專(zhuān)利名稱(chēng)：水下發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是以水的壓力和浮力為動(dòng)力的水下發(fā)動(dòng)機(jī)(又稱(chēng)渦 流水力發(fā)動(dòng)機(jī))。
二背景技術(shù)：
河流中的水具有沖擊力，水從上游往下游，從高處往低處流過(guò)，只要安裝上水輪 機(jī)，水流就可以沖擊水輪機(jī)的葉片，推動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)作功，這種情況僅限制在有水流動(dòng)的河 流中，但絕大部分的河流、湖泊、池塘中的水不能流動(dòng)，水輪機(jī)不能獲得能量轉(zhuǎn)動(dòng)，但是，水 的強(qiáng)大壓力依然存在，有壓力就有動(dòng)力，水蘊(yùn)藏著壓力，能不能把水的壓力轉(zhuǎn)化為動(dòng)能呢？ 自然界中存在著這樣的現(xiàn)象，把樹(shù)枝放入水中，浮力使樹(shù)枝由下向上運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生了動(dòng)能，由 此可見(jiàn)，在一定條件下，不流動(dòng)的水可以產(chǎn)生動(dòng)能。水的壓力在重力作用下表現(xiàn)出三種物理 特性浮力、沖擊力，以及由沖擊力形成的漩渦，沖擊力是前后壓力差形成的，浮力是上下壓 力差形成的，漩渦是一種因流體沖擊而形成的回旋性水流，渦心低壓，周?chē)乃咚俾菪?自轉(zhuǎn)，漩渦有非常特殊的性質(zhì)，如果把水的這三種特性全部利用起來(lái)，推動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，這種 渦輪機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)能，從理論上來(lái)講應(yīng)該比水輪機(jī)的功率和效率會(huì)更大更高，當(dāng)然這沒(méi)有違 背能量守恒定律這個(gè)基本規(guī)律。浸入水中的物體產(chǎn)生向上的浮力，物體的由下而上運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)能現(xiàn)象，把一個(gè)小 瓶子放入水中，里面充滿(mǎn)空氣，它會(huì)快速上浮，由此類(lèi)推，把一個(gè)扇形塑料盒放入水中它會(huì) 繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)半圓，這是一個(gè)非常有趣的現(xiàn)象，水并沒(méi)有流動(dòng)，扇形塑料盒卻轉(zhuǎn)動(dòng)了半圓，有了 這一現(xiàn)象之后，就可以根據(jù)奧大姆梯刀思維方式進(jìn)行分析和推理把最復(fù)雜的變成最簡(jiǎn)單 的，然后并往上增加，直到扇形塑料盒能做圓周運(yùn)動(dòng)為止。在現(xiàn)實(shí)的試驗(yàn)中，如果把一個(gè)乒 乓球放入瓶子中，然后再把瓶子放入水中，乒乓球在瓶子中不能上浮，當(dāng)瓶子進(jìn)水后，乒乓 球才能上浮，那么如果把一個(gè)扇形塑料盒安裝在渦輪上，然后把渦輪放入圓盒中，再放入水 中，打開(kāi)蓋子，渦輪會(huì)繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)半圓，這表明水的壓力可以在圓盒中進(jìn)行有效控。如果把4 個(gè)扇形塑料盒對(duì)稱(chēng)的安裝在渦輪上，使用水流通過(guò)入水管和渦輪入水口沖擊塑料盒，發(fā)現(xiàn) 上一個(gè)移動(dòng)過(guò)去后，下一個(gè)不能移動(dòng)過(guò)程，為了使渦輪實(shí)現(xiàn)連續(xù)動(dòng)轉(zhuǎn)，必須對(duì)渦輪進(jìn)行改 進(jìn)。