[发明专利]节能抽气压缩机

说明书

本发明涉及一种动力装置，尤其是一种节能抽气压缩机。

目前人们所利用的能，不外乎温差、动能、势能、化学能和电能，人们所说的能源指的只是煤、石油等可燃物质以及风力等动能、水的落差等势能、自然温差、太阳能、化学反应（包括核反应）的化学能，还有由这些能转化而来的电能等。从来没有把无温差的气体和液体的自然存在当成能源。以现有观点来看，本发明以前的所有抽气机或压缩机以及抽气压缩机在工作时都要消耗能源做功来克服机械摩擦力和压力差的阻力才能实现抽气与压缩的作用。压力差越大，所消耗的能源越多。不消耗能源的压缩机尚未问世。

本发明的目的就是要提供一种能将无温差的自然存在的气体或液体作为“能源”来利用的动力装置，它的形式是一种节能抽气压缩机，而实质上是一种能不断做功的永动机。

本发明的目的是这样实现的：

在现有的往复式压缩机的活塞上施加一种持续存在的力，让力的方向指向使气缸内容积缩小的方向。这种力可用密闭压缩气体的压力，也可用固体制品（如弹簧等）的弹力或张力，还可用磁力等。在活塞位于气缸内容积最大的位置时，这种力应相当于或适当超过将缸内气体压缩到要求值所需要的力。

本发明的具体结构及运行由下文及附图给出：

图1是由曲轴连杆系统驱动的抽气压缩机剖面示意图，图2是由磁力驱动的抽气压缩机剖面示意图。图中：1-气缸，2-活塞、3-入气口，4-出气口，5-进气阀，6-出气阀，7-连杆，8-曲轴，9-封闭室，10-弹簧，11-电磁线圈。气缸1至曲轴8与已有技术基本相同，其特征在于进气阀5和出气阀6为单向阀，只具有控制进气或出气的功能，出气阀6上装有一种出气阻力装置，其阻力的大小等于气体压缩后所要达到的压力，图1是利用密闭增压气体对活塞施加持久作用力的，它采用曲轴连杆的方式使活塞往复运动，曲轴8可采用偏心轮，其重量应与抽吸压缩气体所需的力相适应;封闭室9用坚固材料制成，此室与靠近曲轴8的活塞面相通连，室内充以气体，其压强应与气缸1内所要达到的最大压强相等或略高，此室内的气体与气缸1内的气体由活塞2隔开，互不流通。图2是利用弹性材料对活塞施加持续作用力的，可利用电磁线圈11断续通电和转换电流方向后的磁力（也可用其它力）使活塞往复运动，弹簧10用弹性好的材料制成，当活塞2向入气口3运动到终点时，弹簧10对活塞2所施加的指向出气口方向的力应相当于或超过压缩缸内气体达到要求值所需要的力。

以图1为例说明一下运行情况：运行时，先要用一个初始发动力使曲轴8旋转起来，通过连杆7带动活塞2往复运动。当曲轴8由A点向B点转动时，活塞2远离入气口3，使气缸1内容积增大，进气阀5开放，出气阀6关闭，气被吸入气缸1内，到达B点时缸内容积最大;当曲轴由B点向A点转动时，进气阀5关闭，缸内容积逐渐缩小，气体被压缩，当压缩气体的压力超过出气阀6的阻力时，出气阀6开放，压缩后的气体被排出，如此周而复始地运动就达到了抽吸压缩气体的目的。

在本装置运行中，能量的消耗是极少的：在外力使曲轴8从A点转到B点时，曲轴8要克服压力差的阻力和机械摩擦力做正功W₁，动能变成了活塞的势能，当曲轴8从B点转到A点时，封闭室9内的高气压迫使活塞2向出气口方向运动，曲轴做负功W₂，势能又变成了动能，当缸内气压与封闭室9内的气压相等时，如果将摩擦力忽略不计的话，那么W₁与W₂正好数值相等且方面相反，曲轴所做的功W₁+W₂＝O，也就是说若将摩擦力忽略不计的话，无论封闭室9内的气压有多大，使被抽气体的压力变得与封闭室9内的气压相等时，压缩机本身可不耗能。但实际上摩擦力是存在的，要使被抽气体的压力达到封闭室9内的压力，就必须再加一个克服摩擦力的力。如果使被抽气体的压力变得小于封闭室9内的压力且压力差的大小与摩擦力相等时，可不用外力作用于曲轴就能使抽气压缩机永动。又由于被抽气体经压缩后气压增高，气体的温度和压力均增高，造成了与外界的温差和压力差，所以这种压缩后的气体就成了新的能源，可以做功。如果保持被抽吸压缩的气体的气压与封闭室9内的气压相等，只需将压缩后气体所做功的一部分用于克服本机的摩擦力即可维持永动，余下的能量还可做功它用。