專利名稱：一種空氣能源動(dòng)力轉(zhuǎn)化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種動(dòng)力轉(zhuǎn)化裝置，尤其是一種以壓縮空氣為動(dòng)力源 的動(dòng)力轉(zhuǎn)化裝置，屬于動(dòng)力傳遞設(shè)備類。
背景技術(shù)：
隨著世界人口、以及世界各國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的日益加速增長(zhǎng)，能源和環(huán) 境污染已經(jīng)成為困擾當(dāng)代人類的兩大難題。數(shù)百年以來人們始終以煤和石 油等礦物為主要能源，該類傳統(tǒng)能源的長(zhǎng)期使用，不僅使地球資源日益趨 向枯竭，同時(shí)也大大破壞了人類賴以生存的地球環(huán)境。因此探尋新型的清 潔能源、可以再生能源來替代傳統(tǒng)的礦物能源已經(jīng)成為當(dāng)代人類的共識(shí)， 否則人類終將有一天會(huì)被地球所淘汰。
我國(guó)的石油資源比較緊缺，我國(guó)的原油儲(chǔ)存量?jī)H占世界的2%，我國(guó) 人口占世界的22%,原油儲(chǔ)量為世界人均儲(chǔ)量的十分之一。而我國(guó)的石 油需求量非常大，近十年來，我國(guó)的石油消耗量以每年7.6%的速度在增 長(zhǎng)，而我國(guó)國(guó)內(nèi)的石油產(chǎn)量每年的增長(zhǎng)率只有1.8%。供遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于需，只 能依存進(jìn)口石油。在2004年我國(guó)進(jìn)口的石油達(dá)到1.2億噸，對(duì)國(guó)際石油 的依存度己經(jīng)達(dá)到40%左右，到今年(2008年)我國(guó)的石油消耗對(duì)國(guó)際石 油的依存度已經(jīng)達(dá)到50%左右。而且我國(guó)對(duì)石油資源的需求增長(zhǎng)非?？? 據(jù)專家估計(jì)，到2010年和2020年，我國(guó)的石油消耗量可能達(dá)到3. 5億噸 和4.5億噸左右。因此，我國(guó)在石油消耗上對(duì)國(guó)外依存度將進(jìn)一步提高是必然趨勢(shì)。從戰(zhàn)略高度來分析，如此高的石油國(guó)際依存度將對(duì)我國(guó)的安全 構(gòu)成威脅。因此對(duì)于我們這樣一個(gè)既是"能源消耗大國(guó)、又是人均能源資 源占有量窮國(guó)"的發(fā)展中國(guó)家而言，尋找替代能源、轉(zhuǎn)變能源結(jié)構(gòu)更是一 個(gè)亟需面對(duì)的課題。
空氣是地球人類生命賴以生存的重要條件之一，千百年以來人類以空 氣為能源目的利用，表現(xiàn)在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代利用空氣的流動(dòng)來驅(qū)使帆船行 駛，利用流動(dòng)空氣驅(qū)動(dòng)風(fēng)車轉(zhuǎn)化成動(dòng)力；到了近代社會(huì)又利用風(fēng)的流動(dòng)驅(qū) 動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能，這已成為目前再生、清潔能源最典型的利用形式 之一。
最近一段時(shí)間以來，以空氣為動(dòng)力源的汽車，國(guó)內(nèi)外也都在研究，有 關(guān)新聞報(bào)導(dǎo)法國(guó)汽車家族企業(yè)MDI公司，花了十年時(shí)間致力于空氣動(dòng)力 汽車的研究，推出一款名為One CAT的輕型環(huán)保壓縮空氣汽車?？沙藛T2 3人，該車用鋁合金和玻璃纖維等輕質(zhì)材料構(gòu)成，空車凈重為350公斤。 在該車的底盤上裝有壓縮空氣氣瓶，其中壓縮空氣的壓力為300個(gè)大氣壓 左右，(筆者注空氣的臨界溫度為-118.4。C，臨界壓強(qiáng)為50.14個(gè)大氣 壓，所以儲(chǔ)存的壓縮空氣應(yīng)該是液態(tài)空氣)，灌滿一氣瓶壓縮空氣可行駛 300公里，而且最高時(shí)速可達(dá)112公里。不過，0neCAT在高速行駛時(shí)仍需 要燃燒少量石油、天然氣等傳統(tǒng)燃料。0neCAT在工作過程中壓縮空氣像 燃油一樣被消耗掉。在補(bǔ)充燃料時(shí)加的是壓縮空氣，One CAT既可以在"加 氣站"加氣，但專用的加氣站需有特制的高壓空氣壓縮機(jī)(高于300個(gè)大 氣壓)來完成壓縮空氣能源的補(bǔ)充。也可以用0neCAT內(nèi)置的高壓空氣壓縮 機(jī)自己加氣，但通常需要一個(gè)晚上的時(shí)間才可以全部加好。對(duì)法國(guó)MDI 公司的0neCAT的這項(xiàng)技術(shù)我們有以下三點(diǎn)質(zhì)疑
