专利名称：光化学真空泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及气体光化学反应做动力的水泵。具体的是二氧化氮在阳光下分解为一氧化氮和氧。体积膨胀，当无光时化合，体积缩回去。利用二氧化氮气体体积的大小变化，压迫隔膜泵的隔膜往复运动，从而达到泵水的作用。
目前现有技术，在国内还没有发现，在国外发现有将二氧化氮这种光化学反应用在发动机上，使汽缸作功。在太阳能杂志1982年第3期第22页上有如下记述日本一位工程师发明了一种光化学反应发动机。在这种发动机的透明塑料汽缸中，充有二氧化氮，在太阳光照射下，二氧化氮分解为一氧化氮和氧气，使汽缸增压，推动工作活塞作功。当活塞达到上部极限位置时，特别的遮光板挡住了照射汽缸的阳光，氧气重新和一氧化氮结合，汽缸压力降低，活塞便恢复到初始位置，虽然新型发动机每分钟只能转动12次，暂时还无法实际应用，但通过几个汽缸联合工作和使用阳光聚光装置，完全可以制成实用的发动机。
本发明的目的旨将二氧化氮在阳光的作用下做分解反应体积膨胀，遮光后化合，体积缩回，作为动力，驱动隔膜泵作功，代替常规能源，达到节约现有能源，保护环境，不受污染。
本发明是通过下述方案实现的。有一条模仿地球旋转轴的Φ形轴，本发明称为时轴(时间轴)，在使用时位置为南北向，南低北高，(从全球而言，近太阳端低，远太阳端高，在赤道水平放置)，通过南北极。该轴两端是实心轴头，中间为一个圆形环(本发明也称其外环)，两轴头的连线在圆环的一条直径上，与该直线垂直的外圆环直径两端设有轴承座，支撑另一个圆形环(本发明称其内环)，该圆环的形状类似一个大轴承的砂架，上下砂架中间转盘，内环与外环可调±23.5°角度，供常年24节气调对之用，在内环上连接一个透明的汽缸，汽缸分两个独立的腔室，两腔室分上下固定在一转轴上同轴一起翻转，交替受光或闭光，转轴由轴承联在内环砂架里侧，并且与内环上通过两支撑轴承的直径成垂直方向。轴为管状，由正中分成两截，分别与上下腔室相通，管状轴内与腔室相通的另有双层套叠在一起的两管道。内环的下半部为一个遮光罩，成一个半球形，下半球独立封闭。汽缸的两个腔室可以分别交替进入下半球，并且各自有气管与隔膜泵的气室相通。腔室在翻转轴的上面，二氧化氮受阳光照射，分解为一氧化氮和氧气，体积膨胀，致使隔膜泵气室内压力增加，压迫隔膜凸出，隔膜泵水室的水，压开出水管的单向阀排出。当汽缸的这个腔室翻转至轴的下面，在遮光罩形成的半球内，不受光，一氧化氮和氧气化合，体积缩回原状，隔膜泵气室的压力恢复原状，隔膜也回复，此时泵的水室形成负压，进水管的单向阀被水冲开，水进入水室，完成吸水。隔膜泵完成一个工作循环。如此反复，即可泵水。为使汽缸工作效果提高，在汽缸内设有增能器。增能器圆形平面与汽缸口受光面直径相等，其平面镀银反光，中心为凸形，透明，直径小于汽缸口玻璃凸起的内凹直径，使增能器升降无阻。透明部分为反光入气管而设，反光部分为增强光照能量，加快运转周期。升降机构锥形胶囊，外罩锥形弹簧三套，密闭固装于缸面玻璃品字三凸点的内面，组成一个气室。胶囊与缸面凸起的容积之比为1∶2，受光时凸起内气体膨胀，使胶囊充气增大，使固定在三个锥形弹簧尖端的增能器推向汽缸的底端。当背光时，气体收缩，胶囊收缩，弹簧拉动增能器回到汽缸口三凸点内面的位置。透明部分的反光入气管为内管，可正反通气，直达水泵或返回汽缸，入气管为皱缩胶管，可盘曲在增能器中心的凸起内。时轴的安放位置每地理位置不同，一年四季也不相同。这是因为地球围绕太阳转时，春分，夏至，秋分，冬至四时，太阳直射地球的地理位置不一样所至。