[實用新型]一種遞增式空氣能源動力系統

有效

• 申請號: 201520805536.0
• 申請日: 2015-05-22
• 公開（公告）號: CN205117416U
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: 魏明江
• 申請（專利權）人: 魏明江
• 主分類號: F01D15/10
• 分類號: F01D15/10
• 代理公司: 北京市合德專利事務所 11244
• 代理人: 李本源

技術領域

本實用新型涉及空氣動力發動機技術領域，特別涉及一種遞增式空氣能源動力系統。

背景技術

目前的動力系統主要有汽油發動機、柴油發動機、天然氣發動機、電力發動機等系統。這些發動機一般要燒油、燒氣或用蓄電池提供能源。燒油、燒氣的發動機有如下缺陷：一是油、氣資源少，價格貴，增加運行成本；二是都要排放對人體有害的尾氣，污染大氣環境，損害人體健康；三是結構復雜、笨重，操作維護困難。為了克服燒油、燒氣發動機的上述缺陷，人們都在研究開發新的能源，以取代油、氣，目前已研制成功的太陽能發動機，蓄電池的電力發動機，但都還未達到普及的程度，主要問題是能源容量小，造價貴，行程短。廣大用戶迫切希望有種原料豐富易得，價格低廉，結構簡單，對人體不產生危害，對自然環境不產生污染的空氣動力機系統。

在尋找新能源的過程中，人們發現可利用壓縮空氣釋放時所產生的推力作為一種動力源，然后將其推力轉化為機械能或者電能，目前已公開了一些利用壓縮空氣來獲得動力的裝置，如專利號為00122383.1中公開一種“氣電混合動力發動機”，本文獻利用電能和壓縮空氣所產生的推力綜合來獲得能源，此發動機利用的發電機仍需要外界能源驅動，間接使用了外來能源，因此不能達到節能的目的，此外本發動機中壓縮空氣做功后直接排放，排放后的壓縮空氣沒有充分利用，造成能源的浪費。

綜上所述，發明一種可綜合利用氣流物理特征的、既能實現小功率輸入大功率輸出效果、又能擺脫對傳統能源依賴的空氣能源動力系統，該空氣能源動力系統可通過全密閉循環方式、半密閉循環方式或遞增式方式予以實施，將具有巨大的經濟價值和現實意義。

發明內容

針對現有技術和產品的不足，本實用新型再提供一種遞增式空氣能源動力系統：該遞增式空氣能源動力系統由N個全密封循環空氣能源動力系統串聯而成；每兩個密封循環空氣能源動力系統之間設置變速箱；所述變速箱由前一個全密封循環空氣能源動力系統的動力輸出軸帶動，經變速后將動力傳輸給下一個全密封循環空氣能源動力系統的高壓風機；將其中一個全密封循環空氣能源動力系統的動力輸出軸連接交流發電機，所述交流發電機為一個半密封循環空氣能源動力系統的增壓風機提供動力。

進一步地，所述全密封循環空氣能源動力系統包括高壓風機、第1-N空氣發動機工作組、增壓風機、交流發電機、蓄電池、動力輸出軸，其特征在于：高壓風機出氣口與第1空氣發動機工作組進氣口相連，第N個空氣發動機工作組出氣口與高壓風機進氣口相連，從而使該全密封循環空氣能源動力系統通過管路連接形成閉路循環；所述空氣發動機工作組中包含多個同軸的葉片和轉子；所述同軸葉片式空氣發動機之間以及第1-N空氣發動機工作組之間均是通過逐縮管依次連接；所述增壓風機設置在兩個相鄰的空氣發動機工作組之間，增壓風機進氣口與前一個空氣發動機工作組出氣口相連，增壓風機出氣口與后一個空氣發動機工作組進氣口相連；所述第1-N空氣發動機工作組均設置有動力輸出軸，用于輸出機械能，其中，所述交流發電機由一個空氣發動機工作組動力輸出軸輸出的機械能帶動發電，同時所述交流發電機為所述增壓風機提供電能；所述高壓風機的能源由蓄電池提供。

進一步地，所述半密封循環空氣能源動力系統，包括高壓貯氣庫、第1-N空氣發動機工作組、增壓風機、交流發電機、動力輸出軸、氣壓控制節流閥，空氣噴嘴，其特征在于：所述高壓貯氣庫與第1空氣發動機工作組的進氣口相連，其中增壓風機的進氣口與第N空氣發動機工作組的排氣口間隔適當空間距離，且在同一個水平方向，水平空間相對應安裝；第1-N空氣發動機工作組之間均通過逐縮管依次連接；第1-N空氣發動機工作組的動力輸出軸均可輸出機械能，其中所述交流發電機由一個空氣發動機工作組動力輸出軸輸出的機械能帶動發電。

本實用新型專利的有益效果為：

（1）充分利用空氣自身能量實現高效利用。眾所周知，在我們生活的空間，有無數的空氣分子在做無規則的自由運動，然而空氣分子所具有的動能很難利用，而本系統利用外動力使密封循環系統的兩端產生氣壓差，從而形成氣流定向流動，在流動的過程中重復多次利用氣體運動的功能，從而實現小功率輸入，大功率輸出的目的。

（2）充分利用空氣自身特性進行有效設計。利用氣流的惰性特點，即氣流往往走的是最短最近的途徑，在密閉空間系統中空氣動力機的工作氣腔可以設計的更大，氣腔大的條件下，葉片式動力機可以獲得較大的扭矩，充分利用了杠桿的原理，其方法是，通過逐縮管將上一個工作機構的分散的氣流進行集聚到下一個工作機構，因為氣流走的是最短最近的路，雖然氣腔大，氣流不會拐彎，所以它會沿著氣腔的頂部捷徑運動到下一個逐縮管。