真空式发动机.pdf

本发明涉及一种真空式发动机，该发动机包括中空杆件和移动组件，以及调压组件。该本发明发动机只是利用抽气件和气阀来驱动中空杆件内的活塞运动，且中空杆件内只安装有固定在同一根活塞连杆上的活塞，而利用调压组件来配合中空杆件内的活塞移动方式，所以，该发动机的结构相当简单，不仅制作成本较低，而且并不需要燃烧任何一种燃料，可有效地解决染污环境的问题。

1.  真空式发动机，其特征在于包括：
中空杆件：该中空杆件轴向的两个封闭端分别设置有抽气件，且在中空杆件内安装有横向隔板和设置在横向隔板上的气阀；和
移动组件：该移动组件包括轴向安装在中空杆件内的一端延伸出中空杆件一个封闭端的活塞连杆和固定在活塞连杆上的且设置在横向隔板一侧和/或两侧的活塞，在靠近活塞的上方或上下方的活塞连杆上设置有径向通孔，且活塞连杆在相邻两个径向通孔之间设置有与两个径向通孔连通的轴向通槽；及
调压组件：该调压组件包括设置在每一个活塞与横向隔板之间的气袋，该气袋上设置有自动式控气阀和被动式排气阀。

2.  真空式发动机，其特征在于包括：
中空杆件：该中空杆件设置有偶数，且每一根中空杆件轴向的两个封闭端分别设置有抽气件，且在中空杆件内安装有横向隔板和设置在横向隔板上的气阀；和
移动组件：该移动组件包括轴向安装在每一根中空杆件内的活塞连杆和固定在活塞连杆上的且设置在横向隔板一侧和/或两侧的活塞，且使该活塞连杆的一端延伸出中空杆件的一个封闭端；及
调压组件：该调压组件包括设置在每一个活塞与横向隔板之间的带有自动式控气阀的气袋，且在两根中空杆件相同位置的气袋和横向隔板上分别设置有用于互相输送气体的排气管件。

3.  根据权利要求1或2所述的发动机，其特征在于：所述中空杆件由圆柱形中空件或矩形中空件或螺杆形中空件构成。

4.  根据权利要求1或2所述的发动机，其特征在于：所述横向隔板包括设置在中空杆件两端的侧横向隔板和设置在两个侧横向隔板之间的内横向隔板，所述侧横向隔板与内横向隔板之间或两个内横向隔板之间均设置有活塞，且在活塞与横向隔板之间安装有气袋。

5.  根据权利要求1或2所述的发动机，其特征在于：所述活塞连杆在中空杆件内的侧横向隔板的外侧安装有垂直杆。

6.  根据权利要求4所述的发动机，其特征在于：所述内横向隔板上的气阀由自动式调气阀和排气件构成，所述排气件由设置在内横向隔板上的轴向通孔和与轴向通孔相连通的延伸出中空杆件的横向管件，以及安装在横向管件端部弹性件；所述侧横向隔板上的气阀是由垂直杆驱动的被动阀构成。

7.  根据权利要求1或2所述的发动机，其特征在于：所述自动式控气阀由延伸到气袋内的与中空杆件相对面为开放面且设置有通孔的壳体和安装在壳体开放面上的并延伸出中空杆件的圆台形件，以及设置在壳体内的第一阀芯构成。

8.  根据权利要求6所述的发动机，其特征在于：所述自动式调气阀包括设置在内横向隔板上的轴向通孔和与轴向通孔相连通的圆台形通孔，以及设置在圆柱形通孔内的第二阀芯；所述被动阀包括设置在侧横向隔板上的轴向通孔和与轴向通孔相连通的圆台形通孔，以及设置在圆柱形通孔内的第三阀芯。

9.  根据权利要求2所述的发动机，其特征在于：所述相邻两根中空杆件相同位置的内横向隔板上设置有两根排气管件，并使两根排气管件分别与内横向隔板的两侧相连通，而在相邻两根中空杆件相同位置的气袋上设置有一根排气管件。

10.  根据权利要求3所述的发动机，其特征在于：所述螺杆形中空件内设置有内螺纹和安装在中空部位内且与内螺纹相啮合以转动方式上下移动的螺纹式活塞，且在活塞与横向隔板之间安装有螺纹式气袋。

