专利名称：一种吞吐空气生产能源的方法
技术领域：
本发明属能源技术领域，具体指利用水的重力与浮力互换做功，在一定空间里由水的进出吞吐空气，由水的底压力推动气体的一种生产能源的装置方法。
当今世界由于生产力的发展，能源的需求量始终是供不应求，煤、石油资源有限，且污染环境，水力发电受地理条件和诸多因素限制，核能更受资金、安全技术的制约，风能、地热、潮夕、太阳能未成气候，因此解决开发新的能源已成当务之急。
本发明是根据本人申请的“一种生产能源的新方法”(专利申请号961 00972.1，已于96年52期《专利公报》公开)，在利用原有技术，配重砣、悬浮桶、托重桶、平衡桶、换水桶、进气阀、排气阀、连通管，储气桶等装置的基础上加以改进，改装、扩大范围。因原有技术利用浮桶做功，在水量交换一周期，需将一对大口径的一组和小口径的一组的平衡桶，由滑动板、固定座的装置迅速完成交换，一是更换装置设计复杂，二是更换装置对整个运动需要一段时间，做功效率低，故设计不合理。在利用水压气的技术方面，由换水桶代替气压室做功效益较差，故将气压室安放在换水桶底部，改变了原平衡桶的形状，由一个变成一对，内设气压室，同时在水压气的设计上又扩大了范围，原因是使人着迷的是地球周围被一层大气包围，即大气海洋，当这个海洋的某一部分形成空洞时，大气就象海水般的涌进，当空洞里再装进水时，空洞里的空气又会被水排挤出去，这样就形成了一定量的空气吞吐，即流通，这流通由设计规模的大小将会产生与规模大小相等的气流产生流动。加之太阳能不仅作用于地球上，同时也作用于大气层，使得大气由气压差的原因时刻处于对流之中。如果能使对流的空气与太阳能一起处于综合利用，则必将大大缓解能源不足的矛盾，造福于人类，由此设计发明了一种利用水力与浮力做功，由水的进出吞吐空气生产能源的装置方法。
该方法是在两个彼此连接相通、形状、重量体积相同的盛水器内，一个装满水，另一个不装水，装水的上部与不装水的底部在同一个水平面上，在外力下，两盛水器的水往复流进流出，上下运动，由于水在两容器内流动始终保持水平位置的交换原理，外力消耗很小，而造成位差和体积量很大，因此水在两容器内交换位置时，一是利用体积量吞吐空气产生风能和气压差，二是利用水的底压力压缩空气产生势能。
如何达到上述方法的装置是一、平衡桶承载与换水桶体积相等的交换水量，由水的重力将平衡桶没入水里产生浮力，同时又利用平衡桶的浮力推动换水桶内的水量交换，这就是重力与浮力的互换，由全部没入水里和部分没入水里以及全部露出水面决定交换水量的多少。二、由悬浮桶承载整个机体和配重砣的重量全部没入水里，目的是保证两换水桶装满水的上面与不装水的底面在同一水平线上交换水量。三、由托重桶承载连通管内水的重量，它的作用是避免连通管运动时里面水的重力向换水桶两边倾斜。四、位差柱的水位势能对水轮机的做功，是由水轮机做的功补偿外力对换水桶提高水位所做的功，整个运动环节，都是换水桶内的水量交换，进行上下运动，这就是整个运动的平衡关系，类似在万吨巨轮上装上万吨货的能源生产机，重力与浮力相等，外力做功只是消耗机械运动的摩擦阻力和水的粘滞系数的损失量，约占总能量的20％，也就是说100马力的能源生产只需要20马力的外力做功。这就是能源生产方法的依据所在，其适用范围广泛。
下面就能源生产的装置作具体阐述本发明的主要装置有动力、曲轴拨杆、配重砣、托重桶、悬浮桶、平衡桶、换水桶、连通管、气压室、储气桶、风管、活塞机、风机、发电机、水轮机以及密封仓等部件组成。动力经曲轴拨杆与配重砣相接，换水桶的上下分别与配重砣、平衡桶、位差柱连接在一起，平衡桶内设气压室、平衡桶连接的下面是没入水中的悬浮桶，换水桶与换水桶之间的基部由口径与桶径相等内枕金属网制成的软胶或软塑的连通管连接相通，由托重桶承载，当机体运动后，由气压室和换水桶内产生能量，由储气桶、密封仓、风管规范气体的流向，由风机、活塞机、水轮机、发电机生产能源。
它的运动方法是由两个形状、体积、相同的换水桶经连通管连接相通，其中一个装满水，另一个不装水，装满水的桶受水的重力把平衡桶没入水里产生浮力，其上部刚好与不装水的桶底在一个水平面上，在无外力时，水位保持静止不流动，一但稍加外力，动力经曲轴拨杆推动配重砣，传动换水桶，打破了水的平衡，这时装满水的换水桶里的水就由平衡桶的浮力推动经连通管流入不装水的换水桶内，当水流完，平衡桶的浮力也就消逝，这时不装水的换水桶就装满了水，反之亦是如此，这样水在两个换水桶内一进一出，换水桶一上一下的运动，由水的压力压缩气体，由换水桶和气压室吞吐空气产生能量。
不同的能源生产方法，其机体装置也略有不同。