地球自转决定每天的各个时候太阳光的照射也不一样。每个季节由时轴放置位置和南低北高的手调。每天的跟踪太阳，由安装在时轴北端的跟踪器自动调整，跟踪器为圆筒立环形，上节粗，下节细，两侧对称，上节两侧充适用气体(如甲烷，乙烷，丙烷，丁烷或液体，如甲醇，乙醇，异丙醇)，保持1个大气压。两上节各削内斜45°做受光面镀黑铬增加吸热。两侧面悬辅上部薄，下部逐渐加厚的递减膜。时轴(外环的轴)穿过跟踪器圆筒立环的中心，并与其固接在一起，可调赤纬达永与阳光垂直，两侧各自密封并耐一定压力。两侧的上节互不通气，两侧的下节相通，并置一直径与下节通道直径相同的铁球在内。两面受光相同，两侧气体膨胀压力相等，下节的铁球在正中圆筒立环不动。当阳光偏向一边，对着阳光的45°斜面，受光多吸热多，这一侧气体膨胀大，另一面正相反，这样就将下节的铁球由压力大的一侧推向压力小的一侧，重心偏移，跟踪器这个圆环因铁球的重量产生扭矩，使其带动时轴转过一角度，直到两45°斜面受热相同，达到平衡，也就是正对太阳。起到了跟踪太阳光，时轴上连接着汽缸，保证汽缸受太阳光的直射。
汽缸往复翻转受光或闭光是由往复器自动实现的。往复器的主要组成部分为两组结构相同的管件，每组两支封闭的管子并联在一起，其中一支管内装水，另一支管内装一铅棍，其直径与管内孔相同，在每组装铅棍的管两端各联通一个呈内向45°角的装二氧化氮气体的受光筒，每个受光筒上都有消光盖，消光盖是用一组链轮启闭且与止降板接触完成启闭的。两组管件固装在一个传动轮系的两支轴上，成空间交叉状，这两支轴上固装一对啮合齿轮，第三轴伸出的轴头上固定动力输出齿轮与汽缸轴上的被动齿轮啮合。所有这些部分装在一个前后支架上，支架安置在内环砂架上，靠在汽缸轴的低端。
一组管件初始位置装二氧化氮气体的受光筒在最低位置时，是接受阳光的，此时水管内的水和铅管内的铅棍都在低的一端。受光筒内的二氧化氮受阳光的照射，发生光化作用，气体膨胀推动铅棍向另一端方向运动，此时另一端的受光筒是罩在消光盖下面，不透光的。开启消光盖的链传动，是在管件O点两外止降板，启闭坠处安装的启闭坠和主链轮的结构带动轮上之钟锤一样的启闭坠，与链轮轴心固定一体，靠重量始终下垂。启闭坠动，会使链轮也扭动。致使消光盖闭合开启，当管组内受光的受光筒发生光化作用推动铅棍向另一端运动超过管组的中间支持轴时，管组向另一方开始倾斜，管组中的水管中的水向另一方流动，加快了这种倾斜。倾斜降低的一端启闭坠下垂，在管组倾斜中逐渐碰上固定在前后支架上的止降板上，随着管组倾斜启闭坠在止降板的阻碍下与管组闭合。倾斜至最低点时，启闭坠并合在管组上，带动了链轮，也扭转过一角度致使连在被动链轮上的消光盖打开了，这一端的受光筒受光开始作用，从而使往复器往复倾斜。为保证两组管件，当气膨胀进入铅管时仍处于分解态，受光筒侧面外端为耐压玻璃透光体，外铰装自动启闭反光镜67.5度依靠往复器向下倾斜时，反光镜自重自动打开。将光反射到和受光筒连在一起的铅棍管内。管件正中下方劳逸器，为圆筒状，内有两对称67.5°角实体，中心轴对应点为空心腔，而纵轴在此亦有二个对称67.5°角实体，两者套装组成，它在运转空滑45角时，为积累动能争取时间过程，在运转后45角时，是发挥全能，赢得时间过程。两组管件往复倾斜摇摆，使支轴上的一对啮合齿轮(本发明叫二力统一轮)互为相反方向摆动第三纵轴，即低纵轴，齿轮在二力统一轮下的小起增速作用，伸出近缸端轴上的齿轮，即动力输出齿轮，带动汽缸轴上的齿轮摆动，汽缸反正往复摆动，达到汽缸反正两面往复受光。两组管件同时运动是为平衡摆动时相反的力矩。往复器自动跟踪太阳，由内环大转盘和砂架作用由自重完成。本发明的主要特征在于这三部分。从而达到自动跟踪太阳，使汽缸内的二氧化氮气体在阳光的照射下，发生光化学作用，并能自动往复受光和闭光，从而达到作功，节约了常规能源，消除了环境污染。