真空式发动机
技术领域
本发明涉及一种真空式发动机。
背景技术
真空状态下的气体压力经马德堡半球试验证实，将直径为35.5厘米的铜半球抽成真空，然后用两边各八匹马以相反方向拉拽铜球，始终未能将两半球分开，证明大气有巨大的压力。为此，要想利用真空的方式制作的发动机不仅可降低能源，而且还具有相对大的驱动力。虽然真空式发动机具有很好的性能，但因传动部件只有在一侧出现真空，另一侧在气压的驱动下才能使其移动，而不能往复移动，所以，利用真空的形式制作发动机在通常情况下很难实现。
中国专利1336486A号公开的名称为“气压发动机”是在气缸内配合有可往复移动的活塞，在活塞下端通过连杆与曲轴相连接，在曲轴上设置有飞轮、凸轮和齿轮，且齿轮与电动机齿轮相啮合。该种气压发动机在工作的过程中，是由电动机上的齿轮驱动活塞将其向外拉伸，而活塞在被向外拉伸的过程中，因活塞与气缸之间可隔绝气体，致使活塞在被拉到一定位置后，活塞在内外压差的作用下被压回，以使活塞形成循环运动。虽然该种发动机可利用真空所产生负压来驱动活塞运动，但因活塞在被向外拉伸的过程中，电动机驱动力与不是真空状态下的驱动力相比较应该较大，致使该发动机不能实现节能。
另外，中国专利102797506A号公开的名称为“大气压真空发动机”设置有带动飞轮旋转的起动机和封闭底端的气缸，气缸的顶端设置有真空室和两个排气门和进气门，该排气门和进气门通过真空管与真空泵相连接，其中的活塞与气缸紧密结合使活塞下方的气缸实现永久真空。由于该活塞下方的气缸是永久真空，所以，只有当活塞在气缸的上方时，进气门被打开时，并将排气门关闭，再利用真空泵将气体输入到气缸的上方才能驱动活塞向下方移动；而当活塞移动到气缸的下方时，即使将排气门打开进气门并闭，并利用真空泵将气体从气缸的上方抽出，因活塞的上下两侧均处于真空状态，而活塞两侧在真空状态下不会主动向上移动，所以，其性能还有待于进一步探讨。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用自然界的气压转化为机械能的方式解决消耗能源和污染环境等问题的真空式发动机。
本发明所提出的真空式发动机包括中空杆件和移动组件，以及调压组件，其中的中空杆件轴向的两个封闭端分别设置有抽气件，且在中空杆件内安装有横向隔板和设置在横向隔板上的气阀；移动组件包括轴向安装在中空杆件内的一端延伸出中空杆件一个封闭端的活塞连杆和固定在活塞连杆上的且设置在横向隔板一侧和/或两侧的活塞，在靠近活塞的上方或上下方的活塞连杆上设置有径向通孔，且活塞连杆在相邻两个径向通孔之间设置有与两个径向通孔连通的轴向通槽；调压组件包括设置在每一个活塞与横向隔板之间的气袋，该气袋上设置有自动式控气阀和被动式排气阀。
本发明所提出的真空式发动机包括中空杆件和移动组件，以及调压组件，其中的中空杆件设置有偶数，且每一根中空杆件轴向的两个封闭端分别设置有抽气件，且在中空杆件内安装有横向隔板和设置在横向隔板上的气阀；移动组件包括轴向安装在每一根中空杆件内的活塞连杆和固定在活塞连杆上的且设置在横向隔板一侧和/或两侧的活塞，且使该活塞连杆的一端延伸出中空杆件的一个封闭端；调压组件包括设置在每一个活塞与横向隔板之间的带有自动式控气阀的气袋，且在两根中空杆件相同位置的气袋和横向隔板上分别设置有用于互相输送气体的排气管件。
所述中空杆件由圆柱形中空件或矩形中空件或螺杆形中空件构成。
所述横向隔板包括设置在中空杆件两端的侧横向隔板和设置在两个侧横向隔板之间的内横向隔板，所述侧横向隔板与内横向隔板之间或两个内横向隔板之间均设置有活塞，且在活塞与横向隔板之间安装有气袋。
所述活塞连杆在中空杆件内的侧横向隔板的外侧安装有垂直杆。