對(duì)水的壓力和浮力作大量的模擬實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)浸入水中的物體上服的速度取決于物體 的體積和密度；水的內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓力，物體運(yùn)動(dòng)的方向取決于水的壓力的方向； 因?yàn)楦×Ξa(chǎn)生的原因是水的上、下壓力差造成的，如果改變水的壓力的方向，那么浮力的方 向也在改變，并由此而改進(jìn)渦輪1、在渦輪上安裝密度小的物質(zhì)，使用扇形泡沫代替扇形塑 料盒；2、使泡沫的一側(cè)受到水流的沖擊，另一側(cè)使用塑料板隔離和包圍。大量的實(shí)驗(yàn)證明， 扇面形泡沫必須在正面被圍，一面遭受水流的沖擊下是最理想的制作方法。使用這種方法 制作的渦輪由于其下一個(gè)泡沫正面被圍，當(dāng)上一個(gè)泡沫在水流的沖擊下移動(dòng)過(guò)去后，下一 個(gè)泡沫能移動(dòng)過(guò)來(lái)，這相當(dāng)于把泡沫無(wú)數(shù)次的放入水中，然后再向上浮起，渦輪產(chǎn)生了轉(zhuǎn) 動(dòng)，并旋轉(zhuǎn)了起來(lái)，這證明這種方法是可行的，而且這種渦輪具有許多優(yōu)點(diǎn)，但是如何改變 水的壓力的方向，在水流動(dòng)的情況下改變水的壓力的方向很容易，但是在不流動(dòng)的情況下改變水的壓力的方向決非易事，在密封狀態(tài)下改變水的壓力的方向必須安裝定向管，定向 管在圓的切線(xiàn)位置，水流通過(guò)定向管沿圓的切點(diǎn)方向沖擊渦輪和渦輪入水口。定向管必須 與渦輪緊密貼合，且完全覆蓋住渦輪入水口，這種水的壓力才能通過(guò)定向管形成水流然后 再通過(guò)渦輪入水口沖擊渦輪內(nèi)部的泡沫，推動(dòng)渦輪在定向管口上連續(xù)和穩(wěn)定地旋轉(zhuǎn)。那么， 能否利用上述水的特性，特別是以水的壓力和浮力而研制一種水下發(fā)動(dòng)機(jī)呢？
三
實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本實(shí)用新型之目的就是提供一種水下發(fā) 動(dòng)機(jī)，可有效解決利用水的壓力和浮力制造新的發(fā)動(dòng)機(jī)問(wèn)題，其解決的技術(shù)方案是，包括水 箱和渦輪，水箱由第一水箱和第二水箱組成，渦輪置于外殼內(nèi)，渦輪是由中心軸、泡沫和轉(zhuǎn) 子構(gòu)成，轉(zhuǎn)子裝在中心軸上，轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子內(nèi)圈和轉(zhuǎn)子外圈組成，轉(zhuǎn)子外圈和轉(zhuǎn)子內(nèi)圈之間均 布有螺旋隔離板，螺旋隔離板之間在渦輪體內(nèi)裝有泡沫體，構(gòu)成渦輪體，靠近螺旋隔離板的 泡沫處開(kāi)有槽溝，槽溝內(nèi)端有渦輪入水口，渦輪入水口與定向管口相連通，定向管與渦輪入 水口呈傾斜的切線(xiàn)位置，第一水箱經(jīng)第一水管端部的定向管與一側(cè)均布的槽溝相連通，第 二水箱經(jīng)第二水管端部的定向管與另一側(cè)均布的槽溝相連通，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎獨(dú)特， 有效利用了水的壓力和浮力，使水力資源得到充分利用，是發(fā)動(dòng)機(jī)上的創(chuàng)新。
四
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)主視圖。圖2為本實(shí)用新型渦輪的另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖。圖3為本實(shí)用新型渦輪的另一實(shí)施例立體圖。
