專利名稱：浮力發(fā)動機及應(yīng)用該浮力發(fā)動機的發(fā)電機組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動機及發(fā)電機組技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
國內(nèi)現(xiàn)有的發(fā)動機有火力蒸汽發(fā)動機、燃油發(fā)動機、電動機、核能發(fā)動機、風力發(fā) 動機、水輪機等，這些發(fā)動機中多數(shù)要消耗大量的能源才能做功，即使是風力發(fā)動機和水輪 機，雖不需要能源，但受自然界的影響極大，風力發(fā)動機無風不能發(fā)動；水輪機在平面無落 差的水中不能做功，需要水具有勢能才能工作，因此現(xiàn)有的水輪機必須要攔河筑壩才能使 用，這樣一是消耗許多人力、物力和資源；二是破壞了河道的生態(tài)環(huán)境；三是淹沒耕地和村 莊，需要移民；四是大量采用此方法會受到自然界的限制，很難滿足人類對水電的需求。采 用上述發(fā)動機驅(qū)動的發(fā)電機組同樣存在著上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種浮力發(fā)動機，其耗能低、不污染不破壞環(huán) 境，利用自然界中長期大量存在、取之不盡的水體浮力和重力產(chǎn)生機械能；還提供一種應(yīng)用 該浮力發(fā)動機的發(fā)電機組，將浮力發(fā)動機產(chǎn)生的機械能轉(zhuǎn)化為電能輸出，為人類提供取之 不盡、用之不竭的綠色能源。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是浮力發(fā)動機，其包括安裝部；轉(zhuǎn)動設(shè)于所述安裝部上的中空的主軸，所述主軸的一端封閉、另一端與空氣壓縮 機連接；固定于所述主軸上的儲氣室，所述主軸上開設(shè)有與所述儲氣室相通的進氣口 ；分布于所述儲氣室周向上的若干個前端封閉、后端開口的浮筒，所述浮筒與所述 儲氣室之間設(shè)有作為輸氣管的輻槳，在所述輻槳上設(shè)有進氣閥；在所述安裝部上設(shè)有用于開啟所述進氣閥的擋板，所述擋板安裝于所述主軸的下 方且偏離所述主軸所在的豎直方向。作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述浮筒前端與所述輻槳成銳角，所述銳角為 75° -80°。作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述浮筒前端的端部呈錐形。作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述進氣閥為彈簧觸壓閥。作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述擋板到所述主軸的垂線與豎直方向的夾角為 15° -25°。應(yīng)用所述浮力發(fā)動機的發(fā)電機組，包括所述浮力發(fā)動機和一個發(fā)電機，所述發(fā)電 機的轉(zhuǎn)子軸與所述浮力發(fā)動機的主軸連接。作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述發(fā)電機的轉(zhuǎn)子軸為中空結(jié)構(gòu)，所述浮力發(fā)動機主 軸未封閉端與所述轉(zhuǎn)子軸連接并相通，所述主軸通過所述轉(zhuǎn)子軸與空氣壓縮機連接。作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述主軸與所述轉(zhuǎn)子軸一體設(shè)置。
