[发明专利]重力发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种将液体的动能和势能转化为机械能的转动式动力装置。

背景技术

往复式蒸汽机和汽轮机在运行过程中的水蒸汽是高温高压的，所需要的外部热源要求相对较高。如热能较低的燃料，低温地热等都不能充分开发利用;我国已是世界第二大能源消费国.中国优质能源资源相对不足，制约了供应能力的提高。能源效率偏低。面对能源资源日益紧缺的问题,提高能源的利用率并减少浪费已成为我们必须完成的使命。中国地热资源丰富，我国地热资源的开发利用在取得很大成绩的同时，还存在一些问题，资源开发利用水平不高，地热资源采收率低，弃水温度高，目前用于发电的地热流体要求温度较高，一般在180℃甚至200℃以上，低温地热目前利用相对较少。

发明内容

  本发动机是在相对低压低温的密闭空间中转动,需要的蒸汽是低热低压，因此所需热能要求不高，可根据不同的外部热能条件来设定所需的温度，能利用几乎所有的燃料和各类热源。本发动机所需要的蒸气和液体是反复循环利用，几乎不消耗，这对保护环境节，约资源有着重要的意义。

  本发明的技术方案如下： 

 如图1所示，重力发动机（图1，图3，图4为本发明的三视图）由主机箱1，凝汽器2,机箱底壳3，重力式水轮机4，以及气体和液体导流系统等组成。主机箱1，凝气器2，机箱底壳3三部分内部经由通道（蒸气出口5，蒸气入口6，液体出口7，液体入口8）相互联通，共同形成一个相互联通密闭的空间。其作用是使液体和蒸气与大气隔开，形成封闭的汽室，保证液体和蒸气在密闭空间内部完成能量的转换过程。重力式水轮机4（图2，图5，图6为重力式水轮机4的三视图）是本发动机的核心部件，其作用是将液体的动能和势能转换为机械能，如图2所示，重力式水轮机4由主轴12、主轴轴承13，斗子架14，斗子15组成。如图3所示，重力式水轮机4由二个主轴轴承13水平定位于主机箱1内，整个重力式水轮机4和机箱做相对旋转运动，主轴12的一端水平延伸到主机箱1的机壳外与发电机(或其他被驱动机械)相连。在主轴12延伸出来的轴承13部位要用汽封做好密封处理，以保证机壳内的低压状态。如图2所示，斗子15是盛装由凝汽器2出来的液体的容器，由若干个斗子15绕主轴12环形排列，固定于斗子架14上。凝汽器2是将蒸气液化成液体的部件，外部配置冷却系统。机箱底壳3是盛装液体并将液体加热气化成蒸气的部件。机箱底壳3外部需要持续稳定的热源;

能量转换介质可根据不同的外部热源温度条件来选择，如：乙醇，水，溴，汞等液体。不同的能量转换介质也应当由相应的材料来制造机壳内的所有部件，以避免能量转换介质与各部件接触面发生化学反应。如用溴来做能量转换介质时，则机壳，水轮，等密闭空间内的部件匀应以蒙乃尔合金材料来制造。再如用汞来做能量转换介质，则机壳，水轮，等密闭空间内的部件匀应以铁质材料来制造。目的就是为了不让报选量转换介质与设备的接触面发生化学反应，以达到经久耐用的效果。

其工作原理如下，首先在设备安装调试时，如图1所示通过安装在机壳上的抽气阀9将机壳内空气抽尽，在机壳内形成最大负压状态。再从加液阀10处将适量液体加入，流经液体入口8流进机箱底壳3内。外部热源从机箱底壳3加热。由于之前机壳内是负压状态，液体的沸点也大大降低，当液体温度升至外部热源的设定温度（设定温度主要考虑以现代技术条件下能达到的负压状态下的该液体的沸点）时。液体沸腾，蒸气从蒸气出口5上升，在蒸气导流板11的作用下沿蒸气上升通道升至蒸气入口6进入凝汽器2中，蒸气在凝所器中由于外部冷却的作用下温度迅速降至沸点以下，蒸气液化成液体，再经液体出口7流出至重力式水轮机4的斗子15中，在重力的作用下，斗子15下落，重力式水轮机4转动。杠杆原理得知，水轮斗子15转至90度角时作用力最大，90角至180角之间，随着斗子15的不断倾斜液体从斗子15中倒出下落，经液体入口8回到机箱底壳3内，完成一次做功。 在重力式水轮机4右边盛装有液体的斗子15产生的向下重力和左边蒸气的上升力，这两个力的作用下推动重力式水轮机4转动做功。转动的重力式水轮机4经由主轴12输出到机壳外。在热源和冷却不断的情况下，如此周而复始地循环，从而带动发电机(或其他被驱动机械)运行。 由于蒸气凝结为液体时,体积骤然缩小,从而在原来被蒸气充满的凝汽器2空间中形成负压，凝汽器2空间压力减小的同时，在蒸气入口6处对主机箱1内的蒸气产生吸力，这样又加速了蒸气的上升速度，加快了液体和气体的循环，同时加速上升的蒸气对左边的水轮也产生一个向上的作用力，从而大大提高本发动机的输出功率和热经济性。