a. One CAT動(dòng)力系統(tǒng)采用的是300個(gè)大氣壓的高壓系統(tǒng)安全上存在 著隱患，若有個(gè)小孔或細(xì)縫隙的泄漏，將成為一個(gè)可切割金屬的空氣刀；b. 由于OneCAT在工作過程中，消耗了所儲(chǔ)存的壓縮空氣，那么有消 耗就必須有補(bǔ)充，不可能像建加油站一樣來建專用的加氣站，就此而 言，0neCAT的商品化難度就會(huì)大大加?。?br> c. 0ne CAT在高速行駛時(shí)，仍需燃燒少量石油、天然氣等傳統(tǒng)燃料， 所以實(shí)際上0neCAT是混合動(dòng)力車，宣稱今年可在印度上市。
上述報(bào)道，給我們未來的重大啟示是空氣在未來的世紀(jì)極有可能成 為新型能源的載體之一，但是，如何科學(xué)合理應(yīng)用空氣動(dòng)力？如何提高應(yīng) 用的安全性？如何使其轉(zhuǎn)化成能被現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備利用的常規(guī)動(dòng)力？這一 切就成為當(dāng)代科技人員亟需解決的課題。

實(shí)用新型內(nèi)容
實(shí)用新型發(fā)明的目的旨在提出一種空氣能源轉(zhuǎn)化裝置，使被壓縮空 氣通過它的作用，轉(zhuǎn)化成能被現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備普遍使用的機(jī)械能，進(jìn)而轉(zhuǎn)變 成更為廣泛使用的電能。這用既能減少傳統(tǒng)礦物能源的消耗，同時(shí)也可減 少污染物的生成。
這種空氣能源轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于它包括一個(gè)桶狀定子、帶主軸 的轉(zhuǎn)子、以及封堵在定子兩端、配有軸承的端蓋；其中所述的一端蓋上設(shè) 有進(jìn)氣口，端蓋的內(nèi)側(cè)面設(shè)有氣道；所述的轉(zhuǎn)子偏心狀安置在定子的內(nèi)腔 中，并且在所述轉(zhuǎn)子的主體上設(shè)有若干個(gè)放射狀單端開放性長(zhǎng)槽，該槽體 內(nèi)設(shè)有能沿槽體滑動(dòng)的葉片；所述的定子上設(shè)有一組進(jìn)、排氣孔，所述的 進(jìn)、排氣孔既能與端蓋上進(jìn)氣口連通，又能與定子內(nèi)腔貫通；所述的排氣 口直通定子外。
所述端蓋上的進(jìn)氣口，通過設(shè)于端蓋內(nèi)面上的氣道與設(shè)于轉(zhuǎn)子上的各 開放性長(zhǎng)槽的頭部連通。
根據(jù)以上技術(shù)方案提出的這種空氣能源轉(zhuǎn)化裝置，通過進(jìn)入定子內(nèi)腔的壓縮空，使內(nèi)腔分割成若干個(gè)具有一定壓差的小空間，從而導(dǎo)致設(shè)置在 定子內(nèi)腔的帶可滑動(dòng)葉片轉(zhuǎn)子偏心轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)將壓縮空氣的壓縮能向常規(guī) 機(jī)械動(dòng)能的轉(zhuǎn)換，并為該機(jī)械能進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成電能提供了技術(shù)支持。


圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖2為端蓋表面結(jié)構(gòu)示意圖，
圖3為圖1的BB向截面示意圖。
圖中 1-定子 2-內(nèi)六角螺釘 3-定位銷 4-轉(zhuǎn)子 5-鎖 緊螺母 6-調(diào)節(jié)螺釘 7-軸承蓋 8-軸承 9-端蓋 10-轉(zhuǎn)子定位 板 11-沉頭螺釘 12-油封蓋板 13-油封 14-主軸 15-葉片 16-進(jìn)、排氣孔17-進(jìn)氣口 18-開放性長(zhǎng)槽 19-排氣口
具體實(shí)施方式
如圖所示的這種空氣能源動(dòng)力轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于它包括一個(gè)桶
狀定子1、帶主軸14的轉(zhuǎn)子4、以及封堵在定子兩端、配有軸承8的端蓋 9;其中所述的一端蓋9上設(shè)有進(jìn)氣口 17，端蓋的內(nèi)側(cè)面設(shè)有氣道；所述 的轉(zhuǎn)子4偏心狀安置在定子1的內(nèi)腔中，并且在所述轉(zhuǎn)子4的主體上設(shè)有 若干放射狀單端開放性長(zhǎng)槽18，該槽體內(nèi)設(shè)有能沿槽體滑動(dòng)的葉片15; 所述的定子1上設(shè)有一組進(jìn)、排氣孔16和一排氣口 19，所述的進(jìn)、排氣 孔既能與端蓋上進(jìn)氣口 17連通又能與定子1內(nèi)腔貫通，所述的排氣口 19 直通定子外。
所述端蓋上的進(jìn)氣口 17，通過設(shè)于端蓋內(nèi)面上的氣道與設(shè)于轉(zhuǎn)子上 的各開放性長(zhǎng)槽18的頭部連通。
