專利名稱：柱塞旋轉(zhuǎn)式場能轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能量轉(zhuǎn)換器，特別是一種柱塞式場能轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
眾所周知，物體被放置在水中時，物體的重量會變輕。可以理解為物體失去的重量轉(zhuǎn)換成了水的內(nèi)能，物體變成了內(nèi)能的載體。水的內(nèi)能增加表現(xiàn)為水的體積被擴大了，水的體積擴大意味著在限定的重力場空間內(nèi)，獲得重力場場能的能力增加了。水所增加的內(nèi)能用力來表現(xiàn)時就是浮力，即浮力是一個只能向上釋放的力，因而水的內(nèi)能就具有了方向性，也就是說內(nèi)能只能按鉛垂方向釋放，例如物體從水中上升到空間，水的體積會逐漸縮小，水獲得重力場場能的能力隨之減少了，內(nèi)能就轉(zhuǎn)換成了物體的勢能。水獲取內(nèi)能的方式既可以是最常用的把物體放入水中，也可以是提升水的勢能獲得。而在工程應用中常常使用提升液體的方法，實現(xiàn)勢能轉(zhuǎn)換為機械能為人類服務。柱塞缸可以看作是利用液體勢能轉(zhuǎn)換為機械能的設(shè)備，這種被人們經(jīng)常使用的技術(shù)，由于柱塞缸的柱塞作為內(nèi)能的載體是在等勢面運動，具有勢能不變化的特征，所以為液體內(nèi)能的獲得提供了條件。向水平放置的柱塞缸內(nèi)提升水時，水的體積被柱塞的體積擴大，水的內(nèi)能增加。柱塞被推出缸體時水的勢能轉(zhuǎn)換成了機械能，柱塞的運動方向是一個水平方向，而水的內(nèi)能并沒有轉(zhuǎn)換成機械能，這是因為水的內(nèi)能是有方向性的，柱塞受水的內(nèi)能作用產(chǎn)生的浮力是鉛垂向上的，因此就只會影響柱塞與缸體柱塞支架之間的接觸摩擦力的大小，這個接觸摩擦力根據(jù)柱塞密度的大小不同，用于減少或增加機構(gòu)的阻力了，因此水的內(nèi)能就不能通過水平柱塞缸進行釋放。用作用面積相同、活塞和柱塞重量不計的活塞缸與柱塞缸，在空載阻力相同的條件下，進行能量轉(zhuǎn)換比較。當向兩個水平放置的缸體內(nèi)注入勢能相同的液體時，其中柱塞受浮力作用而活塞不受浮力作用，柱塞就會因為浮力的作用，在柱塞與柱塞缸接觸面之間產(chǎn)生一個扭矩，使柱塞與柱塞缸體之間的摩擦力增加，因此活塞缸輸出的能量就會大于柱塞缸輸出的能量。分別向柱塞缸和活塞缸中注入不同密度的液體時，活塞缸輸出的能量不變， 而柱塞缸輸出的能量則隨液體密度的變化而變化。因為活塞缸能量是守恒的，所以柱塞缸內(nèi)就有一個多余的能量在起作用。如果不考慮這個內(nèi)部能量的存在，那么柱塞缸能量就不守恒了，顯然違反能量守恒定律，所以一定有一個能量存在。人們之所以沒有感覺到這個能量的存在，是因為工程中液體內(nèi)能與壓強及柱塞的重量相比太小，從而被忽略或忽視了。當提升水銀給空心柱塞，并且柱塞與缸體柱塞支架摩擦系數(shù)很大而壓強很小時，就不能忽略了，因為摩擦產(chǎn)生的損失取決于浮力的大小即內(nèi)能的大小。由于機構(gòu)自身的摩擦損失，與作為內(nèi)能載體釋放能量被限制產(chǎn)生的摩擦損失，都會歸結(jié)到液體勢能的變化上，因而就混在一體考慮了，加上理想狀態(tài)下是不計所有摩擦力的，自然就忽視了內(nèi)能的存在，造成只考慮結(jié)果是否滿足能量守恒定律了，把作為其上鏈的內(nèi)能即浮力轉(zhuǎn)換為摩擦力的能量守恒條件給切割了，因此造成了人們對事物的本質(zhì)認識不足。要獲得固有能量作為新能源應用，只能取自自然能之間的能量轉(zhuǎn)化。物體做功產(chǎn)生的能量即人工能，只是能量轉(zhuǎn)化過程的表現(xiàn)形式，可以看作是能量大小的檢測器，因而自然能和人工能有著本質(zhì)的區(qū)別，也就是說人工能本身不是能量，所以任何機構(gòu)都沒有自身可以釋放的能量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種柱塞式場能轉(zhuǎn)換器，解決現(xiàn)有柱塞缸將液體內(nèi)能用于摩擦力做功，浪費能量的問題。