擊該水輪車12，使該發電機15(例如水庫發電機等之大馬力的水力發電機)產生更多電力；而本發明第三圖僅以兩個利用大氣壓力與真空吸力產生能量的裝置為舉例，本發明並不受連接個數所侷限。
第三實施例：
續，請參閱第四圖；由第四圖可知，由於現今世界，高樓林立，將生活所需之乾淨水送往高樓屋頂高處再回流至各樓層供衛生設備、淋浴、洗滌、食用…等使用，而將清潔水往高處送，需使用大馬力馬達之泵浦、電力消耗驚人，本發明所述利用大氣壓力與真空吸力產生能量的裝置經連接後可使用很小的電力，即可將蓄液箱29內的清潔水往高處送，而且高度不限，其所根據之原理，即下述巴斯葛原理(Pascal’s principle)與真空吸力及地球大氣壓力之壓力(自然現象)，使節電裝置得以實現；而本發明第四圖僅以兩個利用大氣壓力與真空吸力產生能量的裝置為舉例，本發明並不受連接個數所侷限。
綜觀上述，本發明可獲得如下優點：
一、本發明所述利用大氣壓力與真空吸力產生能量之方法及其裝置，利用真空吸力及地球之大氣壓，使不同直徑之管路內部水柱達到10.33公尺高度之能量，當水柱升到所需之高度後，利用其水量及水位差沖擊水力發電機之葉扇，使其旋轉發電。
二、本發明所述利用大氣壓力與真空吸力產生能量之方法及其裝置，使用者係可依需求連接複數個利用大氣壓力與真空吸力產生能量的裝置，使得蓄液箱內的液體可輸送至所需之高度以供使用，或者可產生更多的向下沖擊力沖擊該水輪車，使該發電機產生更多電力。
三、本發明所述利用大氣壓力與真空吸力產生能量之方法及其裝置，可使用很小的電力，即可將蓄液箱內的清潔水往高處送，可供大樓內各住戶使用，俾具節電、方便之效益。
故，本發明在同類產品中具有極佳之進步性以及實用性，同時查遍國內外關於此類結構之技術資料文獻後，確實未發現有相同或近似之構造存在於本案申請之前，因此本案應已符合「新穎性」、「進步性」以及「合於產業利用性」等專利要件，爰依法提出申請之。
唯，以上所述者，僅係本發明之較佳實施例而已，非因此即拘限本發明之專利範圍，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之其它等效結構變化者，均同理皆包含在本發明之申請專利範圍內，合予陳明。
1‧‧‧第一真空箱
2‧‧‧真空度計
3‧‧‧抽真空考克閥
4‧‧‧液位探計
5‧‧‧液體考克閥
6‧‧‧下導管
7‧‧‧液體考克閥
8‧‧‧真空度計
9‧‧‧抽真空考克閥
10‧‧‧液位探計
11‧‧‧第二真空箱
12‧‧‧水輪車
13‧‧‧噴嘴
14‧‧‧增速機
15‧‧‧發電機
16‧‧‧單向逆止閥
17‧‧‧常閉型上限磁簧開關
18‧‧‧常開型下限磁簧開關
19‧‧‧橡膠磁鐵
20‧‧‧液壓缸活塞
21‧‧‧送液泵浦
22‧‧‧常開型電磁閥
23‧‧‧彈簧
25‧‧‧液壓缸
250‧‧‧大壓艙
251‧‧‧小壓艙
26‧‧‧單向逆止閥
27‧‧‧單向逆止閥
28‧‧‧儲液箱
29‧‧‧蓄液箱
30‧‧‧常開型電磁閥
31‧‧‧上導管
32‧‧‧液體考克閥
33‧‧‧電源總開關
34‧‧‧分配電盤開關
35‧‧‧分配電盤開關
36‧‧‧分配電盤開關
第一圖：本發明之利用大氣壓力與真空吸力產生能量的結構示意圖。
第二A圖：本發明之液壓缸作動示意圖(一)。
第三B圖：本發明之液壓缸作動示意圖(一)。
第四圖：本發明連接示意圖(一)。
第五圖：本發明連接示意圖(二)。
1‧‧‧第一真空箱
2‧‧‧真空度計
3‧‧‧抽真空考克閥
4‧‧‧液位探計
5‧‧‧液體考克閥
6‧‧‧下導管
7‧‧‧液體考克閥
8‧‧‧真空度計
9‧‧‧抽真空考克閥
10‧‧‧液位探計
11‧‧‧第二真空箱
12‧‧‧水輪車
13‧‧‧噴嘴
14‧‧‧增速機
15‧‧‧發電機
16‧‧‧單向逆止閥
17‧‧‧常閉型上限磁簧開關
