專利名稱：水下發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及發(fā)動機，特別是以水的壓力和浮力為動力的水下發(fā)動機(又稱渦 流水力發(fā)動機)。
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，只要安裝上水輪 機，水流就可以沖擊水輪機的葉片，推動水輪機轉(zhuǎn)動作功，這種情況僅限制在有水流動的河 流中，但絕大部分的河流、湖泊、池塘中的水不能流動，水輪機不能獲得能量轉(zhuǎn)動，但是，水 的強大壓力依然存在，有壓力就有動力，水蘊藏著壓力，能不能把水的壓力轉(zhuǎn)化為動能呢？ 自然界中存在著這樣的現(xiàn)象，把樹枝放入水中，浮力使樹枝由下向上運動，產(chǎn)生了動能，由 此可見，在一定條件下，不流動的水可以產(chǎn)生動能。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，周圍的水高速螺旋性 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，推動渦輪轉(zhuǎn)動，這種 渦輪機產(chǎn)生的動能，從理論上來講應(yīng)該比水輪機的功率和效率會更大更高，當然這沒有違 背能量守恒定律這個基本規(guī)律。浸入水中的物體產(chǎn)生向上的浮力，物體的由下而上運動產(chǎn)生動能現(xiàn)象，把一個小 瓶子放入水中，里面充滿空氣，它會快速上浮，由此類推，把一個扇形塑料盒放入水中它會 繞軸轉(zhuǎn)動半圓，這是一個非常有趣的現(xiàn)象，水并沒有流動，扇形塑料盒卻轉(zhuǎn)動了半圓，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行分析和推理把最復(fù)雜的變成最簡單 的，然后并往上增加，直到扇形塑料盒能做圓周運動為止。在現(xiàn)實的試驗中，如果把一個乒 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，當瓶子進水后，乒乓 球才能上浮，那么如果把一個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，打開蓋子，渦輪會繞軸轉(zhuǎn)動半圓，這表明水的壓力可以在圓盒中進行有效控。如果把4 個扇形塑料盒對稱的安裝在渦輪上，使用水流通過入水管和渦輪入水口沖擊塑料盒，發(fā)現(xiàn) 上一個移動過去后，下一個不能移動過程，為了使渦輪實現(xiàn)連續(xù)動轉(zhuǎn)，必須對渦輪進行改 進。對水的壓力和浮力作大量的模擬實驗后發(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)部向各個方向都有壓力，物體運動的方向取決于水的壓力的方向； 因為浮力產(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。大量的實驗證明， 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泡沫正面被圍，當上一個泡沫在水流的沖擊下移動過去后，下一 個泡沫能移動過來，這相當于把泡沫無數(shù)次的放入水中，然后再向上浮起，渦輪產(chǎn)生了轉(zhuǎn) 動，并旋轉(zhuǎn)了起來，這證明這種方法是可行的，而且這種渦輪具有許多優(yōu)點，但是如何改變 水的壓力的方向，在水流動的情況下改變水的壓力的方向很容易，但是在不流動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 管在圓的切線位置，水流通過定向管沿圓的切點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定向管形成水流然后 再通過渦輪入水口沖擊渦輪內(nèi)部的泡沫，推動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)動機呢？
三
實用新型內(nèi)容針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本實用新型之目的就是提供一種水下發(fā) 動機，可有效解決利用水的壓力和浮力制造新的發(fā)動機問題，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，本實用新型結(jié)構(gòu)新穎獨特， 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)動機上的創(chuàng)新。
四
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)主視圖。圖2為本實用新型渦輪的另一實施例結(jié)構(gòu)圖。圖3為本實用新型渦輪的另一實施例立體圖。