下面结合具体的设计对本发明做进一步的补充描述，同时也做为本发明的实施例，做进一步的阐述。
图1光化学真空水泵总左视图；图2本发明的跟踪器；图3本发明的往复器；图4汽缸中的增能器。
图面说明1-1支腿上管，1-2支腿下杆，1-3横梁，1-4固定螺栓，1-5地纬标尺及指针，1-6时轴，1-7外环，1-8时轴筒；2-1跟踪器上节，2-2下节，2-3指针并固定螺栓，2-4标尺，2-5铁球，2-6递减膜托臂固定点；3-1内环，3-3对称补足坠，3-4内环侧轴，3-5往复器支架及齿轮组，3-6轴承兼被动齿轮，3-7轴承，3-8汽缸，3-9缸上四凸点，3-10消光罩，3-11气管，3-13缸内铁管，3-14上弧梁，3-15下直梁，3-16动力输出轮；4-1泵气管，4-2维持灯，4-3泵壳，4-4隔膜，4-5阀门，4-6吸扬二胶管，4-7托泵盘，4-8支架，4-9移动滚球；5-1铅棍管及铅棍，5-2水管及水，5-3受光筒，5-4消光盖和被动启闭齿轮，5-5维持光反光镜，5-6启闭坠和主动启闭齿轮，5-7下止降板，5-8劳逸器，5-9传动链。
首先有支腿上管(1-1)，支腿下杆(1-2)，横梁(1-3)组成支架，套管式可以伸缩调节高度，是从赤道到两纬60°以上地区调节用，固定地区可简化。支架的顶端由支架筒(2-6)将时轴(1-6)固定住、支成南低北高，(从全球而言应用低纬低，高纬高，赤道平)，这样便于阳光照射。在支架上固定有地纬标尺(1-5)，上面刻有地球的纬度刻度，时轴(1-6)上固定有地纬指针。支架支在地球的任何一纬度位置时，时轴外圆环面对向太阳的角度，在地纬标尺上都有相应的规定位置。时轴(1-6)成Φ形，中间为圆环形，伸出的两端为实心轴。在时轴(1-6)圆环两侧90°位置安装的内环(3-1)是由轴承连接在外环上，轴承装在轴承瓦座内。内环(3-1)是一个大型的轴承砂架。内环中层为转盘，上下为砂架壳，两面介以砂架，固定一体。下壳左右两外侧外延为伸出的实心轴，转盘内侧增宽取对称两点作安装汽缸的位置，余其环周钻四孔，固定有消光罩(3-10)缸低极端，内环转盘与汽缸之间近内环际，时轴线上方安装往复器。缸低极端，时轴线下方对应点，安装往复器，缸高极端时轴上方对应点安装抵消缓冲管后的补足对称坠。其架很牢固，因为汽缸吊装在上面，往复器也装在上面。安装汽缸于内环内侧之吊缸铁管下片的四个固定孔，另外两个与往复器的支架的固定孔在一起。汽缸(3-8)分上下两个腔室，各自独立封闭，两腔室之间有一缸内铁管(3-13)，其上装有锥轴承，吊缸管(两片可折装)将缸锥轴承外段短铁管固定联在内环砂架上，缸内铁管(3-13)(指穿缸而过一段)与汽缸、轴承外壳(即被动齿轮)固定缸壁成一体，与往复器上伸出的主动齿轮(3-16)啮合。缸内铁管(3-13)实质上是一铁筒。铁筒中心将铁筒一分为二，分别与两个腔室相通。铁筒外延至内环际为另两段铁筒，由圆锥轴承支撑。缸极壁与被动齿(3-6)固定成一体，缸外的短铁筒与锥轴承内圈成一体。内环转盘内侧内延吊管上片为一体，下片固定汽缸外端短铁筒时加上去，此段两层铁筒，内铁筒延至内环际90°转向下即终止。铁筒中有胶管，胶管中另有内胶管两胶管比，截面积为3外∶2内，通气量为1外∶2内。通气方式外管单向，内管双向。往复器的摆动由啮合齿轮传动，使汽缸的两个腔室绕缸内铁管(3-13)上下往复摆动。