CN208416632U - 能量转换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种能量转换装置，包括：旋动装置，包括绕其轴向旋转的旋动轴，设置于旋动轴两端并随所述旋动轴旋转的旋动轮，支撑定位旋动轴的旋动支撑,旋动支撑与所述旋动轴连接。传动装置，所述传动装置为环状，沿旋动轮外周侧构成的轮廓设置，其朝向旋动轮的一侧与旋动轮的外周侧配合的卡接。气箱，所述气箱的数量为多个，沿传动装置周期性设置，气箱背离所述传动装置运动方向的一侧设置有开口。输送装置，包括一端与高压气源连通的通气管道，呈环状并与传动装置连接的导气环，导气环内部为可供高压气流通的管道状，导气环对应于所述开口的位置设置有向所述气箱内部注入高压气的出气装置，所述导气环与所述通气管道通过管路可转动地连接。

Description

能量转换装置

技术领域

本实用新型属于能量转换技术领域，具体地说，涉及一种能量转换装置。

背景技术

现有技术中的能量转换装置最具代表性的为汽轮发电机。汽轮发电机功率大，适合大规模的能量转换，这也导致其使用时具有一定的限制。比如，汽轮发电机占地大，气体排放亦需要较大的空间，配合连接的部件复杂，使得其整体对使用空间要求较高，一定程度的也限制了其使用灵活性；汽轮发电机工作温度高，推动其运转的高压蒸汽温度至少为300℃，工作环境恶劣，运行安全保障难度较大，恶劣的使用环境也限制了其场合，使得其使用环境受到严格限制；汽轮发电机结构复杂，运转过程复杂，其运转过程中需要专业程度较高的人工控制，对用户的技术水平要求较高；汽轮发电机运转剧烈，运转过程中高压蒸汽与汽轮发电机叶片接触时间短，导致能量转换率低，并且，汽轮发电机溢出的气体温度、压力均较高，该部分能量无法在短时间内有效转换，现有技术中的汽轮发电机的热电转换效率一般不会超过60％，能量转换过程中伴随着明显的能量损失。同时，高温蒸汽储存难度较大，一旦生成，若不及时使用，则后续的运输过程伴随着温度下降，不利于能量保持；另一方面，也对配合的高温蒸汽发生装置的运行协同性提出了更高的要求。可见，现有技术中的能量转换装置存在明显的设备占地空间大、设备工作环境恶劣、设备运行人工要求较高、能量损耗大、能量转换可持续性低、能量输送困难等等问题。上述各问题严重限制了现有技术中的能量转换装置的使用，并且不利于资源的节约，严重时，还会造成不可逆转的环境污染，威胁操作人员及周边环境的人的人身安全。

有鉴于此特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种能量转换装置，本实用新型介绍的能量转换装置能够较大程度的提高压缩空气的能量转化效率，可用于发电。

为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：

一种能量转换装置，包括：

旋动装置，所述旋动装置包括绕其轴向旋转的旋动轴，设置于所述旋动轴两端并随所述旋动轴旋转的旋动轮，支撑、定位所述旋动轴的旋动支撑,所述旋动支撑与所述旋动轴连接；

传动装置，所述传动装置为环状，沿所述旋动轮外周侧构成的轮廓设置，所述传动装置朝向所述旋动轮的一侧与所述旋动轮的外周侧配合的卡接；

气箱，所述气箱的数量为多个，沿所述传动装置周期性设置，所述气箱背离所述传动装置运动方向的一侧设置有开口；

输送装置，所述输送装置包括一端与高压气源连通的通气管道，呈环状并与所述传动装置连接的导气环，所述导气环内部为可供高压气流通的管道状，所述导气环对应于所述开口的位置设置有向所述气箱内部注入高压气的出气装置，所述导气环与所述通气管道通过管路可转动地连接。

本实用新型进一步设置为：所述能量转换装置设置于竖直平面内，所述旋动装置的数量为多个，多个所述旋动装置的旋动轴的延伸方向相同，并且多个所述旋动装置的旋动轴的端部处于同一竖直平面内，多个所述旋动装置的旋动轮在竖直平面内构成凸多边形。

本实用新型进一步设置为：多个所述旋动装置的多个旋动支撑交于一点，并在该点处连接。

本实用新型进一步设置为：所述旋动装置的数量为四个，四个所述旋动装置的旋动轴的延伸方向相同，并且四个所述旋动装置的旋动轴的端部处于同一竖直平面内，四个所述旋动装置的旋动轮在竖直平面内构成四边形。

本实用新型进一步设置为：所述旋动轮为多边形，多个所述旋动装置的旋动轮的对称轴/对角线之间呈一定夹角。

本实用新型进一步设置为：所述旋动轮的外周侧上设置有向外凸起的卡凸/向内凹陷的卡槽，所述传动装置朝向所述旋动轮的一侧上设置有与所述卡凸/卡槽配合的卡槽/卡凸。

本实用新型进一步设置为：所述输送装置设置于所述传动装置构成的平面的一侧，所述能量转换装置至少部分浸没于浮力介质中，所述浮力介质的密度大于高压气的密度，所述浮力介质包括水。

