專利名稱：從靜態(tài)空氣中抽取能量的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種獲取能量的方法及系統(tǒng)，特別涉及一種從靜態(tài)空氣中抽取能量的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
人類在數(shù)千年前，已懂得用流動(dòng)的“動(dòng)態(tài)空氣”(風(fēng)力)做功如帆船、風(fēng)車……等，而且隨著科技的進(jìn)步，風(fēng)力發(fā)電的應(yīng)用也在一些具有較豐富的風(fēng)力資源的地區(qū)得到普及。
然而，到目前為止，人們僅僅還是局限于使用“動(dòng)態(tài)空氣”進(jìn)行做功，而沒有人懂得利用非流動(dòng)的“靜態(tài)空氣”進(jìn)行做功。而且，科學(xué)家認(rèn)為靜態(tài)空氣既不是燃料，也沒有化學(xué)能量；就算有空氣流入和流出系統(tǒng)，這些(靜態(tài))空氣也不能給系統(tǒng)提供能量，科學(xué)家們這種忽略空氣輸入和輸出給系統(tǒng)帶來的能量的做法，大大的阻礙了“靜態(tài)空氣”的開發(fā)及利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)上述的對(duì)靜態(tài)空氣無法為做功系統(tǒng)提供額外能量的偏見，提供一種從靜態(tài)空氣中抽取能量的方法。
本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題在于，提供一種從靜態(tài)空氣中抽取能量的系統(tǒng)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種從靜態(tài)空氣中抽取能量的方法，包括以下步驟S1將靜態(tài)空氣輸入系統(tǒng)；S2壓縮步驟S1輸入的空氣；S3利用步驟S2已壓縮的空氣做功；
S4做功后的空氣輸出系統(tǒng)，排出到外界大氣；其中，步驟S1和S2同步完成或者按順序執(zhí)行；步驟S3和S4同步完成或者按順序執(zhí)行。
在本發(fā)明的從靜態(tài)空氣中抽取能量的方法的所述步驟S1中，引入外界靜態(tài)空氣的同時(shí)，引入一定比例的液體或粉狀固體；所述液體或粉狀固態(tài)中的至少一種與靜態(tài)空氣組成可壓縮的混合流體。
在本發(fā)明的從靜態(tài)空氣中抽取能量的方法的所述步驟S1中，首先將外界靜態(tài)空氣進(jìn)行加熱，然后再進(jìn)入到做功系統(tǒng)。
在本發(fā)明的從靜態(tài)空氣中抽取能量的方法的所述步驟S1和S2中，通過氣泵或空壓機(jī)引入外界靜態(tài)空氣，并對(duì)引入的靜態(tài)空氣進(jìn)行壓縮；所述做功系統(tǒng)為送水系統(tǒng)，包括設(shè)置在低位的儲(chǔ)水箱、以及與所述儲(chǔ)水箱連通的送水管，所述氣泵設(shè)置在所述儲(chǔ)水箱的進(jìn)水口和進(jìn)風(fēng)口之間；所述出風(fēng)口與所述送水管的出水口共享一個(gè)設(shè)置在高位的出口；所述氣泵通過所述進(jìn)風(fēng)口抽入外界靜態(tài)空氣進(jìn)行壓縮，進(jìn)入送水管，并與來自所述儲(chǔ)水箱進(jìn)入所述送水管的水混合，在空氣的推動(dòng)下，水從高位的出口流出，同時(shí)，余下的空氣也從出口排出到外界大氣中；在所述送水管中設(shè)置有多個(gè)允許水和空氣的混合流體向高位流動(dòng)、而阻止其向下流動(dòng)的單向閥?；蛘撸谒霾襟ES1和S2中，通過靜態(tài)空氣水泵引入外界靜態(tài)空氣，并對(duì)引入的靜態(tài)空氣進(jìn)行壓縮；所述做功系統(tǒng)為送水系統(tǒng)，包括設(shè)置在低位的儲(chǔ)水箱、以及與所述儲(chǔ)水箱連通的送水管；所述靜態(tài)空氣水泵設(shè)置在所述儲(chǔ)水箱的進(jìn)水口和所述送水管的出水口之間；所述出風(fēng)口與所述送水管的出水口共享一個(gè)設(shè)置在高位的出口；所述儲(chǔ)水箱的水流推動(dòng)所述靜態(tài)空氣水泵的擺錘，通過所述進(jìn)風(fēng)口引入外界靜態(tài)空氣和水流混合并進(jìn)行壓縮，進(jìn)入送水管，送至高位的出口；同時(shí)，余下的空氣也從出口排出到外界大氣中；在所述送水管中設(shè)置有多個(gè)允許水和空氣的混合流體向高位流動(dòng)、而阻止其向下流動(dòng)的單向閥。