五具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作詳細說明。由圖1所示，本實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 ；所說的定向管8有對稱的兩個，分別安裝在轉(zhuǎn)子內(nèi)圈10的切線位置；所說的泡 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 開口 ；所說的槽溝4是由多個啞葫形溝槽連接在一起構(gòu)成的螺旋狀；所說的第一水箱15上 有第一進水調(diào)節(jié)閥15a，第二水箱16上有第二進水調(diào)節(jié)閥16a ；所說的中心軸7為中空體， 兩個對稱的定向管安裝在中空的軸內(nèi)，兩個定向管口分別在軸的兩側(cè)，與中心軸內(nèi)壁呈切 線方向固定在一起；所說的外殼1后端有密封的后蓋(后蓋圖中未標示)。本實用新型的工作情況是，使用時，將本實用新型沉于水中，使水箱和渦輪浮于水面下，從而使水下發(fā)動機的工作動力來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， 定位于圓的切線位置，水的壓力通過定向管形成水流，沿圓的切點方向沖擊渦輪入水口，通 過渦輪入水口作用在渦輪內(nèi)部的泡沫上，帶動渦輪轉(zhuǎn)動，在慣性下，使下一個渦輪入水口轉(zhuǎn) 入到定向管管口覆蓋和沖擊的范圍之內(nèi)，再次推動渦輪轉(zhuǎn)動?；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渦輪轉(zhuǎn)動，帶動負荷做功。要使渦輪水力發(fā)動機連續(xù)工作，渦輪上的泡沫必須一個接一個地輪流接受定向管 中水流的沖擊，從而帶動渦輪轉(zhuǎn)動，為保證這一點，必須滿足三個條件1、入水管和其中的 定向管必須安裝在圓的切線位置，水的壓力沿圓的切點方向作用在渦輪內(nèi)部的泡沫上，這 是指力的方向和作用點；2、渦輪上的泡沫必須五面被圍，只留一側(cè)通過渦輪入水口遭受水 流的沖擊，這樣使泡沫在水流的沖擊下產(chǎn)生移動，移動過去后才能將下一個泡沫移動過來， 否則下一個泡沫不能移動過來，這相當于把泡沫無數(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)渦輪入水口移動過去，其后的渦 輪移動過來將定向管口關(guān)閉，使另一側(cè)的渦輪入水口和其內(nèi)的泡沫移動過來；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個在同一直線上同時沖擊渦輪的兩側(cè)。當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 置水的壓力通過定向管形成水流在軸內(nèi)沿圓周運動，通過定向管沿切線方向沖擊輪子，在 輪子和中軸箍合緊密地情況下，水的壓力通過定向管，渦輪入水口作用在輪子內(nèi)部的泡沫 上，不流動的水產(chǎn)生沖擊力以斷續(xù)地方式輪流沖擊6個渦輪葉片入水口，推動輪子連續(xù)和 穩(wěn)定地繞中軸旋轉(zhuǎn)。本實用新型在具體實施時把軸做成中空的，然后把兩個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，水流通過水管沿螺旋運動，最后通過定向 管沿切線方向噴出，由內(nèi)向外通過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) 動機機體內(nèi)，裝上后蓋，后蓋與外殼的接觸部分完全密封，當機體內(nèi)充滿水時，輪子恰好懸 浮在機體內(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 技術(shù)是本實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)動機新的動力源，節(jié)能，開辟了研制新型發(fā)動機的技術(shù)途徑，是發(fā)動 機上的創(chuàng)新。
權(quán)利要求一種水下發(fā)動機，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)動機，其特征在于，所說的外殼(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)動機，其特征在于，所說的定向管(8)有對稱的兩個， 分別安裝在轉(zhuǎn)子內(nèi)圈(10的切線位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下發(fā)動機，其特征在于，所說的泡沫(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口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下發(fā)動機，其特征在于，所說的槽溝(4)是由多個啞葫形溝 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)動機，其特征在于，所說的第一水箱(15)上有第一進 水調(diào)節(jié)閥(15a)，第二水箱(16)上有第二進水調(diào)節(jié)閥(16a)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下發(fā)動機，其特征在于，所說的中心軸(7)為中空體，兩個 對稱的定向管安裝在中空的軸內(nèi)，兩個定向管口分別在軸的兩側(cè)，與中心軸內(nèi)壁呈切線方 向固定在一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下發(fā)動機，其特征在于，所說的外殼(1)后端有密封的后蓋。
專利摘要本實用新型涉及水下發(fā)動機，可有效解決利用水的壓力和浮力制造新的發(fā)動機問題，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)動機上的創(chuàng)新。
文檔編號F03G7/04GK201606187SQ20102011602
公開日2010年10月13日 申請日期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 申請人:馬山林