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是這樣實現(xiàn)的所述的裝置由提升泵、提升泵閥門、儲液箱、儲液箱閥門、排氣口、內(nèi)能發(fā)生器、輸出軸、第一進出液口、第一進出液口閥門、第二進出液口、第二進出液口閥門組成，提升泵的出口通過提升泵閥門與儲液箱相連，提升泵的進口通過管道與儲液箱閥門、第一進出液口閥門、第二進出液口閥門相連，儲液箱下部有管道與儲液箱閥門連接，第一進出液口和第二進出液口與內(nèi)能發(fā)生器連接，第二進出液口閥門與第二進出液口連接，第二進出液口閥門與第一進出液口連接，內(nèi)能發(fā)生器的頂部有排氣口，內(nèi)能發(fā)生器與輸出軸連接。所述的內(nèi)能發(fā)生器包括浮體、密封條、殼體組成，密封條包括彈性條或配合密封， 密封條一側(cè)固定在殼體鉛垂面上，密封條的另一側(cè)與浮體及輸出軸動配合，殼體包括半圓形桶體、或者方形桶體、或者矩形桶體，殼體的下端有第一進出液口和第二進出液口，浮體與輸出軸連接為一體，輸出軸穿過殼體連接被拖動設(shè)備。有益效果由于采用了上述結(jié)構(gòu)和方法，把柱塞改成可以以圓心旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，取消缸體支架的限位，消除了柱塞受浮力作用產(chǎn)生的限位摩擦損失，并以旋轉(zhuǎn)式柱塞作為載體， 把內(nèi)能轉(zhuǎn)換成扭矩輸出。揭示了現(xiàn)有柱塞缸技術(shù)在應用中，由于忽略了內(nèi)能對機構(gòu)影響和能量守恒定律的關(guān)聯(lián)性，造成的對事物本質(zhì)認識上的不足。針對以上技術(shù)缺陷和理論上的誤解，本發(fā)明通過改變柱塞的結(jié)構(gòu)，成功的解除了現(xiàn)有技術(shù)對內(nèi)能的制約，將現(xiàn)有柱塞缸以能量轉(zhuǎn)換為目的，轉(zhuǎn)變?yōu)橐苑糯髢?nèi)能為目的，把具有應用價值的內(nèi)能成功地轉(zhuǎn)換成機械能輸出。由于液體要獲得內(nèi)能需要損失勢能來提供，如果只是用勢能獲取內(nèi)能，再把內(nèi)能通過載體轉(zhuǎn)換為勢能，就無法利用內(nèi)能，所以要獲得內(nèi)能必須使載體勢能變化的和為零，即液體提供的勢能要轉(zhuǎn)換為機械能而載體的勢能不變化時，內(nèi)能才能釋放并轉(zhuǎn)換為機械能。利用提升泵進口壓力與能耗有關(guān)的技術(shù)特點，將返回液體的勢能轉(zhuǎn)移到儲液箱內(nèi)，是能否獲得內(nèi)能的關(guān)鍵，提升泵的技術(shù)特征是將液體浸沒浮體產(chǎn)生內(nèi)能所損失的勢能回收。如果驅(qū)動浮體返回，把液體壓入儲液箱就無法獲得內(nèi)能，因為等于內(nèi)能原路返回了。本發(fā)明機構(gòu)本身能量沒有變化，只是將流體從重力場獲得的能量全部轉(zhuǎn)換為機械能而已，因為現(xiàn)有技術(shù)只是利用了部分場能，即只利用了流體總壓頭產(chǎn)生的垂直和水平分力中的一個，另一個被浪費了，如船用了垂直分力，水平放置的柱塞缸只用了水平分力等， 所以液體每獲得一次重力場場能即液體內(nèi)能，與現(xiàn)有技術(shù)相比就多出一半能量輸出，為獲得能量提供了新的方式和途徑，解決了現(xiàn)有柱塞缸將液體內(nèi)能用于摩擦力做功，浪費能量的問題。優(yōu)點本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，其能量產(chǎn)生過程幾乎完全和蘋果落地一樣，都是載體受場能作用產(chǎn)生的，不同點是本發(fā)明的唯一能量載體——浮體的勢能沒有變化，并且利用重力場的特征省略了能量回程，滿足了在重力場系統(tǒng)的條件下，可以連續(xù)獲得能量為人們應用。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明內(nèi)能發(fā)生器的結(jié)構(gòu)圖。圖3為本發(fā)明第二實施例的結(jié)構(gòu)圖。圖中，1、提升泵；2、提升泵閥門；3、儲液箱；4、儲液箱閥門；5、排氣口 ；6、內(nèi)能發(fā)生器；7、輸出軸；8、第一進出液口 ；9、第一進出液口閥門；10、第二進出液口 ；11、第二進出液口閥門；6a、浮體；6b、密封條；6c、殼體；3-1、注液器；3-2、殼體；3_3、旋轉(zhuǎn)浮體；3_4、密封； 3-5、連接軸；3-6、力矩盤；3-7、重錘。