五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說(shuō)明。由圖1所示，本實(shí)用新型包括水箱和渦輪，水箱由第一水箱15和第二水箱16組 成，渦輪置于外殼1內(nèi)，渦輪是由中心軸7、泡沫5和轉(zhuǎn)子構(gòu)成，轉(zhuǎn)子裝在中心軸7上，轉(zhuǎn)子由 轉(zhuǎn)子內(nèi)圈10和轉(zhuǎn)子外圈11組成，轉(zhuǎn)子外圈和轉(zhuǎn)子內(nèi)圈之間均布有螺旋隔離板3，螺旋隔離 板3之間在渦輪體內(nèi)裝有泡沫體，構(gòu)成渦輪體2，靠近螺旋隔離板3的泡沫處開(kāi)有槽溝4，槽 溝4內(nèi)端有渦輪入水口 6，渦輪入水口 6與定向管口 9相連通，定向管8與渦輪入水口呈傾 斜的切線(xiàn)位置，第一水箱15經(jīng)第一水管14端部的定向管與一側(cè)均布的槽溝相連通，第二水 箱經(jīng)第二水管13端部的定向管與另一側(cè)均布的槽溝相連通。為了保證使用效果，所說(shuō)的外殼1和渦輪體2轉(zhuǎn)子外圈11之間裝有圓形透明塑料 隔離板12 ；所說(shuō)的定向管8有對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)，分別安裝在轉(zhuǎn)子內(nèi)圈10的切線(xiàn)位置；所說(shuō)的泡 沫5為六面體，其中五面被密封在渦輪體2內(nèi)，另一面有朝向渦輪入水口受渦輪入水沖擊的 開(kāi)口 ；所說(shuō)的槽溝4是由多個(gè)啞葫形溝槽連接在一起構(gòu)成的螺旋狀；所說(shuō)的第一水箱15上 有第一進(jìn)水調(diào)節(jié)閥15a，第二水箱16上有第二進(jìn)水調(diào)節(jié)閥16a ；所說(shuō)的中心軸7為中空體， 兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的定向管安裝在中空的軸內(nèi)，兩個(gè)定向管口分別在軸的兩側(cè)，與中心軸內(nèi)壁呈切 線(xiàn)方向固定在一起；所說(shuō)的外殼1后端有密封的后蓋(后蓋圖中未標(biāo)示)。本實(shí)用新型的工作情況是，使用時(shí)，將本實(shí)用新型沉于水中，使水箱和渦輪浮于水面下，從而使水下發(fā)動(dòng)機(jī)的工作動(dòng)力來(lái)源于水的壓力和浮力。工作原理在渦輪上安裝泡 沫，使渦輪在水中處于懸浮狀態(tài)，或者懸浮在機(jī)體內(nèi)的水中，在失重下，利用水的壓力在定 向管內(nèi)形成定向的水流沖擊渦輪上的泡沫帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)。位于兩側(cè)的放水管中的定向管， 定位于圓的切線(xiàn)位置，水的壓力通過(guò)定向管形成水流，沿圓的切點(diǎn)方向沖擊渦輪入水口，通 過(guò)渦輪入水口作用在渦輪內(nèi)部的泡沫上，帶動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，在慣性下，使下一個(gè)渦輪入水口轉(zhuǎn) 入到定向管管口覆蓋和沖擊的范圍之內(nèi)，再次推動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)?；蛘叨ㄎ挥趦蓚?cè)的互成角度 的定向管中的水流交替沖擊渦輪入水口推動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)負(fù)荷做功。要使渦輪水力發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)工作，渦輪上的泡沫必須一個(gè)接一個(gè)地輪流接受定向管 中水流的沖擊，從而帶動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，為保證這一點(diǎn)，必須滿(mǎn)足三個(gè)條件1、入水管和其中的 定向管必須安裝在圓的切線(xiàn)位置，水的壓力沿圓的切點(diǎn)方向作用在渦輪內(nèi)部的泡沫上，這 是指力的方向和作用點(diǎn)；2、渦輪上的泡沫必須五面被圍，只留一側(cè)通過(guò)渦輪入水口遭受水 