一是利用水的底压力压缩气体生产能源的装置中，换水桶的上面是敞口，底部两边有一对长方体平衡桶，上连换水桶，下连悬浮桶，象一通道的墙壁，内设气压室，气压室是上封底敞，上大下小内空的梭斗型。上部由进气阀管和排气阀管交替开启，底部是进水的敞口，无开关，当换水桶进水时就打开排气阀管，关闭进气阀管，当换水桶排水时，就打开进气阀管，关闭排气阀管，由换水桶里的水量交换决定平衡桶和气压室的升降(进水降、出水升)，由水的底压力对气压室的气体做功，水的底压力，实际上是换水桶内水的重力将平衡桶压入水里的反作用力对气压室所作的功，气压室为什么要做成梭斗型，是根据换水桶内的水柱压力大小和气体的压强跟体积的关系而确定的，在设计时气压比略小于水柱压力，当水柱压力每平方厘米小于大气压力时，气压室就是梭斗型的小头部位，当水柱压力每平方厘米大于大气压力时气压室就是梭斗型的大头部位，当水柱压力等于大气压力时，气压室的平方面积就与水柱压力的平方面积相等。气压室与储气桶的体积相等，当换水桶里全部装满水时，就由水的重力将平衡桶和气压室全部没入水里，这时气压室里就全部进满水，而里面的空气就由水池里水的底压力排到储气桶里。两个体积的气体就压缩到原来体积的1/2，这时储气桶里的气体就有两个大气压力。减掉一个外界大气压力等于增加一个大气压力，这增加的一个大气压力经高压箱变压变速对发电机做功。
二、多级利用能量的装置，换水桶上部是封闭的，设进气管与排气管使空气定向流动，在换水桶底部与平衡桶上面增设位差柱，位差柱的高程一般取10米-20米，目的是加大水的流速，提高吞吐空气的速度，如果设计需要也可以增高，此方法设计为多级利用能量，一、气压能、二、风能、三、拍努利原理的气压差。这里的水量交换再不是在平行水平线，而是与位差柱相等的流水高程进行交换，需要外力很大，这里设计的水轮机所做的功，就是用来补偿位差柱的功，如果换水桶设计的是一群，就用密封仓大范围的封闭形成抽风场，通过进气管和进气阀管，经风管吞进空气，通过排气管和废气管。经排气口吐出利用后的空气。同时还设计外界吞吐空气管加大空气对流，致使风管提高风速，风管经进气口与大气层相通吞进空气，这里平衡桶内的气压室虽然形状一样，但底面敞口要大些，因为换水桶开始交换水量时就有一个或两个大气压力，它的敞口大小同样是根据气体压强跟体积的关系而确定的，上部同样安有进、排气阀，此类装置除了水轮机做的功要补偿位差柱的位能外，其余能量以及外界吞吐空气管的能量，均为多级利用能量。
本发明的优点在于能源生产的取向范围广泛，只要有水利资源，即使无水也可引水库水，不受地理、自然条件的制约，适应范围广，容易推广普及，不污染环境，投资省、见效快、成本低，经济、社会效益好，成本比水电价格低1-2倍，其他能源更不可比，是对研究开发新能源的突破。下面结合附图，进一步说明
图1、是一种气压式能源生产装置的剖面示意图。
图2、是一种多级利用能量生产装置的单件剖面示意图。
图3、是一种多级利用能源生产装置的综合剖面示意图。
图1动力1经曲轴拨杆2接配重砣3，下面与换水桶7相连，换水桶7底部接平衡桶6，平衡桶6内设气压室9，平衡桶6下面连悬浮桶5没入水池10中，两换水桶7之间由连通管8与托重桶4相连，气压室9安有进气阀管11和排气阀管12，输气到储气桶13，经高压箱14变压变速对发电机15做功，做功后的气体经废气管16排出。
图2与图1不同点是换水桶7与平衡桶6之间连接位差柱22，气压室9的底口大于图1，换水桶7与连通管8处安有水轮机17，水轮机17内有开关控制水位提高到位差柱22的高度时再进行水量交换，对于水位的控制还有换水桶7内的浮阀塞20，由水的进出进行起落，浮阀塞20的运动止点由控制座21控制封水，控制座21上部是换水桶7密封的开关处连接进气管18、排气管19，目的是用它吞吐空气生产风能。
图3是利用图2的装置进行大规模的吞吐空气，如果把图2的装置在一定水资源内设上几十对进行规范，由密封仓24形成抽气场，把进气管18和进气阀管11与风管27接通，把排气管19和废气管16与排气口23拉接通，经换水桶7进水排气，出水进气，经气压室9进气压缩，做功后吐出，就这样一吞一吐形成一定空气对流，如果设计规模很大，又有条件利用人们生产、生活用气以及利用太阳能产生风能和自然界作用的空气对流一起作为外界吞吐空气管26经变速管25的设计处理达到高于密封仓24的气流和排气口23一并排出空气，这样对风管27产生强大的气流，从进气口32与外界大气层连通吞进空气，风管27又可采用拉伐尔喷管的原理，将会把风管27形成很高的风速，推动风机28做功，与此同时风管27与外界气压差就大，在风管27周围又可安装若干个拍努利原理的活塞机29、对发电机15做功，当活塞机29运行到下止点就关闭低压阀33.同时打开大气阀30，这样活塞机29就可回升，当活塞机29运行到上止点，这时就关闭大气阀30，同时打开低压阀31，致使活塞机29来回运行。