或者，在所述步驟S1和S2中，通過呈錐形的壓縮風(fēng)道以及在所述壓縮風(fēng)道的較大開口一端設(shè)置的引風(fēng)渦輪機(jī)引入外界靜態(tài)空氣，并對(duì)引入的靜態(tài)空氣進(jìn)行壓縮；所述的做功系統(tǒng)為發(fā)電系統(tǒng)，包括在所述壓縮風(fēng)道的較小開口一端設(shè)置的發(fā)電渦輪機(jī)；所述引風(fēng)渦輪機(jī)引入并壓縮外界靜態(tài)空氣，同時(shí)經(jīng)過壓縮風(fēng)道對(duì)靜態(tài)空氣進(jìn)一步的進(jìn)行壓縮，壓縮后的靜態(tài)空氣推動(dòng)所述發(fā)電渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，并排出余下的空氣到外界大氣中。
本發(fā)明解決其另一技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是，構(gòu)造一種從靜態(tài)空氣中抽取能量的系統(tǒng)，包括引入并壓縮外界靜態(tài)空氣的引入壓縮裝置、由所述經(jīng)壓縮的靜態(tài)空氣推動(dòng)做功的做功系統(tǒng)、以及在所述做功系統(tǒng)上設(shè)置排出做功后余下的空氣的出風(fēng)口。
在本發(fā)明的從靜態(tài)空氣中抽取能量的系統(tǒng)中，所述引入壓縮裝置為氣泵或空壓機(jī)，所述做功系統(tǒng)為送水系統(tǒng)，包括設(shè)置在低位的儲(chǔ)水箱、以及與所述儲(chǔ)水箱連通的送水管；所述氣泵設(shè)置在所述儲(chǔ)水箱的進(jìn)水口和進(jìn)風(fēng)口之間；所述出風(fēng)口與所述送水管的出水口共享一個(gè)設(shè)置在高位的出口；所述氣泵通過所述進(jìn)風(fēng)口抽入外界靜態(tài)空氣進(jìn)行壓縮，進(jìn)入送水管，并與來自所述儲(chǔ)水箱進(jìn)入所述送水管的水混合，在空氣的推動(dòng)下，水從高位的出口流出，同時(shí)，余下的空氣也從出口排出到外界大氣中?；蛘?，所述引入壓縮裝置為靜態(tài)空氣水泵；所述做功系統(tǒng)為送水系統(tǒng)，包括設(shè)置在低位的儲(chǔ)水箱、以及與所述儲(chǔ)水箱連通的送水管；所述靜態(tài)空氣泵設(shè)置在所述儲(chǔ)水箱的進(jìn)水口和所述送水管的出水口之間；所述出風(fēng)口與所述送水管的出水口共享一個(gè)設(shè)置在高位的出口；所述儲(chǔ)水箱的水流推動(dòng)所述靜態(tài)空氣水泵的擺錘，通過所述進(jìn)風(fēng)口引入外界靜態(tài)空氣和水流混合并進(jìn)行壓縮，進(jìn)入送水管，送至高位的出口；同時(shí)，余下的空氣也從出口排出到外界大氣中?；蛘?，所述引入壓縮裝置為呈錐形的壓縮風(fēng)道、以及所述壓縮風(fēng)道的較大開口一端設(shè)置的引風(fēng)渦輪機(jī)；所述做功系統(tǒng)為發(fā)電系統(tǒng)，包括在所述壓縮風(fēng)道的較小開口一端設(shè)置的發(fā)電渦輪機(jī)；所述引風(fēng)渦輪機(jī)引入并壓縮外界靜態(tài)空氣，同時(shí)經(jīng)過壓縮風(fēng)道對(duì)靜態(tài)空氣進(jìn)一步的進(jìn)行壓縮，壓縮后的靜態(tài)空氣推動(dòng)所述發(fā)電渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，并排出余下的空氣到外界大氣中。
實(shí)施本發(fā)明的從靜態(tài)空氣中抽取能量的方法及系統(tǒng)，具有以下有益效果由于引入的是在任何場(chǎng)合均能獲得的靜態(tài)空氣，靜態(tài)空氣能源是廉價(jià)、普及、環(huán)保的新能源，從根本上解決了能源危機(jī)的問題；而且由于靜態(tài)空氣在做功系統(tǒng)內(nèi)已被壓縮，排出的余下空氣也是已經(jīng)壓縮的空氣，因此排出的空氣會(huì)在大氣中膨脹，并吸取大氣的能量、導(dǎo)致大氣空氣降溫，有利于全球降溫，解決溫室效應(yīng)的問題。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是本發(fā)明的能量守恒原理示意框圖。
圖2是現(xiàn)有的電動(dòng)水泵進(jìn)行送水的示意圖。
圖3是本發(fā)明采用空氣泵進(jìn)行送水的示意圖。
圖4是本發(fā)明利用開放式風(fēng)洞發(fā)電的示意圖。
圖5是拉水和推水比較的試驗(yàn)裝置示意圖。
圖6是本發(fā)明采用靜態(tài)空氣能源水泵進(jìn)行送水的示意圖。