流的沖擊，這樣使泡沫在水流的沖擊下產(chǎn)生移動(dòng)，移動(dòng)過(guò)去后才能將下一個(gè)泡沫移動(dòng)過(guò)來(lái)， 否則下一個(gè)泡沫不能移動(dòng)過(guò)來(lái)，這相當(dāng)于把泡沫無(wú)數(shù)次的放入水中，然后再向上浮起，渦輪 上的入水口必須輪流接受定向管中的水流的沖擊、上一側(cè)渦輪入水口移動(dòng)過(guò)去，其后的渦 輪移動(dòng)過(guò)來(lái)將定向管口關(guān)閉，使另一側(cè)的渦輪入水口和其內(nèi)的泡沫移動(dòng)過(guò)來(lái)；3、定向管口 必須與渦輪緊密貼合，水的壓力才能在定向管內(nèi)形成水流，通過(guò)渦輪入水口沖擊渦輪內(nèi)的 泡沫，為保證力的平衡、定向管制造成2個(gè)在同一直線(xiàn)上同時(shí)沖擊渦輪的兩側(cè)。當(dāng)改變水沖擊力的方向，使力的方向由相反的方向沖擊輪子也應(yīng)可行。把定向管 內(nèi)的渦輪的切線(xiàn)位置改換到相反的位置，即中軸內(nèi)的圓周位置，定向管口在軸的兩側(cè)，也就 是把定向管安裝在中軸內(nèi)，渦輪入水口由輪子外圓位置調(diào)換到輪子內(nèi)圓位置，即中心圓位 置水的壓力通過(guò)定向管形成水流在軸內(nèi)沿圓周運(yùn)動(dòng)，通過(guò)定向管沿切線(xiàn)方向沖擊輪子，在 輪子和中軸箍合緊密地情況下，水的壓力通過(guò)定向管，渦輪入水口作用在輪子內(nèi)部的泡沫 上，不流動(dòng)的水產(chǎn)生沖擊力以斷續(xù)地方式輪流沖擊6個(gè)渦輪葉片入水口，推動(dòng)輪子連續(xù)和 穩(wěn)定地繞中軸旋轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型在具體實(shí)施時(shí)把軸做成中空的，然后把兩個(gè)定向管安裝在中空的軸 內(nèi)，在軸的內(nèi)壁、內(nèi)圓周位置，兩個(gè)定向管口分別在軸的兩側(cè)。渦輪入水口在輪子的中心圓 位置，也就是在輪子內(nèi)圈位置，輪子的內(nèi)圈緊套在中軸上，與中軸緊密貼合，只存在微小的 縫隙，直到可以忽略。兩個(gè)定向管用水管與水箱連接，連接定向管的水管在中軸內(nèi)沿螺旋位 置排列，在軸的中心位置引出，然后與水箱相連，水流通過(guò)水管沿螺旋運(yùn)動(dòng)，最后通過(guò)定向 管沿切線(xiàn)方向噴出，由內(nèi)向外通過(guò)渦輪入水口沖擊輪子，使輪子繞軸旋轉(zhuǎn)，把渦輪安裝于發(fā) 動(dòng)機(jī)機(jī)體內(nèi)，裝上后蓋，后蓋與外殼的接觸部分完全密封，當(dāng)機(jī)體內(nèi)充滿(mǎn)水時(shí)，輪子恰好懸 浮在機(jī)體內(nèi)的水中，由于要利用泡沫產(chǎn)生的向上的浮力，因此，輪子沿水平方向旋轉(zhuǎn)。這個(gè) 技術(shù)是本實(shí)用新型最重要的技術(shù)之一，解決了定向管與渦輪的緊密貼合問(wèn)題，只有微量的 水能從輪軸之間的縫隙溢出，直到可以忽略。由上述情況可知，本實(shí)用新型集水的壓力、浮力和沖力于一體，充分利用了水能這 一資源，有效解決了發(fā)動(dòng)機(jī)新的動(dòng)力源，節(jié)能，開(kāi)辟了研制新型發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)途徑，是發(fā)動(dòng) 機(jī)上的創(chuàng)新。