所述内横向隔板上的气阀由自动式调气阀和排气件构成，所述排气件由设置在内横向隔板上的轴向通孔和与轴向通孔相连通的延伸出中空杆件的横向管件，以及安装在横向管件端部弹性件；所述侧横向隔板上的气阀是由垂直杆驱动的被动阀构成。
所述自动式控气阀由延伸到气袋内的与中空杆件相对面为开放面且设置有通孔的壳体和安装在壳体开放面上的并延伸出中空杆件的圆台形件，以及设置在壳体内的第一阀芯构成。
所述自动式调气阀包括设置在内横向隔板上的轴向通孔和与轴向通孔相连通的圆台形通孔，以及设置在圆柱形通孔内的第二阀芯；所述被动阀包括设置在侧横向隔板上的轴向通孔和与轴向通孔相连通的圆台形通孔，以及设置在圆柱形通孔内的第三阀芯。
所述相邻两根中空杆件相同位置的内横向隔板上设置有两根排气管件，并使两根排气管件分别与内横向隔板的两侧相连通，而在相邻两根中空杆件相同位置的气袋上设置有一根排气管件。
所述螺杆形中空件内设置有内螺纹和安装在中空部位内且与内螺纹相啮合以转动方式上下移动的螺纹式活塞，且在活塞与横向隔板之间安装有螺纹式气袋。
本发明所提出的真空式发动机只是利用抽气件和气阀来驱动中空杆件内的活塞运动，且中空杆件内只安装有固定在同一根活塞连杆上的活塞，而利用调压组件来配合中空杆件内的活塞移动方式，所以，该发动机的结构相当简单，不仅制作成本较低，而且并不需要燃烧任何一种燃料，可有效地解决染污环境的问题；同时因在中空杆件内的侧横向隔板上设置有被动阀，而在内横向隔板上设置有自动式调气阀和排气件，而在气袋上设置有自动式控气阀和被动式排气阀或排气管件，可以使活塞的上方形成负压，其下方形成正压，反之亦然，致使活塞可以在气压的驱动下而上下往复移动，从而可使驱动轮转动。
附图说明：
附图1是本发明所提出的真空式发动机第一个实施例的外观剖面结构示意图；
附图2是图1主视剖面结构示意图；
附图3是图1被动式排气阀放大的外观结构示意图；
附图4是图1中被动阀中的第三阀芯外观结构示意图；
附图5是图4中第三阀芯的侧视图；
附图6是图1中自动式控气阀的外观结构示意图；
附图7是本发明所提出的真空式发动机第二个实施例的外观主视剖面结构示意图；
附图8是本发明所提出的真空式发动机第三个实施例的外观部分剖面结构示意图；
附图9是图8中螺杆驱动件的外观结构示意图；
附图10是本发明所提出的真空式发动机第四个实施例的外观部分剖面结构示意图。
具体实施方式：
实施例1
参见图1至图6，这六个图给出本发明所提出的真空式发动机第一个实施例的外观结构。该发动机包括中空杆件1、移动组件2、转动轮3、调气阀4、排气件5、被动阀6、气袋7、自动式控气阀8和被动式排气阀9。
本实施例中给出的中空杆件1采用的是圆柱形中空件，该中空杆件1的两端为封闭端，且在两个封闭端上分别设置有由抽气件11，该抽气件11采用的是一种管件，该管件与抽气泵相连接（图中没有给出），抽气泵可将中空杆件1内的气体抽出使其形成负压；中空杆件1内安装有横向隔板和设置在横向隔板上的气阀，所述横向隔板包括设置在中空杆件1两端的侧横向隔板12和设置在两个侧横向隔板12之间的内横向隔板13，内横向隔板13上的气阀包括自动式调气阀4和排气件5，其中的自动式调气阀4包括设置在内横向隔板13上的轴向通孔41和与轴向通孔41相连通的圆台形通孔42，以及设置在圆柱形通孔42内的第二阀芯，第二阀芯由与圆台形通孔42内表面形状相同的圆台形件43和设置在圆台形件43端部的杆件44构成，排气件5由设置在内横向隔板13上的轴向通孔51和与轴向通孔51相连通的延伸出中空杆件1的横向管件52，且在横向管件52的端部安装在弹性件53，该弹性件53可采用橡胶材料制成的用于套在横向