圖7是本發(fā)明從靜態(tài)空氣中抽取能量的方法的流程示意框圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明從靜態(tài)空氣中抽取能量的方法，包括以下步驟S1將靜態(tài)空氣輸入系統(tǒng)；S2壓縮步驟S1輸入的空氣；S3利用步驟S2已壓縮的空氣做功；S4做功后的空氣輸出系統(tǒng)，排出到外界大氣。
其中，步驟S1和S2同步完成或者按順序執(zhí)行；步驟S3和S4同步完成或者按順序執(zhí)行。
在靜態(tài)空氣流入做功系統(tǒng)中所增加的能量如下分析1、輸入(或輸出)空氣的能量E＝空氣的壓強(qiáng)P×空氣的體積VE＝P×V2、輸入靜態(tài)空氣的能量E空入＝輸入靜態(tài)空氣的壓強(qiáng)P空入×輸入靜態(tài)空氣的體積V空入E空入＝P空入×V空入
3、排出空氣帶走的能量E空出＝排出空氣的壓強(qiáng)P空出×排出空氣的體積V空出E空出＝P空出×V空出4、系統(tǒng)從靜態(tài)空氣中抽取能量E空E空＝E空入-E空出E空＝(P空入×V空入)-(P空出×V空出)上述兩個(gè)能量的差值(E空＝E空入-E空出)可以很大，所以在使用能量守恒方程式時(shí)，忽略了系統(tǒng)輸入和輸出空氣時(shí)給系統(tǒng)帶來能量的增加(即忽略了系統(tǒng)從靜態(tài)空氣中抽取的能量)將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的錯(cuò)誤。
如圖7所示，從靜態(tài)空氣中抽取能量的更加具體的方法是1、利用外啟動(dòng)電源(E入1)啟動(dòng)空壓機(jī)或抽氣泵，將靜態(tài)空氣輸入系統(tǒng)，空氣會(huì)帶入能量。
2、系統(tǒng)利用外能源(E入2)將輸入空氣進(jìn)行壓縮后再做功或發(fā)電(E出電)。
3、系統(tǒng)做功或發(fā)電(E出電)E出電＞E入1+E入2。
4、從靜態(tài)空氣輸入系統(tǒng)，并進(jìn)行壓縮做功或發(fā)電后，余下的空氣會(huì)排出并膨脹在大氣中，并吸收大氣能量，這個(gè)空氣的還原過程，會(huì)令空氣降溫，大量使用這類靜態(tài)空氣能源，有利全球降溫。
5、系統(tǒng)輸入靜態(tài)空氣的能量E空入＝P空入×V空入。
6、將輸入靜態(tài)空氣壓縮做功或發(fā)電后排出空氣帶走的能量E空出＝P空出×V空出。
7、系統(tǒng)從靜態(tài)空氣中抽取的能量E空＝E空入-E空出＝(P空入×V空入)-(P空出×V空出)8、綜合上述，系統(tǒng)能量守恒定律輸入系統(tǒng)能量E入E入＝E入1+E入2+E空入輸出系統(tǒng)能量E出E出＝E空出+E出損+E出電系統(tǒng)能量守恒定律E入＝E出
E入1+E入2+E空入＝E空出+E出損+E出電E入1+E入2+(E空入-E空出)＝E出損+E出電E入1+E入2+E空＝E出損+E出電9、從靜態(tài)空氣中抽取的能量E空＝E出損+E出電-(E入1+E入2)從靜態(tài)空氣中抽取的能量(E空)的用途為λ系統(tǒng)對(duì)外做功發(fā)電(E出電)。
λ啟動(dòng)后系統(tǒng)所需的外能源(E入1+E入2)，可以由系統(tǒng)本身發(fā)電(E出電)反饋一部分供給，達(dá)到自供電狀態(tài)。
λ多余的可對(duì)外供電。
λ彌補(bǔ)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的損耗(E出損)。
下面對(duì)靜態(tài)空氣能源方程式的論證1、系統(tǒng)輸入靜態(tài)空氣的能量(E空入)若有一條通氣管道，截面積是A入、輸入靜態(tài)空氣的壓強(qiáng)是P空入、靜態(tài)空氣輸入系統(tǒng)的速度是v、單位元元時(shí)間內(nèi)輸入靜態(tài)空氣的體積v空入。則在單位時(shí)間內(nèi)靜態(tài)空氣輸入系統(tǒng)的能量(e空入)是e空入＝截面總壓力×移位＝(P空入×A入)×v＝P空入×(A入×v)＝P空入×v空入靜態(tài)空氣輸入系統(tǒng)能量E空入＝輸入空氣的壓強(qiáng)P空入×輸入空氣的體積V空入E空入＝P空入×V空入2、排出空氣帶走的能量(E出)排出空氣帶走的能量E出是
排出空氣帶走的能量E空出＝排出空氣的壓強(qiáng)P空出×排出空氣的體積V空出E空出＝P空出×V空出3、系統(tǒng)從靜態(tài)空氣中抽取能量(E空)系統(tǒng)從靜態(tài)空氣中抽取能量E空＝空氣輸入系統(tǒng)的能量-排出空氣帶走的能量。
E空＝E空入-E空出E空＝(P空入×V空入)-(P空出×V空出)4、利用靜態(tài)空氣能量做功的原理可以擴(kuò)展至任何可壓縮的混合流體，例如λ氣體和液體的混合流體。
λ氣體和粉狀固體的混合流體。