具體實施例方式本實施例是為了更好地理解本發(fā)明，不限制本發(fā)明。實施例1 設(shè)備由提升泵1、提升泵閥門2、儲液箱3、儲液箱閥門4、排氣口 5、內(nèi)能發(fā)生器6、輸出軸7、第一進出液口 8、第一進出液口閥門9、第二進出液口 10、第二進出液口閥門11組成，提升泵1出口與提升泵閥門2相連，進口通過管道與儲液箱閥門4、第一進出液口閥門9、進出液口閥門11相連，提升泵閥門2通過管道與儲液箱3聯(lián)通，儲液箱3下部有管道與儲液箱閥門4連接，儲液箱閥門4通過管道與提升泵1、第一進出液口閥門9、第二進出液口閥門11連接，第二進出液口閥門11與第二進出液口 10連接，第二進出液口閥門 9與第一進出液口 8連接，第一進出液口 8、第二進出液口 10與內(nèi)能發(fā)生器6連接，內(nèi)能發(fā)生器6的頂部有排氣口，輸出軸連接在內(nèi)能發(fā)生器浮體的圓心處。所述的浮體為1/4圓柱體或大于1/4部分圓柱體或斜切面部分圓柱體，在圓心處有輸出軸7。所述的內(nèi)能發(fā)生器包括浮體6a、密封條6b、殼體6c組成，密封條一側(cè)固定在殼體鉛垂面上，密封條的另一側(cè)與浮體6a及輸出軸7動配合，在殼體的下端有第一進出液口 8 和第二進出液口 10，浮體6a與輸出軸7連接為一體，輸出軸7穿過殼體連接被拖動設(shè)備。所述的浮體為1/4圓柱體或大于1/4部分圓柱體，在圓心處有輸出軸7。所述的殼體為半圓形桶體，或者為方形桶體，或者為矩形桶體，密封條連接在殼體的鉛垂等分處，被等分的殼體一半為液體密封室，一半為空氣連通室，在殼體的下端有第一進出液口 8和第二進出液口 10。所述的密封條為彈性條密封。工作原理在儲液箱3內(nèi)先貯存液體，關(guān)閉提升泵閥門2、第一進出液口閥門9，開啟儲液箱閥門4、第二進出液口閥門11，液體由管道輸送經(jīng)第二進出液口閥門11，通過進出液口 10進入內(nèi)能發(fā)生器6產(chǎn)生內(nèi)能，并通過輸出軸7產(chǎn)生扭矩輸出，內(nèi)能輸出完畢后，關(guān)閉儲液箱閥門4，開啟提升泵閥門2，啟動提升泵1將內(nèi)能發(fā)生器6內(nèi)的液體提升回儲液箱3內(nèi)。關(guān)閉提升泵閥門2、第二進出液口閥門11，開啟儲液箱閥門4、第一進出液口閥門9，液體由管道輸送經(jīng)第一進出液口閥門9，通過進出液口 8進入內(nèi)能發(fā)生器6產(chǎn)生內(nèi)能，并通過輸出軸7產(chǎn)生反向扭矩輸出，關(guān)閉儲液箱閥門4，開啟提升泵閥門2啟動提升泵1將內(nèi)能發(fā)生器6內(nèi)的液體提升回儲液箱3內(nèi)重復上述過程不斷的產(chǎn)生軸扭矩。方法過程第一步先向位置高于內(nèi)能發(fā)生器6的儲液箱3內(nèi)貯存液體，關(guān)閉提升泵閥門2、 第一進出液口閥門9;第二步開啟儲液箱閥門4、第二進出液口閥門11，液體由管道輸送經(jīng)第二進出液口閥門11，通過進出液口 10使儲液箱3內(nèi)的液體通過管道自然流入內(nèi)能發(fā)生器6內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)能，并通過輸出軸7輸出扭矩，內(nèi)能輸出完畢；第三步關(guān)閉儲液箱閥門4，開啟提升泵閥門2啟動提升泵1將內(nèi)能發(fā)生器6內(nèi)的液體提升回儲液箱3內(nèi)，重復上述過程不斷的產(chǎn)生軸扭矩；第四步重復1、2、3步向內(nèi)能發(fā)生器6的第一進出液口，注入液體產(chǎn)生內(nèi)能驅(qū)動軸 7產(chǎn)生反向扭矩，不斷地重復即可不斷地獲得軸扭矩。