权利要求
1.一种吞吐空气生产能源的方法是换水桶(7)上面连接配重砣(3)、曲轴拨杆(2)、动力(1)，下面连接平衡桶(6)、气压室(9)、位差柱(22)、连通管(8)、托重桶(4)、悬浮桶(5)；换水桶(7)上部有进气管(18)、排气管(19)；气压室(9)上部有进气阀管(11)、排气阀管(12)分别交替开关；换水桶(7)内还有浮阀塞(20)、控制座(21)控制水位到位差柱(22)的高度时再行水量交换；连通管(8)与换水桶(7)的连接处有水轮机(17)做功；整个运动的平衡关系，水轮机(17)做的功补偿外力对位差柱(22)提高水位所做的功，平稳桶(6)承载换水桶(7)内的交换水量是使重力与浮力的互换，托重桶(4)承载连通管(8)里的水量，是避免连通管(8)里水的重力向两换水桶(7)同倾斜，悬浮桶(5)承载整个机体的重量，目的是保证两换水桶(7)间装满水的上面与不装水的底面在同一水平线上进行水量交换，整个环节都由水量的交换进行上下运动；其特征是动力(1)经曲轴拨杆(2)驱动的配重砣(3)推动换水桶(7)，水在两换水桶(7)内由连通管(8)一进一出，换水桶(7)一上一下的运动；一方面由换水桶(7)和气压室(9)的体积容量吞吐空气产生能量，经风机(28)、活塞机(29)、发电机(15)生产能源；活塞机(29)的制动有大气阀(30)低压阀(31)；另一方面由水池(10)里水的底压力向气压室(9)里进水将气体压缩到储气桶(13)里经高压箱(14)产生势能对发电机(15)做功，做功后的气体经废气管(16)从排气管口(23)排出；对于空气吞吐的定向流动有密封仓(24)、外界吞吐空气管(26)、变速管(25)、风管(27)，由进、排气阀的连接经进气口(32)进气，由排气口(23)吐出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是换水桶(7)底部各有一对长方体的平衡桶(6)分树两边上接换水桶(7)或位差柱(22)，下连悬浮桶(5)像一通道的墙壁，内设气压室(9)，气压室(9)是上封底敞、上大下小的梭斗型，上部安有进气阀管(11)，排气阀管(12)，下面的敞口按生产能源的装置有大有小；气压室(9)为什么要做成梭斗型，是根据换水桶(7)内的水柱压力大小和气体的压强跟体积的关系而确定的，在设计时气压比略小于水柱压力；气压室(9)与储汽桶(13)的体积容量相等。
3.根据权利要求1所述方法，其特征是换水桶(7)根据能源生产的方法上面是敞口，水是平行的在同一水平线上交换，与此同时，水柱压力把底部的气压室(9)没入水里。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是换水桶(7)根据能源生产的方法是，上面是封闭的，由进气管(18)、排气管(19)交替开关吞吐空气水量交换位差大，下面气压室(9)的底面的敞口也大，这里气压室(9)的气体既受水的底压力又受位差柱(22)水位高程的冲击力。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是水轮机(17)内设开关与浮阀塞(20)控制座(21)，位差柱(22)相配合，均为换水桶(7)提高水位交换水量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征是排气口(23)密封仓(24)变速管(25)、外界吞空气管(26)、风管(27)、进气口(32)必须是一套完整体系与换水桶(7)一吞一吐连在一起形成强大风速风量，风机(28)是由风速、风量所做的功，活塞机(29)是由风管(27)流速快、气压低与外界大气压的差质量决定做功能量，由发电机(15)表现出来，活塞机(29)的做功方式是由大气阀(30)低压阀(31)交替开关产生运动。
全文摘要
该方法是在“一种生产能源的新方法”(专利申请号96100972.1)的基础上的改进、改装,其方法是把平衡桶改为与换水桶体积、容积相等的一对长方体内设一个体积、容积与储气桶相等的空气室,由平衡桶承载换水桶的交换水量,在外力下,水在两换水桶间经过连通管流进流出,往复运动。由换水桶和气压室的体积量吞空气产生能量,由水的底压力压缩气体产生势能的生产能源方法。本发明,成本低、见效快、经济、社会效益好,易推广普及。
文档编号F03G7/00GK1170824SQ9710909
公开日1998年1月21日 申请日期1997年4月22日 优先权日1997年4月22日
发明者厉弟松 申请人:厉弟松