λ氣體、液體和粉狀固體的混合流體。
很多發(fā)明，用了混合流體，效果會(huì)比用純氣體為佳。而且，引入的氣體還可以先加熱，來增加引入氣體的自身能量。所述粉狀固體可以為沙、石等容易壓縮的粉狀固體。
5、系統(tǒng)有空氣輸入和輸出時(shí)，正確的能量守恒方程式應(yīng)該是如圖1所示λ系統(tǒng)輸入的能量6＝系統(tǒng)輸出的能量7。
λ系統(tǒng)輸入的能量6＝靜態(tài)空氣輸入的能量1+其它輸入或啟動(dòng)能量2。
λ系統(tǒng)輸出的能量7＝排出空氣帶走的能量3+損耗4+做功或發(fā)電5。
λ空氣輸入能量1+其它輸入能量2＝排出空氣帶走的能量3+損耗4+做功發(fā)電5。
6、以前的科學(xué)家，忽略了系統(tǒng)從靜態(tài)空氣中抽取能量，錯(cuò)誤用了以下能量守恒方程式λ系統(tǒng)輸入的能量6＝其它輸入或啟動(dòng)能量2。
λ系統(tǒng)輸出的能量7＝損耗4+做功或發(fā)電5。
λ其它輸入或啟動(dòng)能量2＝損耗4+對(duì)外做或發(fā)電5。
λ靜態(tài)空氣輸入的能量(E空入)1＞空氣輸出的能量(E空出)3，λ上述兩個(gè)能量的差值(E空＝E空入-E空出)可以很大。
所以在使用能量守恒方程式時(shí)，忽略了系統(tǒng)輸入和輸出的空氣時(shí)給系統(tǒng)帶來能量的增加——即忽略了系統(tǒng)從空氣中抽取的能量將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的錯(cuò)誤。
下面我們選述六個(gè)用了靜態(tài)空氣能源的發(fā)明實(shí)例，它們都不是不需能量的“永動(dòng)機(jī)”，而是抽取靜態(tài)空氣中的能量的系統(tǒng)實(shí)施例一水槍、玩具火箭一種利用空氣進(jìn)行加壓射水的水槍，該水槍是將空氣壓入水槍的儲(chǔ)水腔內(nèi)。經(jīng)手動(dòng)增壓后可將水射得很遠(yuǎn)，這是一個(gè)典型利用靜態(tài)空氣的能量做功的示例，水槍射水做功遠(yuǎn)大于手動(dòng)壓入空氣所做的功。
水槍射水做功后，余下的空氣會(huì)流出在大氣中并吸收大氣能量又可重復(fù)使用，這個(gè)空氣的還原過程，會(huì)令空氣降溫，大量使用這類靜態(tài)空氣能源，有利全球降溫。所以靜態(tài)空氣能源是廉價(jià)、普級(jí)、環(huán)保的新能源。
另外，一種玩具火箭，使用壓縮后的水和空氣混合流體作為噴射液體，該噴射液體噴出到大氣中，可以將火箭推送到高空；若改用壓縮后的水和空氣再加細(xì)沙作為混合流體，那么火箭上升的高度會(huì)更高。
實(shí)施例二向高處送水的方法。
(1)、傳統(tǒng)的“電動(dòng)水泵”送水法(圖2)λ使用一個(gè)普通電動(dòng)水泵20，可以把水從低位的水箱22，送到高位的水箱24。高位的水箱24越高，水泵20的馬力便要越大(因?yàn)橐朔?6的壓強(qiáng))。
λ在圖2的送水系統(tǒng)中，假如改用一個(gè)廉價(jià)的“手動(dòng)沙灘泵(氣泵)”來取代電動(dòng)水泵20。無論怎樣用力，也只能送水向上三至四公尺。
(2)、“電動(dòng)空氣泵”送水法如圖3所示是使用本發(fā)明的從靜態(tài)空氣中抽取能量的方法進(jìn)行的送水法，即利用“電動(dòng)空氣泵”送水法(利用靜態(tài)空氣能源向上送水)。該送水系統(tǒng)包括設(shè)置在低水位的儲(chǔ)水箱22、以及與所述儲(chǔ)水箱22連通的送水管26，氣泵40設(shè)置在所述儲(chǔ)水箱22的進(jìn)水口42和進(jìn)風(fēng)口46之間。系統(tǒng)的出風(fēng)口與所述送水管的出水口共享一個(gè)設(shè)置在高位的出口47。所述氣泵40通過所述進(jìn)風(fēng)口46抽入外界靜態(tài)空氣進(jìn)行壓縮，進(jìn)入送水管26，并與來自所述儲(chǔ)水箱22進(jìn)入所述送水管的水流混合，在空氣的推動(dòng)下，水從高位的出口47流出，同時(shí)，余下的空氣也從出口47排出到外界大氣中。在所述送水管中設(shè)置有多個(gè)允許水和空氣的混合流體向高位流動(dòng)、而阻止其向下流動(dòng)的單向閥43、44、45。
電動(dòng)空氣泵40將靜態(tài)空氣泵入和水在進(jìn)水口42處混合。經(jīng)單向閥43、44、45等，送氣和水混合流體到高位的水箱24，只要送水的速度均衡，可以送水至數(shù)十公尺。
(3)、在此系統(tǒng)中，改用“兩個(gè)并連手動(dòng)沙灘泵”取代電動(dòng)空氣泵40，利用靜態(tài)空氣能源向上送水可送水到5層樓高度，在本發(fā)明的系統(tǒng)中，只要開始時(shí)，送水管沒有積水，可送水上數(shù)十層樓。