采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的浮力發(fā)動機及發(fā)電機組的有益效果是1.本發(fā)明取材、制造容易，安裝、使用方便，使用范圍廣，可在海洋、江河、湖泊、水 庫等廣闊的水域使用。2.本發(fā)明使用時不受環(huán)境、地理的影響，建造投資小，不需筑壩，不破壞生態(tài)環(huán)境。3.本發(fā)明耗能低，將發(fā)動機的主軸和浮筒封浸入水體中，只需要通過空氣壓縮機 產(chǎn)生氣源，然后將水體自身的重力和浮力轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N安全、環(huán)保、高效的機械能，其能量可 以用于發(fā)電以及作為船舶的動力使用，故本發(fā)明為我國大量開發(fā)、利用水浮力發(fā)電或其他 方面使用，提供了一種有效的途徑。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖1是本發(fā)明實施例中浮力發(fā)動機的部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實施例中浮力發(fā)動機的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實施例中發(fā)電機組的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.安裝部，2.主軸，21.進氣口，3.儲氣室，4.浮筒，5.輻槳，6.進氣閥，7.擋 板，8.空氣壓縮機，9.發(fā)電機，10.轉(zhuǎn)子軸。
具體實施例方式如圖1和圖2所示，一種浮力發(fā)動機，其包括安裝部1，該安裝部1可以是船體也可 以是岸基。在安裝部1上轉(zhuǎn)動設(shè)置有中空的主軸2，該主軸2的一端封閉、另一端通過旋轉(zhuǎn) 氣路接口與空氣壓縮機8連接?？諝鈮嚎s機8為輔機，應(yīng)根據(jù)不同水深選擇合適的壓縮比， 盡量減小輔機能耗。在主軸2上固定設(shè)置有儲氣室3，主軸2上開設(shè)有與儲氣室3相通的進氣口 21。 在儲氣室3周向上分布設(shè)置有若干個前端封閉、后端開口的浮筒4，浮筒4前端的端部呈錐 形，在浮筒的運行過程中，可以最大限度減小水的阻力。浮筒4與儲氣室3之間設(shè)有作為輸 氣管的輻槳5，輻槳5與浮筒4的側(cè)壁固定連接，浮筒4前端與輻槳5成銳角A，該銳角A優(yōu) 先為75° -80°之間，即浮筒4與輻槳5并非垂直，而是預(yù)留10° -15°的傾角，該傾角為 排氣傾角。在輻槳5上設(shè)有進氣閥6，在安裝部2上設(shè)有用于開啟進氣閥6的擋板7，該擋板7 安裝于主軸2的下方且偏離主軸所在的豎直方向，擋板7到主軸2的垂線與豎直方向的夾 角B為15° -25°，作為啟動角。其中，進氣閥6為彈簧觸壓閥，擋板7為弧形擋板，擋板7 碰到進氣閥6將進氣閥向下按壓，閥門打開給浮筒4充氣，輻槳5內(nèi)的氣路開通；進氣閥6 偏離擋板7后，失去壓力的進氣閥6在彈簧的作用下自動關(guān)閉；弧形擋板7的長度可以調(diào)節(jié) 浮筒4充氣量的多少。該浮力發(fā)動機的工作原理將發(fā)動機中的主軸2和浮筒4封浸入水體中，空氣壓縮 機8產(chǎn)生壓縮空氣，經(jīng)中空的主軸2、儲氣室3分配至每一根輻槳5;人為給浮筒4一個助力， 使浮筒4以主軸2為中心轉(zhuǎn)動，其行進方向為浮筒前端的指向；當擋板7碰到其中一根輻槳 5上的進氣閥6使其打開，壓縮空氣打入該輻槳5連接的浮筒4、將浮筒4中的水由開口端 排出，當浮筒4內(nèi)充入適量空氣后產(chǎn)生浮力，以主軸2為中心向上運動，帶動主軸2運動旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生機械能輸出；當進氣閥6離開擋板7，進氣閥6復(fù)位關(guān)閉氣路，浮筒4停止充氣，隨著 浮筒4高度的變化，浮筒4內(nèi)空氣所承受水壓變小，體積膨脹，浮力增大，產(chǎn)生浮力加速度； 當浮筒4轉(zhuǎn)至接近最高點時，由于浮筒4的安裝并非垂直于輻槳5，而是留有10° -15°的 排氣傾角，這樣的設(shè)計不僅有利于排氣，而且可以減小浮筒4運動時產(chǎn)生的離心力，此時， 浮筒4內(nèi)空氣由開口端排出，水灌入浮筒4內(nèi)；當浮筒4轉(zhuǎn)過豎直面，注滿水的浮筒4在水 的重力作用下，產(chǎn)生重力加速度，繼續(xù)驅(qū)動主軸2旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生機械能輸出；當輻槳5上的進氣 閥6再轉(zhuǎn)至擋板7處，浮筒4進氣、排水產(chǎn)生浮力，如此周而復(fù)始的工作。