所述的內(nèi)能發(fā)生器包括軸7、浮體6a、密封條6b、排氣閥5、殼體6c、進出液口 8、進出液口 10和液體，密封條一側(cè)與殼體連接為一體，密封條的另一側(cè)與浮體緊配合，并可以相對運動，在殼體的下端有進液口，浮體與軸連接為一體，軸或者外殼連接能量轉(zhuǎn)換器。所述的浮體為1/4圓桶體，在圓心處連接軸。所述的殼體為半圓形桶體，或者為方形桶體，或者為矩形桶體，密封條連接在殼體的等分處，并等分殼體，殼體的一半為液體密封室，一半為與空氣連通室，在殼體的液體密封室有進出液口。所述的密封條為橡膠類軟密封或配合密封工作原理液體經(jīng)閥門4提供壓強P，從進出液口 10進入并注滿殼體6c，浮體受浮力和水平推力作用順時針旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生扭矩從軸7輸出，其他見原理。實施例2 實驗裝置及數(shù)據(jù)分析，包括注液器3-1、殼體3-2、旋轉(zhuǎn)浮體3_3、密封 3-4、連接軸3-5、力矩盤3-6和重錘3-7。裝置組成1、殼體半徑為220mml內(nèi)孔寬為22mm的1\4半圓體，其中孔位于鉛垂方向。材質(zhì)ABS ；2、旋轉(zhuǎn)浮體半徑為200mm厚20. 5mm角度為100°的部分圓柱體，圓心有軸直徑為16mm，材質(zhì)為A3鋼。3、密封軸密封為硅膠墊和硅膠固化，兩側(cè)為內(nèi)徑4mm外徑6mm的硅膠管，內(nèi)注水銀并鑲在箱體槽中。4、力矩盤直徑為250mm的帶輪。5、重錘地衡重陀，多種規(guī)格。
權(quán)利要求
1.一種柱塞旋轉(zhuǎn)式場能轉(zhuǎn)換器，其特征是所述的裝置由提升泵、提升泵閥門、儲液箱、儲液箱閥門、排氣口、內(nèi)能發(fā)生器、輸出軸、第一進出液口、第一進出液口閥門、第二進出液口、第二進出液口閥門組成，提升泵的出口通過提升泵閥門與儲液箱相連，提升泵的進口通過管道與儲液箱閥門、第一進出液口閥門、第二進出液口閥門相連，儲液箱下部有管道與儲液箱閥門連接，第一進出液口和第二進出液口與內(nèi)能發(fā)生器連接，第二進出液口閥門與第二進出液口連接，第二進出液口閥門與第一進出液口連接，內(nèi)能發(fā)生器的頂部有排氣口， 內(nèi)能發(fā)生器與輸出軸連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱塞式場能轉(zhuǎn)換器，其特征是所述的內(nèi)能發(fā)生器包括浮體、 密封條、殼體組成，密封條包括彈性密封條或配合密封，密封條一側(cè)固定在殼體鉛垂面上， 密封條的另一側(cè)與浮體及輸出軸動配合，浮體包括1/4圓柱體或大于1/4部分圓柱體，浮體圓心處有輸出軸，殼體包括半圓形桶體、或者方形桶體、或者矩形桶體，殼體的下端有第一進出液口和第二進出液口，浮體與輸出軸連接為一體，輸出軸穿過殼體。
全文摘要
一種柱塞旋轉(zhuǎn)式場能轉(zhuǎn)換器，屬于能量轉(zhuǎn)換器。其特征是提升泵的出口通過閥門與儲液箱聯(lián)通，提升泵的進口通過管道、管路控制閥門與儲液箱出液口及內(nèi)能發(fā)生器的第一進出液口和第二進出液口連接，內(nèi)能發(fā)生器的頂部設(shè)有排氣口，內(nèi)能發(fā)生器的浮體與輸出軸連接，輸出軸輸出扭矩帶動機械設(shè)備。優(yōu)點本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，其能量產(chǎn)生過程幾乎完全和蘋果落地一樣，都是載體受重力場作用產(chǎn)生的，不同點是本發(fā)明的唯一能量載體一一浮體的勢能沒有變化，并且利用重力場的特征省略了能量回程，滿足了在地球重力系統(tǒng)中，連續(xù)獲得液體內(nèi)能的實用性要求。
文檔編號F15B21/00GK102182727SQ20111011714
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者孫榮軍 申請人:孫榮軍