(4)、估計(jì)用一個(gè)300瓦的電動(dòng)空氣泵可以將水送上世界上最高的大廈。
傳統(tǒng)科學(xué)家解釋說，這只不過是U形試管的原理，因?yàn)橐贿吺撬?，一邊是水加空氣。水加空氣的密度，遠(yuǎn)較水為低，所以氣泵可以送水加空氣上高處。
但有了單向閥，水和空氣不再是連續(xù)的柱狀回壓的力，不再是水和氣柱的總和，而且在向上送水的速度均衡時(shí)，用手動(dòng)沙灘泵送水和氣由2至3樓時(shí)用的力，和送水和氣由7至8樓時(shí)相約，所以傳統(tǒng)的解釋是不成立的。更好的解釋是，我們用下述步驟實(shí)驗(yàn)(1)、步驟A向高處泵空氣。
把直通水管從34樓垂下，手動(dòng)沙灘泵氣，可將氣送到34樓管端流出。
(2)、步驟B泵少量水加空氣(圖3用兩個(gè)并連手動(dòng)沙灘泵，無單向閥)。
把直通水管從34樓垂下，若少量水加入水管，由地面手動(dòng)沙灘泵氣和水，可將氣和水珠送到34樓管端流出。
(3)、步驟C泵多量水加空氣(圖3用兩個(gè)并連手動(dòng)沙灘泵，無單向閥)。
把直通水管從34樓垂下，若水量增加，水會(huì)積聚在管道下端形成水柱，壓力加大，地面手動(dòng)沙灘泵無法將氣和水柱送到34樓上。
(4)、步驟D加單向閥，泵多量水加空氣(圖3改用兩個(gè)并連手動(dòng)沙灘泵，加單向閥)。
把直通水管從34樓垂下，中間加上單向閥，水和空氣不再是連續(xù)的柱狀回壓的力，不再是水和氣柱的總和，而且在向上送水的速度均衡時(shí)，用手動(dòng)沙灘泵送水和氣由2至3樓時(shí)用的力，和送水和氣由7至8樓時(shí)相約。
(5)、步驟E加單向閥，300瓦的電動(dòng)空氣泵(圖3)。
可連續(xù)均衡將多量水加空氣送上世界上最高的大廈。
流體在流動(dòng)時(shí)，壓強(qiáng)應(yīng)該有六個(gè)方向(Px，P-x，Py，P-y，Pz，P-z)。在管道中設(shè)有單向閥時(shí)，流體的流動(dòng)只需考慮Py和P-y的相差。在二個(gè)單向閥之間，只要流體中向上的Py大于向下的P-y就可以打開單向閥，流體便可不停向上流動(dòng)，很明顯水泵不單是用了300瓦的電動(dòng)空氣泵的功率來做功，而是由該氣泵引入靜態(tài)空氣的能量參與了做功的結(jié)果。
從理論上分析，上述系統(tǒng)(圖3)向高處送水方案，都是利用了靜態(tài)空氣能量的結(jié)果，若將高水位的水向下流發(fā)電，其發(fā)電量肯定大于輸入系統(tǒng)的用電量，故系統(tǒng)除了可實(shí)現(xiàn)自供電外，還有多余電量對(duì)外供電，這并非不要消耗能量的永動(dòng)機(jī)，而是利用了靜態(tài)空氣的能量的結(jié)果。
實(shí)施例三沒有風(fēng)，也可發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機(jī)(開放式的風(fēng)洞)。
利用靜態(tài)空氣能量推動(dòng)后渦輪機(jī)發(fā)電(圖4)70靜態(tài)空氣進(jìn)入口。
71沒有風(fēng)時(shí)使用的風(fēng)扇，需要外能源啟動(dòng)的前渦輪機(jī)，從70吸入靜態(tài)空氣。
同時(shí)前渦輪機(jī)(引風(fēng)渦輪機(jī))71可以壓縮靜態(tài)空氣，提高輸入后靜態(tài)空氣的壓力。并且在前渦輪機(jī)71和后渦輪機(jī)(發(fā)電渦輪機(jī))74之間設(shè)有成錐形的壓縮風(fēng)道，從而可以進(jìn)一步的對(duì)引入的靜態(tài)空氣進(jìn)行壓縮。
增壓后靜態(tài)空氣，推動(dòng)后渦輪機(jī)發(fā)電74做功，然后將多余的空氣從尾部排走。
一些科學(xué)家看到(圖4)后便說前渦輪機(jī)71所需的電能，一定會(huì)超過后渦輪機(jī)74產(chǎn)生的電能，這就是發(fā)明家常遇上的問題，否則系統(tǒng)就破壞了能量守恒定律，是偽科學(xué)的。
然而這些科學(xué)家實(shí)際上是錯(cuò)誤地使用能量守恒原理，因?yàn)樗麄儧]有計(jì)算靜態(tài)空氣帶入和帶出的能量；所以后渦輪機(jī)73產(chǎn)生的電能一定會(huì)超過前渦輪機(jī)71所需的電能。在本實(shí)施例中采用開放式的風(fēng)洞發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，是純粹使用靜態(tài)空氣能量發(fā)電的典型示例。
實(shí)施例四用壓縮“熱空氣”水混合流體推動(dòng)的發(fā)電機(jī)。