如圖3所示，一種應(yīng)用上述浮力發(fā)動機的發(fā)電機組，包括上述的浮力發(fā)動機和一 個發(fā)電機9，該發(fā)電機9的轉(zhuǎn)子軸10與浮力發(fā)動機的主軸2連接。為了安裝的方便，將發(fā)電 機的轉(zhuǎn)子軸10設(shè)計為中空結(jié)構(gòu)，浮力發(fā)動機主軸2未封閉端與轉(zhuǎn)子軸10連接并相通，主軸 2通過轉(zhuǎn)子軸10與空氣壓縮機8連接，且本實施過程中，主軸2與述轉(zhuǎn)子軸10 —體設(shè)置。 該發(fā)電機組通過浮力發(fā)動機輸出機械能，然后帶動發(fā)電機9的轉(zhuǎn)子軸10轉(zhuǎn)動，將機械能轉(zhuǎn) 變?yōu)殡娔茌敵?，能夠為人類提供取之不盡、用之不竭的綠色能源。
權(quán)利要求
1.浮力發(fā)動機，其特征在于，其包括 安裝部；轉(zhuǎn)動設(shè)于所述安裝部上的中空的主軸，所述主軸的一端封閉、另一端與空氣壓縮機連接；固定于所述主軸上的儲氣室，所述主軸上開設(shè)有與所述儲氣室相通的進氣口 ； 分布于所述儲氣室周向上的若干個前端封閉、后端開口的浮筒，所述浮筒與所述儲氣 室之間設(shè)有作為輸氣管的輻槳，在所述輻槳上設(shè)有進氣閥；在所述安裝部上設(shè)有用于開啟所述進氣閥的擋板，所述擋板安裝于所述主軸的下方且 偏離所述主軸所在的豎直方向。
2.如權(quán)利要求1所述的浮力發(fā)動機，其特征在于所述浮筒前端與所述輻槳成銳角。
3.如權(quán)利要求2所述的浮力發(fā)動機，其特征在于所述銳角為75°-80°。
4.如權(quán)利要求1所述的浮力發(fā)動機，其特征在于所述浮筒前端的端部呈錐形。
5.如權(quán)利要求1所述的浮力發(fā)動機，其特征在于所述進氣閥為彈簧觸壓閥。
6.如權(quán)利要求1所述的浮力發(fā)動機，其特征在于所述擋板到所述主軸的垂線與豎直 方向的夾角為15° -25°。
7.應(yīng)用權(quán)利要求1至6任一權(quán)利要求所述浮力發(fā)動機的發(fā)電機組，其特征在于包括 所述浮力發(fā)動機和一個發(fā)電機，所述發(fā)電機的轉(zhuǎn)子軸與所述浮力發(fā)動機的主軸連接。
8.如權(quán)利要求7所述的發(fā)電機組，其特征在于所述發(fā)電機的轉(zhuǎn)子軸為中空結(jié)構(gòu)，所述 浮力發(fā)動機主軸未封閉端與所述轉(zhuǎn)子軸連接并相通，所述主軸通過所述轉(zhuǎn)子軸與空氣壓縮 機連接。
9.如權(quán)利要求8所述的發(fā)電機組，其特征在于所述主軸與所述轉(zhuǎn)子軸一體設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種浮力發(fā)動機，其包括安裝部；轉(zhuǎn)動設(shè)于所述安裝部上的中空的主軸，所述主軸的一端封閉、另一端與空氣壓縮機連接；固定于所述主軸上的儲氣室，所述主軸上開設(shè)有與所述儲氣室相通的進氣口；分布于所述儲氣室周向上的若干個前端封閉、后端開口的浮筒，所述浮筒與所述儲氣室之間設(shè)有作為輸氣管的輻槳，在所述輻槳上設(shè)有進氣閥；在所述安裝部上設(shè)有用于開啟所述進氣閥的擋板，所述擋板安裝于所述主軸的下方且偏離所述主軸所在的豎直方向。還公開了一種發(fā)電機組，包括所述浮力發(fā)動機和一個發(fā)電機，所述發(fā)電機的轉(zhuǎn)子軸與所述浮力發(fā)動機的主軸連接。本發(fā)明耗能低、不污染不破壞環(huán)境，使用范圍廣，且不受環(huán)境、地理的影響。
文檔編號F03B13/00GK102102621SQ20111005648
公開日2011年6月22日 申請日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月4日
發(fā)明者邢軍偉 申請人:邢軍偉