本实用新型进一步设置为：所述能量转换装置包括设置于所述旋动装置上的电机，以及与所述传动装置连接的发电机，与所述发电机连接的蓄电装置；所述蓄电装置与所述电机连接。

本实用新型进一步设置为：所述气箱上设置有用于控制气箱的开口通断的进气输送开关；所述设备底部设置有控制所述进气输送开关开启的开启结构和控制所述进气输送开关关闭的封闭结构。

本实用新型进一步设置为：所述能量转换装置包括固定机构，所述固定机构包括设置于与所述输送装置同一侧的第一固定机构，以及设置于另一侧的第二固定机构；所述固定机构的一端与所述旋动支撑或所述旋动装置连接，所述固定机构的另一端与地面连接。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。

1、通过本实用新型介绍的能量转换装置，对气箱的结构和输送装置的结构以及两者之间的配合关系进行了改进，使得设备使用时气箱的结构、容积不会随其所处的位置发生变化，则极大程度的简化了对气箱的结构设计。

2、通过本实用新型介绍的能量转换装置，气箱的材质为硬质材料，使得气箱的抗压、抗变形能力增加，有利于延长气箱的使用寿命以及气箱结构性的保护。

3、通过本实用新型介绍的能量转换装置，能够提高对高压气体的能量的转换率，通常情况下，火力发电站产生的高压气体通过汽轮机之后仍然保持较大的内能，将该高压气体释放到大气中将导致该部分能量的浪费。将此种高压气体回收并加以利用能够提高高压气体的能量转换率。

4、通过本实用新型介绍的能量转换装置，对输送装置内的气压要求不高，仅要求气压能够满足气体输送的条件即可，提高了对气体压力的适用性。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本实用新型一个实施例中的能量转换装置整体结构主视图；

图2是本实用新型一个实施例中的能量转换装置整体结构左视图；

图3是本实用新型一个实施例中的能量转换装置整体结构俯视图；

图4是本实用新型一个实施例中的旋动轴、旋动轮连接后的俯视图；

图5是本实用新型一个实施例中的旋动轮主视图。

图中：11、旋动轴；12、旋动轮；13、旋动支撑；2、气箱；31、通气管道；321、开启结构；322、封闭结构；33、导气环；34、管路；4、传动装置；51、卡凸；61、第一固定机构；62、第二固定机构。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图5所示，本实用新型介绍的能量转换装置包括：旋动装置，旋动装置包括位于旋转中心的旋动轴11，设置于旋动轴两端并绕所其旋转的旋动轮12，支撑、定位旋动轴的旋动支撑13,旋动支撑13与旋动轴11连接；传动装置4，传动装置4为环状，沿旋动轮外周侧构成的轮廓设置，传动装置朝向旋动轮的一侧与旋动轮12的外周侧配合卡接；气箱2，气箱2的数量为多个，沿传动装置周期性设置，气箱2背离传动装置运动方向的一侧设置有开口；输送装置，所述输送装置包括一端与高压气源连通的通气管道31，呈环状并与所述传动装置连接的导气环33，所述导气环33内部为可供高压气流通的管道状，所述导气环33对应于所述开口的位置设置有向所述气箱2内部注入高压气的出气装置。导气环33与通气管道31通过管路34可转动地连接。图1中所示的A线为水位线，气箱沿设备顺时针方向运行。通过本实用新型介绍的能量转换装置，对气箱的结构和输送装置的结构以及两者之间的配合关系进行了改进，使得设备使用时气箱的结构、容积不会随其所处的位置发生变化，则极大程度的简化了对气箱的结构设计。

进一步地，本实用新型中的能量转换装置，旋动装置的数量为多个，多个旋动装置的旋动轴的延伸方向相同，并且多个旋动装置的旋动轴11的端部处于同一竖直平面内，多个旋动装置的旋动轮在竖直平面内构成凸多边形。多个旋动装置的多个旋动支撑13交于一点，并在该点处连接。本实用新型中的能量转化设备，气箱为结构相同的矩形，当气箱处于相对向上运动时，气箱的开口位置朝下，当气箱处于竖直向上或竖直向下运动时，由于运动方向垂直，相邻的两个气箱的顶端正好封住与其连接的气箱的底端，则将开口封住，防止气体流出。当气箱运动到设备最上方时，气箱开始相对向图1中的左下运动，由于气箱之间呈一定的角度，则气箱的低端向上方倾斜，开口一定程度的暴露，则气箱内的气体排出，并且灌入水填充气箱的内部。当气箱运动到设备的最下方后，气箱开始相对向右上运动，则气箱处于上升阶段，此时输送装置将气体再次充入气箱中，气体的压力将气箱内的水排出。周而复始。

进一步地，本实用新型中的旋动装置的数量为四个，四个旋动装置的旋动轴11的延伸方向相同，并且四个旋动装置的旋动轴11的端部处于同一竖直平面内，四个旋动装置的旋动轮12在竖直平面内构成四边形。