利用靜態(tài)空氣能量做功的原理可以擴(kuò)展至任何可壓縮的混合流體例如構(gòu)造一種洗街槍將靜態(tài)空氣輸入系統(tǒng)并加熱變成“熱空氣”，然后加壓“熱空氣”和水混合，用壓縮“熱空氣”和水混合流體制成的洗街鎗，可以用來在寒冷地方有效清理結(jié)冰的街面。
這種加熱空氣和水混合還可以作為潛水艇動(dòng)力——“熱空氣和水”混合流體推動(dòng)的發(fā)電機(jī)把潛水艇的空氣加熱變成“熱空氣”，然后壓縮“熱空氣”和水混合，產(chǎn)生極端高溫、高速的混合流體推動(dòng)發(fā)電機(jī)作為潛水艇動(dòng)力，同時(shí)可以打通在嚴(yán)寒地帶結(jié)冰的水管。
(1)、若潛水艇改用“熱水和空氣”混合流體，效果不佳，因?yàn)榧訙厮枰馁M(fèi)的能量，遠(yuǎn)比加溫空氣需要的能量為高，(因?yàn)樗谋葻彷^空氣比熱大很多)。
(2)、從混合流體中取得能量(E流)等于輸入混合流體壓強(qiáng)(P入)乘輸入混合流體體積(V入)減去排出混合流體壓強(qiáng)(P出)乘排出混合流體體積(V出)。
E流＝(P入×V入)-(P出×V出)。
從上述混合流體能量的計(jì)算方程式可知λ熱空氣的體積，比冷空氣的體積大得多。
λ熱空氣體積的可壓性很大，更容易壓縮。
λ壓縮熱空氣和水的混合流體推動(dòng)發(fā)電機(jī)可獲得更多的能量。
(3)、利用壓縮熱空氣和水的混合流體推動(dòng)發(fā)電機(jī)，其實(shí)就是用洗街槍推動(dòng)渦輪葉片的發(fā)電機(jī)一樣，發(fā)電機(jī)是用了“熱空氣和水”混合流體的能量進(jìn)行發(fā)電，發(fā)出的電能，一部份回饋前級(jí)的電泵，余下的電能可對(duì)外供電。
(4)、使用混合流體媒介，更能充分發(fā)揮靜態(tài)空氣能量的使用。
例子五流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)帶來新的啟示(圖5)。
80是水箱，85是水箱的水位高度，81和82都是可以控制的開關(guān)，83是可讓空氣進(jìn)入的單向閥的管道。84是實(shí)驗(yàn)用水箱80的輸入水管。
λ推水實(shí)驗(yàn)81開得很大，而82開得很小，推水前移，推動(dòng)送水高度為86。
λ拉水實(shí)驗(yàn)拉水實(shí)驗(yàn)81開得很小，而82開得很大，拉水前移，若讓少量空氣在管道83進(jìn)入，水和氣會(huì)混合輸出。
λ在流體的流動(dòng)中，“拉動(dòng)送水”高度為87遠(yuǎn)大于“推動(dòng)送水”高度為86。
在流體力學(xué)中，我們做了一個(gè)“拉力向上送水”和“推力向上送水”的比較(1)、在固體物理學(xué)中因?yàn)楣腆w不會(huì)變形，物體在運(yùn)動(dòng)中，牛頓定理的力是不會(huì)分開拉力和推力。
(2)、在流體物理學(xué)中流體可以變形、壓縮和解體，所以流體在運(yùn)動(dòng)中，拉水和推水向上送水，會(huì)有不同的效果。
(3)、做流體拉水實(shí)驗(yàn)無意讓大氣的靜態(tài)空氣流入試管中，當(dāng)靜態(tài)空氣和試管中的水混合后，試管中的水位不斷提高，并大大超出正常高度而溢出管外。
(4)、這個(gè)實(shí)驗(yàn)啟發(fā)我們可以利用靜態(tài)空氣來對(duì)外做功(將水送向高處)并說明靜態(tài)空氣是一種有能量的能源。
實(shí)施例六靜態(tài)空氣能源水泵裝置(圖6)。
“靜態(tài)空氣能源”水泵工作程序和原理如下(1)、靜態(tài)空氣能源水泵20。
(2)、用低水位22的能量推動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)的擺錘振動(dòng)，28引入大氣中靜態(tài)空氣。
(3)、在系統(tǒng)內(nèi)，利用低水位22的能量將引入的靜態(tài)空氣和水混合，并經(jīng)過二次壓縮，就可將空氣和水混合流體送到高處24。
(4)、調(diào)整該擺錘達(dá)到共振條件下的擺動(dòng)，確保系統(tǒng)可以在最有效的狀態(tài)下吸入外界的靜態(tài)空氣和流動(dòng)水，抽取出靜態(tài)空氣的能量，將低水位的流動(dòng)水，提升到最佳的高位處。
(5)、調(diào)整系統(tǒng)在共振的條件下對(duì)空氣和水的混合流體進(jìn)行二次壓縮，確保系統(tǒng)可以在最有效的狀態(tài)下將水和氣的混合流體泵到最高處。
(6)、若用傳統(tǒng)能量守恒方程式計(jì)算，水是不能升到實(shí)驗(yàn)示范的高度。
