一种把气体压强当做动力能源来使用的技术的制作方法

一种把气体压强当做动力能源来使用的技术
1.一、所属领域：本项申请属于机电领域，使用的设备有电动机，气泵，内燃机，发电机，叶轮等。
2.二、技术背景。现代动力使用的能源主要是石油，煤炭，天然气。燃烧这些能源，获得能量，推动机械运动是动力的主要存在方式。这种方式极大的推动了社会的进步。给人类提供了很大的方便。但是这种方式也有很大的问题。燃烧会污染环境。并且需要付出很大的能源成本。本项发明是为克服这两个缺点研制的。气体压强原理说明人类生活的空气是有压力的，并且压力很大。科学家用半球实验来证明这一点。两个半球相合，抽掉其中的空气，这个球就受到大气的压迫了。在这个实验中，抽气用人力即可。而抽气后，气体受到的压力要用马力才能拉开。本项申请就是将半球实验的用力不对等性发挥。用于动力制作。新动力将会投入力量小而收获力量大。并且不需要燃烧，也不产生污染。
3.三、

技术实现要素：
。利用气体压强制作动力有两种方式。
4.(一)内燃机动力模式。1、首先把现有内燃机的缸盖去掉，使活塞能直接接触空气。2、在活塞能运动到的最下部位置的下方，紧挨着活塞，做一个隔断。隔断与活塞平行，大小与活塞一样，并且与缸体密封连接。连杆穿过隔断的中间，并且做成能活动，但又不透气的密闭连接方式。3、在此隔断上开两个小孔，一个进气孔，一个出气孔。在两个孔上都安装管道，管道紧贴隔断的下方，并且伸出缸体外。管道的一个口在隔断上，另一个口在缸体上。这两个孔上的其中一个出气孔上，安装一个气泵。气泵的进气口安装在缸体的的孔上。出气孔安装在缸体外，这个气泵是要把缸体内的空气向外抽。再给气泵安装上电动机，缸体上的另一个进气口安装阀门。5、以上是以内燃机的一个缸为列进行动力说明，用本项发明所做的新动力有几个缸，就要把每个缸都做上述处理。6、给整个动力做一个外罩。把整个动力罩住，使里面的空气不能出来。动力的动力轴(曲轴的缸外部分)要伸出外罩。轴与外罩的接触部分，也要做成不透气的。轴能转动，而空气不能从外罩里面出来。7、在外罩的合适位置上开一个孔，在孔上安装高压气泵，气泵的出气口对着外罩的孔上。进气口在外罩外面。再给气泵配上合适的电动机。
5.(二)叶轮式动力模式。1、首先准备一根轴和一些叶片。叶片呈正方形或长方形，再在叶片上开一些孔，使叶片呈现筛子状。把轴水平放置，将叶片的一个边固定连接在轴上，叶片要垂直于轴。按这个方式，给轴上安置多片间隔一定距离的叶片，组成一个叶轮。2、给叶轮做一个外壳，用材料把叶片不在轴上的三个边固定连接。把整个叶轮包裹封闭住。做好后，整个叶轮形如平放的圆柱体形。或平放的多边柱体型。叶轮的中间轴突出两边。3、取出任意位置的叶片一块。再更换一块新的叶片。这块叶片与前面的叶片大小一样，但不用打孔。这块叶片放入以后，可以把叶轮分隔成不连通的两边。在这片无孔叶片的一边安放电动机和气泵。给放气泵电动机的空间的外壳上打一个孔。把气泵的出气口。对在这个孔上，气泵的进气孔自然安放在放电动机气泵的空间中。4、新换无孔叶片与另一边的有眼的叶片组成一个空间，把这个空间的外壳部分去掉，使有孔叶片暴露在空气中，整个叶轮在这个位置出现一个缺口。5、给整个动力做一个外罩。外罩做在叶轮外壳的外面，外罩的形状和叶轮一样，只是略大于叶轮。外罩和外壳之间要有一点距离。外罩和轴的连接处使用轴承。这样叶