进一步地，本实用新型中的能量转换装置，旋动轮12为多边形，多个旋动装置的旋动轮12的对称轴/对角线之间呈一定夹角，使得不同的旋动装置的相对高度不同。

进一步地，本实用新型中的能量转换装置，旋动轮12的外周侧上设置有向外凸起的卡凸51，传动装置朝向旋动轮的一侧上设置有与卡凸51配合的卡槽。卡接的设计能够增加旋动装置对传动装置的带动能力，使得两者之间无相对位移，保证运动的均匀性。

进一步地，本实用新型中的输送装置设置于传动装置构成的平面的一侧，能量转换装置至少部分浸没于浮力介质中，浮力介质的密度大于高压气的密度。

进一步地，本实用新型中的能量转换装置包括设置于旋动装置上的电机(图中未示出)，以及与传动装置连接的发电机(图中未示出)，与发电机连接的蓄电装置；蓄电装置与电机连接。通过本实用新型介绍的能量转换装置，为设置增加了电机，用于为旋动装置的旋转提供至少部分动力。本设备旨在将压缩气体内蕴含的内能转化为电能，该过程中难免出现摩擦阻力等导致的能量损耗，电机的设置有利于将能量转换装置产生的能量储存起来，当设备需要外界提供动力时，则由蓄电装置将一部分能量提供给旋动装置用于为其转动提供动力，保证设备使用的连续性。

进一步地，本实用新型中的气箱上设置有用于控制气箱与所述输送装置之间通断的进气输送开关；设备底部设置有控制所述进气输送开关开启的开启结构321和控制所述进气输送开关关闭的封闭结构322管路34为弹性材质制得。

进一步地，本实用新型中的能量转换装置包括固定机构，固定机构包括设置于与输送装置同一侧的第一固定机构61，以及设置于另一侧的第二固定机构62；所述固定机构与所述旋动支撑或所述旋动装置连接。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (10)

1.一种能量转换装置，其特征在于，包括：

旋动装置，所述旋动装置包括绕其轴向旋转的旋动轴，设置于所述旋动轴两端并随所述旋动轴旋转的旋动轮，支撑、定位所述旋动轴的旋动支撑,所述旋动支撑与所述旋动轴连接；

传动装置，所述传动装置为环状，沿所述旋动轮外周侧构成的轮廓设置，所述传动装置朝向所述旋动轮的一侧与所述旋动轮的外周侧配合的卡接；

气箱，所述气箱的数量为多个，沿所述传动装置周期性设置，所述气箱背离所述传动装置运动方向的一侧设置有开口；

输送装置，所述输送装置包括一端与高压气源连通的通气管道，呈环状并与所述传动装置连接的导气环，所述导气环内部为可供高压气流通的管道状，所述导气环对应于所述开口的位置设置有向所述气箱内部注入高压气的出气装置，所述导气环与所述通气管道通过管路可转动地连接。

2.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，所述能量转换装置设置于竖直平面内，所述旋动装置的数量为多个，多个所述旋动装置的旋动轴的延伸方向相同，并且多个所述旋动装置的旋动轴的端部处于同一竖直平面内，多个所述旋动装置的旋动轮在竖直平面内构成凸多边形。

3.根据权利要求2所述的能量转换装置，其特征在于，多个所述旋动装置的多个旋动支撑交于一点，并在该点处连接。

4.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，所述旋动装置的数量为四个，四个所述旋动装置的旋动轴的延伸方向相同，并且四个所述旋动装置的旋动轴的端部处于同一竖直平面内，四个所述旋动装置的旋动轮在竖直平面内构成四边形。

5.根据权利要求2所述的能量转换装置，其特征在于，所述旋动轮为多边形，多个所述旋动装置的旋动轮的对称轴/对角线之间呈一定夹角。

6.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，所述旋动轮的外周侧上设置有向外凸起的卡凸/向内凹陷的卡槽，所述传动装置朝向所述旋动轮的一侧上设置有与所述卡凸/卡槽配合的卡槽/卡凸。

7.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，所述输送装置设置于所述传动装置构成的平面的一侧，所述能量转换装置至少部分浸没于浮力介质中，所述浮力介质的密度大于高压气的密度，所述浮力介质包括水。

8.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，所述能量转换装置包括设置于所述旋动装置上的电机，以及与所述传动装置连接的发电机，与所述发电机连接的蓄电装置；所述蓄电装置与所述电机连接。

9.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，所述气箱上设置有用于控制气箱的开口通断的进气输送开关；所述设备底部设置有控制所述进气输送开关开启的开启结构和控制所述进气输送开关关闭的封闭结构。

10.根据权利要求7所述的能量转换装置，其特征在于，所述能量转换装置包括固定机构，所述固定机构包括设置于与所述输送装置同一侧的第一固定机构，以及设置于另一侧的第二固定机构；所述固定机构的一端与所述旋动支撑或所述旋动装置连接，所述固定机构的另一端与地面连接。