每个腔气充满二氧化氮气体，各由一条管道与各自的隔膜水泵的气室相连。汽缸(3-8)基本形状为一球体，由中间一隔为二，分为上下腔室，上下两边将球面削去成一平面受光，两端也削去一截。小型举例各部具体尺寸。支架低端上节套管垂直0.3164米，40度斜长0.413米。下节插杆垂直0.4432米，40度斜长0.548米。高端上节套管垂直1.2214米，40度斜长1.594米，下节插杆垂直0.4432米，40度斜长0.548米，张角80°。架上的时轴管直径为0.04米，长为1.54米。汽缸整球的直径为0.7米，上下各削去0.17米缸口透明玻璃，四个圆柱凸形(3-9)缸内增能器，与缸口受光面直径相等，增能器为平面镀银反光，而中心为凸形，透明，直径小于汽缸凸起内凹的直径，使其升降无阻，透明部分为反光入气管而设，反光部分为增强光照能量，加快运转周期而备。升降机构为锥形胶囊，外罩锥形弹簧，密闭固装与缸面玻璃品字三凸点的内面，起推拉升降之用，增能器在缸内弧周际往返中途点，也是品字三点弹簧吊挂以保升降恒定线路。增能器凸之内凹装内气管，并盘曲于其内，然后入缸心管内，外气管与内气管套装在泵缸，止于缸底出口，以供伸缩适应增能器之升降。增能器外周隔气袋上缘固定于缸口内壁，形成全封闭，有两个单向气阀，一在隔气袋近缸口处，一在缸底，内外胶管之间为环阀，袋内外压力由不平衡达到平衡，形成内管往返无阻。受光时，气室气由伸缩器推增能器达缸底，消光时，伸缩器回缩，增能器缩近缸面。汽缸、胶管、气室都是在一个大气压下工作，增能器外周之隔气袋为白色。
跟踪器圆筒立环形，上节粗，下节细，两侧对称，体积相等，整体耐压，上方正中两侧各削去内斜45°，斜面镀黑铬作受光面，跟踪器两侧悬辅递减膜，由时轴(1-8)伸出，时轴(1-8)从跟踪器(2-1)中心贯穿，其赤纬标尺(2-4)固定在外环汽缸(3-8)的标尺上端，其固定臂固定在外环标尺(3-8)的长孔。跟踪器正中的立杆尖端为季调指针(2-3)，中部是固定臂连接点。上半年看北段，下半年看南段，跟踪器(2-1)与时轴同步运行。
往复器，底脚固定在内环转盘内侧，内杆为双脚骑马式，然后合为一杆，外杆为前倾式，垂直上矗与内环外沿平直。往复器架纵梁有二，一在顶端呈弧形，一在加速轮之下为一直线梁，起联固作用。高纵轴长出外柱之外，中纵轴又长出高纵轴，两轴分别各有两齿轮，两轴头分别安装两个往复器(2-1)本体。低纵轴为增速轴，小轮在二力统一轮的下面起增速作用，近汽缸处为动力输出轮。往复器(2-1)横筒内的铅棍长由atm÷p×1.414＝1.2871米。铅棍在筒内的游动范围2米，铅棍的直径等于横筒的内径，铅棍f×4＞汽缸重。铅棍和同组的水管的水重量相同。横筒全长2米＋横筒直径45°余切边的2倍。两端受光筒各内斜45°，受光筒高等于汽缸高＋筒直径的45°余切。横筒与受光筒相交点有阻砣环挡。两受光筒充等量的二氧化氮。横筒2米减铅棍等于真空部分。受光筒与横筒真空部分的体积比为2∶1。铅管上面为水管，其两侧重心都是两管垂直，而且重量相等。两往复器本体，交叉安装于高中纵轴外端。受光筒(5-3)启闭轴在近横筒O侧，横向呈直角安装，轴一侧端安装固定一启闭被动链轮(5-4)，横筒下缘对应点装启闭主动链轮(5-6)，轮下一体的启闭坠为板状，活动范围为±90°。两轮以链相系而运转。故坠转动，轮亦转，盖亦启闭。其运作受止降板约束，止降板与支架，跟踪轴外套管成一体，并外延伸至启闭坠下对应点，两侧均下外斜45°呈八字形，板坠相触，坠横筒呈平行，受光筒上受光盖开启受光。皱端板坠相离，坠横筒呈垂直，消光盖密闭而消光。
