[实用新型]一种递增式空气能源动力系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及空气动力发动机技术领域，特别涉及一种递增式空气能源动力系统。

背景技术

目前的动力系统主要有汽油发动机、柴油发动机、天然气发动机、电力发动机等系统。这些发动机一般要烧油、烧气或用蓄电池提供能源。烧油、烧气的发动机有如下缺陷：一是油、气资源少，价格贵，增加运行成本；二是都要排放对人体有害的尾气，污染大气环境，损害人体健康；三是结构复杂、笨重，操作维护困难。为了克服烧油、烧气发动机的上述缺陷，人们都在研究开发新的能源，以取代油、气，目前已研制成功的太阳能发动机，蓄电池的电力发动机，但都还未达到普及的程度，主要问题是能源容量小，造价贵，行程短。广大用户迫切希望有种原料丰富易得，价格低廉，结构简单，对人体不产生危害，对自然环境不产生污染的空气动力机系统。

在寻找新能源的过程中，人们发现可利用压缩空气释放时所产生的推力作为一种动力源，然后将其推力转化为机械能或者电能，目前已公开了一些利用压缩空气来获得动力的装置，如专利号为00122383.1中公开一种“气电混合动力发动机”，本文献利用电能和压缩空气所产生的推力综合来获得能源，此发动机利用的发电机仍需要外界能源驱动，间接使用了外来能源，因此不能达到节能的目的，此外本发动机中压缩空气做功后直接排放，排放后的压缩空气没有充分利用，造成能源的浪费。

综上所述，发明一种可综合利用气流物理特征的、既能实现小功率输入大功率输出效果、又能摆脱对传统能源依赖的空气能源动力系统，该空气能源动力系统可通过全密闭循环方式、半密闭循环方式或递增式方式予以实施，将具有巨大的经济价值和现实意义。

发明内容

针对现有技术和产品的不足，本实用新型再提供一种递增式空气能源动力系统：该递增式空气能源动力系统由N个全密封循环空气能源动力系统串联而成；每两个密封循环空气能源动力系统之间设置变速箱；所述变速箱由前一个全密封循环空气能源动力系统的动力输出轴带动，经变速后将动力传输给下一个全密封循环空气能源动力系统的高压风机；将其中一个全密封循环空气能源动力系统的动力输出轴连接交流发电机，所述交流发电机为一个半密封循环空气能源动力系统的增压风机提供动力。

进一步地，所述全密封循环空气能源动力系统包括高压风机、第1-N空气发动机工作组、增压风机、交流发电机、蓄电池、动力输出轴，其特征在于：高压风机出气口与第1空气发动机工作组进气口相连，第N个空气发动机工作组出气口与高压风机进气口相连，从而使该全密封循环空气能源动力系统通过管路连接形成闭路循环；所述空气发动机工作组中包含多个同轴的叶片和转子；所述同轴叶片式空气发动机之间以及第1-N空气发动机工作组之间均是通过逐缩管依次连接；所述增压风机设置在两个相邻的空气发动机工作组之间，增压风机进气口与前一个空气发动机工作组出气口相连，增压风机出气口与后一个空气发动机工作组进气口相连；所述第1-N空气发动机工作组均设置有动力输出轴，用于输出机械能，其中，所述交流发电机由一个空气发动机工作组动力输出轴输出的机械能带动发电，同时所述交流发电机为所述增压风机提供电能；所述高压风机的能源由蓄电池提供。

进一步地，所述半密封循环空气能源动力系统，包括高压贮气库、第1-N空气发动机工作组、增压风机、交流发电机、动力输出轴、气压控制节流阀，空气喷嘴，其特征在于：所述高压贮气库与第1空气发动机工作组的进气口相连，其中增压风机的进气口与第N空气发动机工作组的排气口间隔适当空间距离，且在同一个水平方向，水平空间相对应安装；第1-N空气发动机工作组之间均通过逐缩管依次连接；第1-N空气发动机工作组的动力输出轴均可输出机械能，其中所述交流发电机由一个空气发动机工作组动力输出轴输出的机械能带动发电。

本实用新型专利的有益效果为：

（1）充分利用空气自身能量实现高效利用。众所周知，在我们生活的空间，有无数的空气分子在做无规则的自由运动，然而空气分子所具有的动能很难利用，而本系统利用外动力使密封循环系统的两端产生气压差，从而形成气流定向流动，在流动的过程中重复多次利用气体运动的功能，从而实现小功率输入，大功率输出的目的。

（2）充分利用空气自身特性进行有效设计。利用气流的惰性特点，即气流往往走的是最短最近的途径，在密闭空间系统中空气动力机的工作气腔可以设计的更大，气腔大的条件下，叶片式动力机可以获得较大的扭矩，充分利用了杠杆的原理，其方法是，通过逐缩管将上一个工作机构的分散的气流进行集聚到下一个工作机构，因为气流走的是最短最近的路，虽然气腔大，气流不会拐弯，所以它会沿着气腔的顶部捷径运动到下一个逐缩管。