(7)、水泵的輸出端加單向閥43、44、45，空氣和水的混合物可連續(xù)均衡送上更高的高度。
(8)、從大氣中將靜態(tài)空氣輸入系統(tǒng)，并進(jìn)行壓縮做功后，余下的空氣會(huì)流出并膨脹在大氣中，吸收大氣能量又可重復(fù)使用。
(9)、態(tài)靜空氣能源水泵并非是不消耗能量的永動(dòng)機(jī)，其能量除來自低水位22的流水外，更重要的能量是來自態(tài)靜空氣能源E空＝(P空入×V空入)-(P空出×V空出)。
(10)、“靜態(tài)空氣能源”，是間接利用了地心引力的能量?？諝獾拇髿鈮菏莵碜缘厍蛞δ芰?，沒有地球引力，也就沒有大氣層和空氣。
權(quán)利要求
1.一種從靜態(tài)空氣中抽取能量的方法，其特征在于，包括以下步驟S1將靜態(tài)空氣輸入系統(tǒng)；S2壓縮步驟S1輸入的空氣；S3利用步驟S2已壓縮的空氣做功；S4做功后的空氣輸出系統(tǒng)，排出到外界大氣；其中，步驟S1和S2同步完成或者按順序執(zhí)行；步驟S3和S4同步完成或者按順序執(zhí)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從靜態(tài)空氣中抽取能量的方法，其特征在于，在所述步驟S1中，引入外界靜態(tài)空氣的同時(shí)，引入一定比例的液體或粉狀固體；所述液體或粉狀固態(tài)中的至少一種與靜態(tài)空氣組成可壓縮的混合流體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的從靜態(tài)空氣中抽取能量的方法，其特征在于，在所述步驟S1中，首先將外界靜態(tài)空氣進(jìn)行加熱，然后再進(jìn)入到做功系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從靜態(tài)空氣中抽取能量的方法，其特征在于，在所述步驟S1和S2中，通過氣泵或空壓機(jī)引入外界靜態(tài)空氣，并對(duì)引入的靜態(tài)空氣進(jìn)行壓縮；所述做功系統(tǒng)為送水系統(tǒng)，包括設(shè)置在低位的儲(chǔ)水箱、以及與所述儲(chǔ)水箱連通的送水管，所述氣泵設(shè)置在所述儲(chǔ)水箱的進(jìn)水口和進(jìn)風(fēng)口之間；所述出風(fēng)口與所述送水管的出水口共享一個(gè)設(shè)置在高位的出口；所述氣泵通過所述進(jìn)風(fēng)口抽入外界靜態(tài)空氣進(jìn)行壓縮，進(jìn)入送水管，并與來自所述儲(chǔ)水箱進(jìn)入所述送水管的水混合，在空氣的推動(dòng)下，水從高位的出口流出，同時(shí)，余下的空氣也從出口排出到外界大氣中；在所述送水管中設(shè)置有多個(gè)允許水和空氣的混合流體向高位流動(dòng)、而阻止其向下流動(dòng)的單向閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從靜態(tài)空氣中抽取能量的方法，其特征在于，在所述步驟S1和S2中，通過靜態(tài)空氣水泵引入外界靜態(tài)空氣，并對(duì)引入的靜態(tài)空氣進(jìn)行壓縮；所述做功系統(tǒng)為送水系統(tǒng)，包括設(shè)置在低位的儲(chǔ)水箱、以及與所述儲(chǔ)水箱連通的送水管；所述靜態(tài)空氣水泵設(shè)置在所述儲(chǔ)水箱的進(jìn)水口和所述送水管的出水口之間；所述出風(fēng)口與所述送水管的出水口共享一個(gè)設(shè)置在高位的出口；所述儲(chǔ)水箱的水流推動(dòng)所述靜態(tài)空氣水泵的擺錘，通過所述進(jìn)風(fēng)口引入外界靜態(tài)空氣和水流混合并進(jìn)行壓縮，進(jìn)入送水管，送至高位的出口；同時(shí)，余下的空氣也從出口排出到外界大氣中；在所述送水管中設(shè)置有多個(gè)允許水和空氣的混合流體向高位流動(dòng)、而阻止其向下流動(dòng)的單向閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從靜態(tài)空氣中抽取能量的方法，其特征在于，在所述步驟S1和S2中，通過呈錐形的壓縮風(fēng)道以及在所述壓縮風(fēng)道的較大開口一端設(shè)置的引風(fēng)渦輪機(jī)引入外界靜態(tài)空氣，并對(duì)引入的靜態(tài)空氣進(jìn)行壓縮；所述的做功系統(tǒng)為發(fā)電系統(tǒng)，包括在所述壓縮風(fēng)道的較小開口一端設(shè)置的發(fā)電渦輪機(jī)；所述引風(fēng)渦輪機(jī)引入并壓縮外界靜態(tài)空氣，同時(shí)經(jīng)過壓縮風(fēng)道對(duì)靜態(tài)空氣進(jìn)一步的進(jìn)行壓縮，壓縮后的靜態(tài)空氣推動(dòng)所述發(fā)電渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，并排出余下的空氣到外界大氣中。