至此实施叙述完成，达到本发明的目的。
权利要求
1.一种用二氧化氮气体在汽缸内做光化反应为动力，驱使隔膜水泵作功的光化学真空泵，其特征在于在一条成Φ形的模仿地球自转轴线的时轴外环上，由轴承联在其呈直角的两侧点安装内环，内环为上下砂架，中间大转盘，在内环上安装着使二氧化氮气体光化作用的汽缸，在汽缸的低端装着使汽缸自动往复翻转的往复器，在外环上与外环一端轴固定在一起的跟踪器，汽缸由管道与隔膜泵气室相通，致使光化学真空泵自动跟踪太阳工作。
2.按照权利要求1所叙述的光化学真空泵，其特征在于在内环连接的透明的汽缸，汽缸分两个独立的腔室，两腔室分上下固定在一转轴上，同轴一起翻转，转轴由轴承联在内环上并且与内环的支撑轴承成垂直方向，轴为管状，由正中分成各自独立的两截，分别与上下腔室相通，管状轴内与腔室相通的另有双层套叠在一起的两管道，内环的下半部为一个遮光罩，成一个半球形，下半球独立封闭，汽缸的两个腔室可交替进入下半球。
3.按照权利要求1所叙述的光化学真空泵，其特征在于Φ形时轴中段是一个圆环(外环)两端为实心轴，该轴南北放置，南低北高，跟踪太阳的跟踪器安装在北端实心轴上，轴心通过跟踪器的圆心并且固接在一起，跟踪器为圆筒立环形，上节粗，下节细，两侧对称，两侧充等量气体或液体，两上节正上方各削内斜45°镀黑铬，两侧面悬辅上部薄，下部逐渐加厚的递减膜，两侧的上节互不相通各自密封并耐一定压力，两侧的下节相通，并置一直径与下节通道直径相同的铁球。
4.按照权利要求1所叙述的光化学真空泵，其特征在于使汽缸自动往复翻转的往复器，主要结构为两组完全相同的管件，每组两支封闭的管子并联在一起，其中一支管内装水，另一支管内装一铅棍，其直径与管内孔相同，每组装铅棍的管两端各联一个装二氧化氮气体的受光筒，铅棍管的余空间为真空，每个受光筒上都有消光盖，消光盖是用一组链轮启闭的，两组管件固装在一个传动轮系的两支轴上，成空间交叉，这两支轴上固装一对啮合齿轮，伸出的轴头上设第三个齿轮，即增速轴伸出的轴承装动力输出齿轮，与汽缸轴上的被动齿轮啮合，所有部分装在一个支架上，安置在内环靠在汽缸轴的低端。
5.按照权利要求1所叙述的光化学真空泵，其特征在于在汽缸内设有增能器，增能器为圆形平面，与汽缸口受光面直径相等，平面镀银反光，中心为凸形，透明，直径小于汽缸口玻璃凸起的直径，三套由锥形胶囊外罩锥形弹簧的升降机构，密闭底面固装于缸面玻璃的三个凸点的内面，胶囊与缸面凸起的容积之比为1∶2，增能器固定在三个锥形弹簧的尖端，增能器中央透明部分设有入气管，并且可盘曲在其内。
6.按照权利要求1所叙述的光化学真空泵，其特征在于每组往复器的管正中支持其转动轴都设有劳逸器，为轴与孔套装在一起，轴和孔都设有对称67.5°角成蝶形实体。
7.按照权利要求1所叙述的光化学真空泵，其特征在于受光筒侧面外端为耐压玻璃透光体，外铰装自动启闭反光镜敞开为67.5度。
全文摘要
本发明是一种气体光化学反应做动力的水泵。用二氧化氮气体，在光照下分解为一氧化氮和氧，体积膨胀，当无光照时发生逆反应化合，体积缩回去。利用二氧化氮气体体积的大小变化压迫隔膜泵的隔膜往复运动，从而泵水。本发明为在一模仿地球自转轴的支架上连接一使二氧化氮气体光化作用的透明汽缸，汽缸轴上设可使汽缸往复回转的往复器和自动跟踪阳光的跟踪器，利用阳光，从而达到节约常规能源，不污染环境而作功。
文档编号F03G6/00GK1133943SQ9511042
公开日1996年10月23日 申请日期1995年4月19日 优先权日1995年4月19日
发明者孙德星, 孙德荣, 孙德馨 申请人:孙德星, 孙德荣, 孙德馨