權(quán)利要求一種水下發(fā)動(dòng)機(jī)，包括水箱和渦輪，其特征在于，水箱由第一水箱(15)和第二水箱(16)組成，渦輪置于外殼(1)內(nèi)，渦輪是由中心軸(7)、泡沫(5)和轉(zhuǎn)子構(gòu)成，轉(zhuǎn)子裝在中心軸(7)上，轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子內(nèi)圈(10)和轉(zhuǎn)子外圈(11)組成，轉(zhuǎn)子外圈和轉(zhuǎn)子內(nèi)圈之間均布有螺旋隔離板(3)，螺旋隔離板(3)之間在渦輪體內(nèi)裝有泡沫體，構(gòu)成渦輪體(2)，靠近螺旋隔離板(3)的泡沫處開(kāi)有槽溝(4)，槽溝(4)內(nèi)端有渦輪入水口(6)，渦輪入水口(6)與定向管口(9)相連通，定向管(8)與渦輪入水口呈傾斜的切線(xiàn)位置，第一水箱(15)經(jīng)第一水管(14)端部的定向管與一側(cè)均布的槽溝相連通，第二水箱經(jīng)第二水管(13)端部的定向管與另一側(cè)均布的槽溝相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所說(shuō)的外殼(1)和渦輪體(2)轉(zhuǎn)子 外圈(11)之間裝有圓形透明塑料隔離板(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所說(shuō)的定向管(8)有對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)， 分別安裝在轉(zhuǎn)子內(nèi)圈(10的切線(xiàn)位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所說(shuō)的泡沫(5)為六面體，其中五 面被密封在渦輪體(2)內(nèi)，另一面有朝向渦輪入水口受渦輪入水沖擊的開(kāi)口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所說(shuō)的槽溝(4)是由多個(gè)啞葫形溝 槽連接在一起構(gòu)成的螺旋狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所說(shuō)的第一水箱(15)上有第一進(jìn) 水調(diào)節(jié)閥(15a)，第二水箱(16)上有第二進(jìn)水調(diào)節(jié)閥(16a)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所說(shuō)的中心軸(7)為中空體，兩個(gè) 對(duì)稱(chēng)的定向管安裝在中空的軸內(nèi)，兩個(gè)定向管口分別在軸的兩側(cè)，與中心軸內(nèi)壁呈切線(xiàn)方 向固定在一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所說(shuō)的外殼(1)后端有密封的后蓋。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及水下發(fā)動(dòng)機(jī)，可有效解決利用水的壓力和浮力制造新的發(fā)動(dòng)機(jī)問(wèn)題，結(jié)構(gòu)是，水箱由第一水箱和第二水箱組成，渦輪置于外殼內(nèi)，渦輪是由中心軸、泡沫和轉(zhuǎn)子構(gòu)成，轉(zhuǎn)子裝在中心軸上，轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子內(nèi)圈和轉(zhuǎn)子外圈組成，轉(zhuǎn)子外圈和轉(zhuǎn)子內(nèi)圈之間均布有螺旋隔離板，螺旋隔離板之間在渦輪體內(nèi)裝有泡沫體，構(gòu)成渦輪體，靠近螺旋隔離板的泡沫處開(kāi)有槽溝，槽溝內(nèi)端有渦輪入水口，渦輪入水口與定向管口相連通，定向管與渦輪入水口呈傾斜的切線(xiàn)位置，第一水箱經(jīng)第一水管端部的定向管與一側(cè)均布的槽溝相連通，第二水箱經(jīng)第二水管端部的定向管與另一側(cè)均布的槽溝相連通，本實(shí)用新型有效利用了水的壓力和浮力，使水力資源得到充分利用，是發(fā)動(dòng)機(jī)上的創(chuàng)新。
文檔編號(hào)F03G7/04GK201606187SQ20102011602
公開(kāi)日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2010年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月22日
發(fā)明者馬山林 申請(qǐng)人:馬山林