7.一種從靜態(tài)空氣中抽取能量的系統(tǒng)，其特征在于，包括引入并壓縮外界靜態(tài)空氣的引入壓縮裝置、由所述經(jīng)壓縮的靜態(tài)空氣推動(dòng)做功的做功系統(tǒng)、以及在所述做功系統(tǒng)上設(shè)置排出做功后余下的空氣的出風(fēng)口。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的從靜態(tài)空氣中抽取能量的系統(tǒng)，其特征在于，所述引入壓縮裝置為氣泵或空壓機(jī)，所述做功系統(tǒng)為送水系統(tǒng)，包括設(shè)置在低位的儲(chǔ)水箱、以及與所述儲(chǔ)水箱連通的送水管；所述氣泵設(shè)置在所述儲(chǔ)水箱的進(jìn)水口和進(jìn)風(fēng)口之間；所述出風(fēng)口與所述送水管的出水口共享一個(gè)設(shè)置在高位的出口；所述氣泵通過所述進(jìn)風(fēng)口抽入外界靜態(tài)空氣進(jìn)行壓縮，進(jìn)入送水管，并與來自所述儲(chǔ)水箱進(jìn)入所述送水管的水混合，在空氣的推動(dòng)下，水從高位的出口流出，同時(shí)，余下的空氣也從出口排出到外界大氣中。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的從靜態(tài)空氣中抽取能量的系統(tǒng)，其特征在于，所述引入壓縮裝置為靜態(tài)空氣水泵；所述做功系統(tǒng)為送水系統(tǒng)，包括設(shè)置在低位的儲(chǔ)水箱、以及與所述儲(chǔ)水箱連通的送水管；所述靜態(tài)空氣泵設(shè)置在所述儲(chǔ)水箱的進(jìn)水口和所述送水管的出水口之間；所述出風(fēng)口與所述送水管的出水口共享一個(gè)設(shè)置在高位的出口；所述儲(chǔ)水箱的水流推動(dòng)所述靜態(tài)空氣水泵的擺錘，通過所述進(jìn)風(fēng)口引入外界靜態(tài)空氣和水流混合并進(jìn)行壓縮，進(jìn)入送水管，送至高位的出口；同時(shí)，余下的空氣也從出口排出到外界大氣中。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的從靜態(tài)空氣中抽取能量的系統(tǒng)，其特征在于，所述引入壓縮裝置為呈錐形的壓縮風(fēng)道、以及所述壓縮風(fēng)道的較大開口一端設(shè)置的引風(fēng)渦輪機(jī)；所述做功系統(tǒng)為發(fā)電系統(tǒng)，包括在所述壓縮風(fēng)道的較小開口一端設(shè)置的發(fā)電渦輪機(jī)；所述引風(fēng)渦輪機(jī)引入并壓縮外界靜態(tài)空氣，同時(shí)經(jīng)過壓縮風(fēng)道對(duì)靜態(tài)空氣進(jìn)一步的進(jìn)行壓縮，壓縮后的靜態(tài)空氣推動(dòng)所述發(fā)電渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，并排出余下的空氣到外界大氣中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從靜態(tài)空氣中抽取能量的方法，包括以下步驟S1將靜態(tài)空氣輸入做功系統(tǒng)；S2將輸入的靜態(tài)空氣進(jìn)行壓縮；S3利用已壓縮的空氣做功；S4將做功后的空氣輸出系統(tǒng)。其中，步驟S1和S2同步完成或者按順序執(zhí)行；步驟S3和S4同步完成或者按順序執(zhí)行。只要按上述程序?qū)㈧o態(tài)空氣輸入和輸出系統(tǒng)，靜態(tài)空氣就會(huì)為系統(tǒng)帶來能量。由于做功后的空氣排出到大氣中，并吸取大氣的能量循環(huán)再用，同時(shí)可導(dǎo)致大氣空氣降溫，有利于全球降溫，解決溫室效應(yīng)的問題。所以靜態(tài)空氣能源是廉價(jià)、普及、環(huán)保的新能源，它可從根本上解決了能源危機(jī)的問題。
文檔編號(hào)F03D9/00GK1978895SQ20051010218
公開日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2005年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月6日
發(fā)明者蔣振寧, 李長(zhǎng)建 申請(qǐng)人:蔣振寧, 李長(zhǎng)建