轮转动而外罩不会转动。6、给外罩上适当位置开一个孔，给这个孔上安装高压气泵和电动机。气泵的出气口要对着新开的孔上。
6.四、附图说明：图1是内燃机模式动力图。图的最外一圈方框表示的是动力的外罩，外罩上安装有电动机和气泵。挨着外罩里的一圈方框，表示的是内燃机的缸，缸里有活塞(阴影部分)，活塞上部没有东西，表示此动力没有缸盖。活塞的下部中间是连杆。连杆向下穿过的第一道横线是隔断。这个隔断和活塞形成一个封闭空间。隔断上开了一个出气孔。出气孔上安装管道延隔断下部伸出缸体外。伸出缸体的管道口安装气泵，气泵的进气口安装在这个管道口上，出气口朝向缸体外。再给气泵配上相应的电动机。隔断上另外再开一个进气孔，进气孔也安装管道，延隔断下方伸出缸体外。并且在伸出缸体的管道口上安装阀门。连杆穿过隔断向下连接的是曲轴，曲轴横向穿过缸体也穿过外罩。轴于外罩缸体用轴承连接。
7.图2是本项发明的叶轮模式。左面是剖面图，右面是截面图。解剖面图的最外一圈方框表示外罩。外罩上开了一个孔，这个孔上安装气泵和电动机。气泵的出气口对在孔上。外罩里面的方框，表示外壳，外壳里有叶片。叶片中间的横杠是轴，轴与外罩用轴承连接。截面图最外面的圆圈表示外罩。外罩上开了一个孔，孔上安装气泵和电动机。气泵的出气口要对着孔上，进气口在外罩外面。外罩里边的圆圈表示外壳，外壳上有一缺口，表示这个叶轮不是全包围，他有一部分是敞口的。外壳里边有从圆心到外壳的直线，直线上有圆圈，表示有孔叶片。缺口跟前有一根直线上没有圆圈，表示无孔叶片。无孔叶片的下方有两个相邻的方块，表示气泵和电动机。气泵的出气口要穿过外壳，通向外壳外边。最中间的小圆圈表示轴的位置。
8.图3是摘要附图，中线左面是内燃机模式图。其说明与附图说明图1一样。中线右面上方为叶轮模式剖面图，下方为叶轮模式截面图，其说明与附图说明图2一样。
9.五、具体实现方式。1、内燃机模式如图1所示。首先开动外罩上的电动机，电动机带动气泵工作，气泵会向外罩里灌注空气。外罩里整个动力所处空间的气压会升高。当气压升高到额定气压时 (目前气压最高能升高到8个大气压，生产上可以选定一个适合生产的气压值做额定气压。)关闭电动机，停止泵气。这个气泵和电动机的正常工作就是使外罩里的气压达到额定气压。当外罩里的气压不足额定气压时，气泵和电动机就开动起来，给外罩里的空间充气，使整个动力处于额定气压压强下。当外罩里的气压达到额定气压时，这个电动机气泵就停止工作。这个气泵和电动机只在额定气压不足时，会工作一会儿，平时大部分时间不需要工作，所以这个气泵和电动机耗能不多。当动力的内部气压，达到额定气压时，开动叶轮内部外壳上的电动机，电动机带动相连的气泵工作，气泵把活塞到隔断的空间中的空气抽出，活塞下部气压下降，活塞就受到上部气压的作用向下运动。当活塞向下运动到最低位置时，关闭电动机，气泵不再向外泵气。然后打开隔断上连通进气孔的阀门，这时活塞会在曲轴的作用下向上运动。(本项发明所说的曲轴转动，推动连杆和活塞向上运动，是指现代内燃机几个缸，推动曲轴转动的情况。本文只做了一个缸的图示。实际制作成动力，也是像现代内燃机一样需要多个缸。曲轴也是绕圆运动，也能使连杆和活塞向上运动，所以在此也直接说明这个缸的连杆活塞是由曲轴推动向上运动的。)当活塞运动到最高位置时，关闭进气孔阀门，开动出气孔上的气泵抽气。如此不断的抽气进气，活塞就会上下反复运动，整个动力也就运转起来了。