管件52胶皮套构成；侧横向隔板12上的气阀是由垂直杆24驱动的被动阀6构成，该被动阀6包括设置在侧横向隔板12上的轴向通孔61和与轴向通孔61相连通的圆台形通孔62，且在圆柱形通孔62内设置有第三阀芯，该第三阀芯同样包括与圆柱形通孔62内表面形状相同的圆台形件63和设置在圆台形件63端部的杆件64，以及安装在杆件64端部的冒形件65，为了使第三阀芯能够在受力的情况下移动，在圆台形件63上设置有横杆67和安装在横杆67两端的圆球66，且在横杆67上安装有用于顶托圆球66的弹簧68。本实施例中给出的侧横向隔板12设置有两个，内横向隔板13只设置有一个，且内横向隔板13设置在两个侧横向隔板12的中部，另外，内横向隔板13还可以设置多个，如可以设置2－8个。
移动组件2包括活塞连杆21和活塞22，其中的活塞连杆21轴向安装在中空杆件1内，其一端延伸出中空杆件1一个封闭端，活塞连杆21延伸出中空杆件1的端部与转动轮3活动连接，本实施例中给出的活塞连杆21上安装有两个活塞22，其中的两个活塞22分别设置在侧横向隔板12和内横向隔板13之间，且每一个活塞22均在侧横向隔板12和内横向隔板13之间移动；所述活塞连杆21在靠近活塞的上方或上下方的部位设置有径向通孔23，且在相邻两个径向通孔23之间设置有与两个径向通孔23连通的轴向通槽（图中没有给出）；虽然本实施例中给出的两个径向通孔23是分别设置在两个内横向隔板13的下方，但由于径向通孔23是用于输送气袋7内气体的部件，所以，径向通孔23还可以采用其它方式，如在内横向隔板13两侧部位的活塞连杆21上分别设置有径向通孔23和与两个径向通孔23连通的轴向通槽；活塞连杆21上安装有两根垂直杆24，由于垂直杆24是用于驱动被动阀6的部件，所以，中空杆件1上的两根垂直杆24分别设置在两个侧横向隔板12的外侧。
调压组件包括设置在每一个活塞22与横向隔板之间的气袋7，该气袋7上设置有自动式控气阀8和被动式排气阀9，本实施例中所提出的气袋7设置有两个，每一个气袋7分别安装在侧横向隔板12和活塞22之间；气袋7上所设置的自动式控气阀8由延伸到气袋7内壳体81和安装在壳体81开放面上的圆台形件82，以及设置在壳体81内的第一阀芯83构成，其中的圆台形件82径向延伸出中空杆件1，壳体81上设置有通孔84；第一阀芯83的杆件85延伸出中空杆件1；被动式排气阀9是由径向插入中空杆件1且进入气袋7内的管件91和径向设置在管件91上的通孔92，以及套在管件91上的胶皮套93构成。当气袋7内的气体具有一定压力时，气体会从通孔92顶推胶皮套93后排出。另外，如果内横向隔板13设置有多个，在两个内横向隔板13之间可设置有带自动式控气阀8和被动式排气阀9的气袋7。
该种发动机在工作过程中，首先将中空杆件1放入用于限定其位置的设备中，然后利用抽气泵将上方的抽气件11将中空杆件1内的气体抽出，以使该中空杆件1与被抽气部位的上方活塞22之间形成负压，同时按开中部内横向隔板13的自动式调气阀4，以使内横向隔板13与上方活塞22之间形成正压，也使内横向隔板13与下方活塞22之间的气体顺着轴向通孔51冲向上方而顺应正压，致使活塞22在负压、正压的作用下，压缩上方气袋7内的气体经活塞连杆21上的径向通孔23顺轴向通槽向下方的气袋7，致使下方的气袋7在被气压膨胀中以狭管效应的反冲力来呼应向上的正压，从而使整个活塞22向上移动并带动活塞连杆21移动；当上方活塞22移动到接近上方侧横向隔板12、使上方被收缩的气袋7接触并撞击被动阀6而封闭了中空杆件1的上方真空之时，正是下方活塞22接触到中间内横向隔板13、活塞连杆21的下方垂直杆24接触并撞开下方被动阀6，此