這種空氣能源動(dòng)力轉(zhuǎn)化裝置其工作原理如下當(dāng)壓縮空氣由進(jìn)氣口 17輸入時(shí)，分為兩路 一路經(jīng)定子l上的端蓋 1的弧形氣道進(jìn)入轉(zhuǎn)子4的開放性長(zhǎng)槽18的頭部(葉片15底部)，并將
葉片推出，而且葉片15就靠此氣壓推力及轉(zhuǎn)子4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的離心力的綜合 作用使葉片15較緊密地抵在定子內(nèi)壁上。每相鄰的一組葉片15就與定子 1組成一個(gè)局部封閉空間，形成接受壓縮空氣的密閉空間。
另一路壓縮空氣經(jīng)進(jìn)氣口 17孔進(jìn)入相應(yīng)的一組葉片15構(gòu)成的密封工 作容積。此時(shí)，壓縮空氣作用在同一局部空間的兩葉片上，各產(chǎn)生相反方 向的轉(zhuǎn)矩，但由于其中以葉片伸出長(zhǎng)度與另一葉片伸出長(zhǎng)度更長(zhǎng)、作用面 積更大，使兩者產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩也存在較大的差異，因此轉(zhuǎn)子在相應(yīng)葉片上產(chǎn) 生的轉(zhuǎn)矩差作用下按逆時(shí)(或順時(shí))針方向旋轉(zhuǎn)，作功后的氣體由隨著轉(zhuǎn) 子的轉(zhuǎn)動(dòng)，最終從設(shè)于定子1上的排氣口 19排出。
在實(shí)際應(yīng)用中，設(shè)置在端蓋上的一組進(jìn)、排氣孔16，可以互換使用。 通過改變壓縮空氣的輸入、排出方向，則可改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向。
權(quán)利要求1、一種空氣能源動(dòng)力轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于它包括一個(gè)桶狀定子(1)、帶主軸(14)的轉(zhuǎn)子(4)、以及封堵在定子兩端、配有軸承(8)的端蓋(9)；其中所述的一端蓋(9)上設(shè)有進(jìn)氣口(17)，端蓋的內(nèi)側(cè)面設(shè)有氣道；所述的轉(zhuǎn)子(4)偏心狀安置在定子(1)的內(nèi)腔中，并且在所述轉(zhuǎn)子(4)的主體上設(shè)有若干放射狀單端開放性長(zhǎng)槽(18)，該槽體內(nèi)設(shè)有能沿槽體滑動(dòng)的葉片(15)；所述的定子(1)上設(shè)有一組進(jìn)、排氣孔(16)和一排氣口(19)，所述的進(jìn)、排氣孔既能與端蓋上進(jìn)氣口(17)連通又能與定子(1)內(nèi)腔貫通，所述的排氣口(19)直通定子外。
2、如權(quán)利要求l所述的一種空氣能源動(dòng)力轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于-所述端蓋上的進(jìn)氣口 (17)，通過設(shè)于端蓋內(nèi)面上的氣道與設(shè)于轉(zhuǎn)子上的 各開放性長(zhǎng)槽(18)的頭部連通。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一空氣能源動(dòng)力轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于它包括一個(gè)桶狀定子(1)、帶主軸(14)的轉(zhuǎn)子(4)、以及封堵在定子兩端、配有軸承(8)的端蓋(9)；其中所述的一端蓋(9)上設(shè)有進(jìn)氣口(17)，端蓋的內(nèi)側(cè)面設(shè)有氣道；所述的轉(zhuǎn)子(4)偏心狀安置在定子(1)的內(nèi)腔中，并且在所述轉(zhuǎn)子(4)的主體上設(shè)有若干放射狀單端開放性長(zhǎng)槽(18)，該槽體內(nèi)設(shè)有能沿槽體滑動(dòng)的葉片(15)；所述的定子(1)上設(shè)有一組進(jìn)、排氣口(16)和一排氣口(19)，所述的一組進(jìn)、排氣口既能與端蓋上進(jìn)氣口(17)連通又能與定子(1)內(nèi)腔貫通，所述的排氣口(19)直通定子外。該裝置能將壓縮空氣的壓縮能向常規(guī)機(jī)械動(dòng)能的轉(zhuǎn)換，并為該機(jī)械能進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成電能提供了技術(shù)支持，為將空氣轉(zhuǎn)化成直接動(dòng)能拓展出新的應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號(hào)F01C21/00GK201344044SQ20092007360
公開日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2009年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月5日
發(fā)明者剛 劉, 呂長(zhǎng)榮, 張鳳林, 翟國(guó)慶, 陳伯元, 超 齊 申請(qǐng)人:上海春爾動(dòng)力科技有限公司