10.这个动力的工作有一个特点，活塞不是人为投入能量运动的，活塞是由其所处环境的气压推动的。而人投入的电动机气泵是用来抽气的。这与著名的证明气体存在压强的半球实验有相似之处。抽取两个相和半球中的气体，用力非常小，而抽气后需要用马力才能拉开。这个动力也是这样，抽气用的力会很小，而抽气后，活塞会受到很大的力的作用。所以整个动力会呈现用力少，投入能源少，而获得的力量大的特点。并且不需要燃烧，也不会产生污染。半球实验呈现力量不对等的原因是，抽气用的气孔非常小。物理学上受力面积小，压强一定，那他的压力就也会很小。而抽气后，整个两个半球的表面积都受到空气的压迫，受压面积很大，所以要用很大的力才能拉开。本项申请也是同一个道理，气泵抽取活塞下部空间的空气，所用的气孔很小，受力面积小，所以抽气用的力就小。而抽出气体后，活塞整个面积都受到环境气体压强的作用，受力面积大。活塞面积比气泵气孔面积大得多。所以活塞受到的作用力很大。
11.物理学上能量单位是用功来表示的，功是物体在力的作用下，沿此力的方向发生的位移。在此系统中抽气一次所做的功是：额定气压乘上气泵气孔面积再乘上活塞最高位置到最低位置之间的距离。活塞从上向下运动一次，所做的功是：额定气压乘上活塞面积再乘上活塞最高位置到最低位置之间的距离。把这两个物理过程所做的功相比较，可以看出它们的额定气压是相同的，位移也是相同的，只有受压面积不同。抽气受力面积小，所以抽取气体用的力小，所做的功也小。而活塞向下运动，受力面积大。所以它受到的气体的作用力大，所做的功也大。并且这两者所做的功，成一定的的比例关系。活塞面积比气泵气孔面积大多少倍，活塞所做的功就比气泵所做的功大多少倍。如果活塞的面积是100，气泵的气孔面积是1，那么活塞所做的功就是气泵所做的功的100倍。现有的内燃机要想有100马力的动力，就要投入相当于100马力的能源，而本项技术投入1马力获得100匹马力。
12.2、叶轮模式如图2所示。首先开动外罩上的电动机，电动机转动带动相连的气泵工作。气泵向外罩里边充气，达到额定气压后停止充气。开动放置在叶轮里边的电动机，电动机带动相连的气泵工作，把外壳内部空间的气体，向外壳外推出。放置电动机气泵的空间的气压会下降，相邻叶片空间的气体会向此空间流动，最后气体会从外壳有缺口处流进，流过一周有孔叶片到达有电动机气泵的叶片空间。气泵持续抽气，气体就会持续流经叶轮。由于有叶片的阻挡，空气只能从叶片的孔上穿过去，所以叶片会受到空气流动的力的作用。而这种叶片很多，加在一起受到的力就会很大，整个叶轮就会转动起来。这个叶轮转动起来会呈现一定的动能，并且这个动能会呈现比叶轮里的电动机的动能大的现象。原因与前述的内燃机模式的投入小收获大的原因一样，都是气体压强造成的。叶轮里的气泵气孔小，它的受力面积小，抽气用的力就小，抽取气体所做的功也小。而空气流经所有的有孔叶片，也就是它的受力面积会很大，叶轮受到的推力就会很大，相应的做的功也大。这个系统里气泵通过的气体，和叶轮通过的气体是一样多的，所以可以认为气泵里的气体通过的位移，和叶轮里通过的气体的位移是一样的。叶片受力，叶轮就会转动，整个动力就会表现出有动力输出的现象来。