时再利用抽气泵向下方的抽气件11将中空杆件1内的气体抽出，以使该中空杆件1与被抽气部位的下方活塞22之间形成负压，使内横向隔板13与下方活塞22之间在内横向隔板2上方气体顺轴向通孔51下冲中而形成向下的正压，致使活塞22在负压、正压的作用下，在压缩下方气袋7时，气袋7内的气体从径向通孔23顺轴向通槽通入上方的气袋7，而以反冲力呼应向下的正压的过程中转而向下移动；再当下方活塞22移动到接近下方侧横向隔板12使下方收缩的气袋7接触并撞击下方被动阀6而封闭了中空杆件1的下方真空之时，正是上方活塞22接触到内横向隔板13，活塞连杆21上方的垂直杆24接触并撞开上方被动阀6，活塞22又重复了向上方移动，真空式发动机如此循环往复移动，即可驱动转轮8连续转动。在该发动机启动后即可解按自动式控气阀8，只要发动机内气压小于外在大气压时，自动式控气阀8就会被外力按压开启而与大气压接轨。
实施例2
参见图7，该图给出本发明所提出的真空式发动机第二个实施例的外观结构。本实施例所提出的真空式发动机采用两根中空杆件1，而在每一根中空杆件1内安装的移动组件2和调压组件与实施例1基本相同，所不同的是每一根中空杆件1内的气袋7上设置有一根排气管件9，而在相邻内横向隔板13上设置有两根排气管件9，且两根排气管件9设置在两根中空杆件1内同一位置的每一个内横向隔板13上，并使两根排气管件9分别与内横向隔板13的两侧相连通，即每一根排气管件9的端部垂直地弯曲并延伸出内横向隔板13，以使气体能够在相互排放。
实施例3
参见图8和图9，这两个图给出本发明所提出的真空式发动机第三个实施例的外观结构。该实施例所提出的发动机给出两根中空杆件，每一根中空杆件均由螺杆形中空件1构成，而每一根螺杆形中空件1内安装的横向隔板（包括侧横向隔板12和内横向隔板13）、移动组件2中的活塞连杆21、调压组件中的自动式控气阀8和被动式排气阀9的结构与实施例1完全相同，其中的调气阀4、排气件5、被动阀6与实施例1也完全相同，所不同的是螺杆形中空件1的外表面设置有外螺纹14和在其内表面设置有与外螺纹14方向相反的内螺纹，而在活塞连杆21上安装有与内螺纹相啮合的螺纹式活塞22，当螺纹式活塞22移动时即可使螺杆形中空件1转动；另外，每一个螺杆形中空件1上均设置有两个螺纹式活塞22，且两个螺纹式活塞22固定在活塞连杆21上，本实施例中给出的活塞连杆21采用的是杆形件，但也可采用螺纹形杆件（图中没有给出）。另外，每一个螺杆形中空件1的上下两端均设置有发电机25，且发电机25通过连接件26将其固定在矩形框27内，由于螺杆形中空件1在转动的过程中可驱动轮或其它部件转动，所以，在螺杆形中空件1的两端还可设置有轮或其它部件；另外，本实施例中给出的气袋采用的是螺纹式气袋7，该螺纹式气袋7安装在螺纹式活塞22与横向隔板之间。
实施例4
参见图10，该图给出本发明所提出的真空式发动机第四个实施例的外观结构示意图。该实施例所提出的发动机给出一根与实施例3结构相同的设置有外螺纹14的螺杆形中空件1和安装在螺杆形中空件1内的螺纹式活塞22，且螺杆形中空件1及其内安装的横向隔板（包括侧横向隔板12和内横向隔板13）、移动组件2中的活塞连杆21、调压组件中的自动式控气阀8和被动式排气阀9的结构完全相同，其中的调气阀4、排气件5、被动阀6与实施例1也完全相同，所不同的是螺杆形中空件1是由支撑组件28限定螺杆形中空件1位置，其中的支撑组件28包括设置在螺杆形中空件1上下两端的平板件281和用于固定平板件281的支架282；另外一个不同的是采用设置在螺杆形中空件1外螺纹14上的传动件283通过活动连杆284与转动轮3相连接，以驱动转动轮3往复运动。