18‧‧‧常開型下限磁簧開關
19‧‧‧橡膠磁鐵
20‧‧‧液壓缸活塞
21‧‧‧送液泵浦
22‧‧‧常開型電磁閥
23‧‧‧彈簧
25‧‧‧液壓缸
250‧‧‧大壓艙
251‧‧‧小壓艙
26‧‧‧單向逆止閥
27‧‧‧單向逆止閥
28‧‧‧儲液箱
29‧‧‧蓄液箱
30‧‧‧常開型電磁閥
31‧‧‧上導管
32‧‧‧液體考克閥
33‧‧‧電源總開關
34‧‧‧分配電盤開關
35‧‧‧分配電盤開關
36‧‧‧分配電盤開關

Claims (8)

  1. 一種利用大氣壓力與真空吸力產生能量之方法，主要係利用蓄液箱與真空箱產生的大氣壓力與真空之間的壓力差，使得蓄液箱內的液體往高處流至真空箱內，使得真空箱內的液體由高處向低處流至發電裝置產生電力，同時，經過發電裝置的液體再流至液壓缸內，使該液壓缸利用該電力再將液體帶動流回至蓄液箱，據此，使得液體能於蓄液箱、真空箱、發電裝置及液壓缸之間形成迴路，並產生電力。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述利用大氣壓力與真空吸力產生能量之方法，其中，真空箱內的液體係利用自由落體由高處向低處流至發電裝置產生電力。
  3. 一種應用申請專利範圍第1項所述利用大氣壓力與真空吸力產生能量之方法的裝置，主要係包含有：蓄液箱，係蓄存有液體；第一真空箱，係設置有抽真空考克閥，該第一真空箱係藉由上導管而連接至蓄液箱上方，使得該蓄液箱與該第一真空箱具有適當的高度落差；第二真空箱，係設置有抽真空考克閥，係藉由下導管連接於該第一真空箱之下方適當處，使得該第一真空箱與該第二真空箱具有適當的高度落差，其中，該第二真空箱內部係設置有發電裝置，該發電裝置係包含有水輪車、連接水輪車的增速機、以及連接該增速機的發電機； 液壓缸，係包含有藉由活塞組件而區隔的大壓艙及小壓艙，該大壓艙係分別藉由單向逆止閥連接該第二真空箱及該蓄液箱，而該小壓艙係分別藉由單向逆止閥及常開型電磁閥連接具有送液泵浦的儲液箱，其中，該液壓缸活塞組件係包含有連接小壓艙的彈簧及連接該彈性元件的液壓缸活塞，該液壓缸活塞上係設置有橡膠磁鐵，而該大壓艙及小壓艙外壁上係分別設置有常閉型上限磁簧開關及常開型下限磁簧開關，使送液泵浦可推升液壓活塞，並利用彈簧拉回，即將低於大氣壓液壓缸內之液體推入有大氣壓之蓄液箱內。
  4. 依據申請專利範圍第3項所述利用大氣壓力與真空吸力產生能量的裝置，其中，該蓄液箱與該第一真空箱之適當的高度落差約為10.33公尺。
  5. 依據申請專利範圍第3項所述利用大氣壓力與真空吸力產生能量的裝置，其中，該第一真空箱上更設置有液位探計，該上導管上更設置有常開型電磁閥，使得該液位探計探測第一真空箱內的液位達一定高度時，則控制上導管上的常開型電磁閥關閉。
  6. 依據申請專利範圍第3項所述利用大氣壓力與真空吸力產生能量的裝置，其中，該第二真空箱上更設置有液位探計，使得該液位探計探測第二真空箱內的液位達一定高度時，則控制上導管上的常開型電磁閥關閉。
  7. 依據申請專利範圍第3項所述利用大氣壓力與真空吸力產生能量的裝置，其中，使用者係可依需求連接複數個利用大氣壓力與真空吸力產生能量的裝置，使得蓄液箱內的液體可輸送至所需之高度以供使用，可增加第二真空箱內的真空度並增加液體自由落體的速度，而產生更多的向下沖擊力沖擊該水輪車，使該發電機產生更多電力。
  8. 依據申請專利範圍第3項所述利用大氣壓力與真空吸力產生能量的裝置，其中，該上限磁簧開關及下限磁簧開關更分別設置有時間控制器，使該常閉型上限磁簧開關及常開型下限磁簧開關可控制送液泵浦及液壓缸的常開型電磁閥開啟或關閉的時間，並可控制大壓艙內儲水量的多寡。
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