CN208718737U - 能量转换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能量转换装置，包括绕其中心旋转的旋动装置，沿所述旋动装置的周向设置的环状的气箱，与所述气箱内部连通并向所述气箱内导入空气的输送装置；控制气箱内部与外界通断的气箱开关，对所述气箱开关开启/闭合提供压力/拉力的辅助导轨；至少设置在所述能量转换装置一侧的固定装置，所述辅助导轨与所述固定装置连接；所述气箱由间隔件沿径向分隔为连续的多个单元，每个所述单元上设置有至少一个所述气箱开关；所述间隔件由弹性材料制得，并向设备的中间延伸所述旋动装置至少一部分浸没于浮力介质中，所述浮力介质的密度大于空气密度。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。

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，包括绕其中心旋转的旋动装置，沿所述旋动装置的周向设置的环状的气箱，与所述气箱内部连通并向所述气箱内导入空气的输送装置；控制气箱内部与外界通断的气箱开关，辅助所述气箱变形的辅助导轨；至少设置在所述能量转换装置一侧的固定装置，所述辅助导轨与所述固定装置连接；所述气箱由间隔件沿径向分隔为连续的多个单元，每个所述单元上设置有至少一个所述气箱开关；所述间隔件由弹性材料制得，并向设备的中间延伸，所述旋动装置至少一部分浸没于浮力介质中，所述浮力介质的密度大于空气密度。

本实用新型进一步设置为：所述旋动装置为轮状，所述旋动装置包括至少部分位于所述浮力介质上方的第一旋动装置和浸没于所述浮力介质中的第二旋动装置，第一旋动装置和第二旋动装置的径向处于同一平面内。

本实用新型进一步设置为：所述辅助导轨为弧状，包括设置于所述能量转换装置上侧的第一辅助导轨和设置于所述能量转换装置下侧第二辅助导轨；第一辅助导轨和第二辅助导轨相对设置；所述第一辅助导轨、第二辅助导轨在所述气箱向下运动的一侧，距所述旋动装置的距离等于所述气箱未充气时的尺寸；在所述气箱向上运动的一侧，距所述旋动装置的距离大于所述气箱未充气时的尺寸，并小于等于所述气箱充气后的尺寸。

本实用新型进一步设置为：所述气箱上设置有辅助气箱变形的滑杆，所述滑杆的延伸方向垂直于所述气箱的变形方向；所述辅助导轨为与所述滑杆滑动配合的导轨结构。

本实用新型进一步设置为：所述第二辅助导轨临近所述气箱向下运动的一侧设置有控制所述气箱开关开启的开启装置，所述开启装置的设置高度小于所述第二旋动装置中心的高度。

本实用新型进一步设置为：所述第二辅助导轨临近所述气箱向上运动的一侧设置有控制所述气箱开关关闭的关闭装置，所述关闭装置的设置高度小于所述第二旋动装置中心的高度。

本实用新型进一步设置为：所述第一旋动装置外侧沿其周向设置有控制所述气箱开关打开的打开装置，所述打开装置与所述第一旋动装置之间为固定连接，所述打开装置跟随所述第一旋动装置转动，所述打开装置的数量为多个，相邻两个所述打开装置之间的线距离等于相邻两个所述气箱开关之间的线距离。

本实用新型进一步设置为：所述输送装置包括一端与高压气源连通的进气管道，呈环状并与所述传动装置连接的环状导气管，所述进气管道的另一端连接进气输送开关，所述环状导气管内部为可供高压气流通的管道状，所述环状导气管对应于所述气箱的位置设置有向所述气箱内部注入高压气的输出装置，所述环状导气管与所述进气输送开关通过输送管可转动地连接。

本实用新型进一步设置为：所述进气输送开关朝向所述气箱做上升运动的一侧为开启部，与所述进气管道连通；所述进气输送开关朝向所述气箱做下降运动的一侧为封闭部，与所述进气管道断开，堵塞所述输送管与其连接的一端。

本实用新型进一步设置为：所述进气管道设置于与所述固定装置位置相同的一侧。

本实用新型进一步设置为：所述进气管道设置于所述能量转换装置与所述固定装置相对的另一侧。

本实用新型进一步设置为：所述浮力介质包括水、油、水银。

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，以及与所述旋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。

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，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。

2、通过本实用新型介绍的能量转换装置，将能量转换装置的下部浸没于水中，伸缩气箱绕旋动装置做周向运动，当伸缩气箱运动到下方时被充入气体，伸缩气箱被撑起，在浮力的作用下向上浮起，当伸缩气箱浮出水面时，气箱开关开启，伸缩气箱内的气体被排出，伸缩气箱收缩变形，并在旋动装置的带动下向下运动，再次浸没于水中。

3、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。

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主视图；

图4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。

图中：11、第一旋动装置；12、第二旋动装置；2、气箱；21、间隔件；31、进气管道；33、环状导气管；34、输送管；6、固定装置；61、第一固定装置；62、第二固定装置；71、第一辅助导轨；72、第二辅助导轨；8、滑杆；9、发电机；4、气箱开关；41、开启装置；42、关闭装置；43、打开装置。

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4所示，本实用新型介绍的一种能量转换装置，包括绕其中心旋转的旋动装置，沿旋动装置的周向设置的环状的气箱2，与气箱2内部连通并向气箱2内导入空气的输送装置；控制气箱内部与外界通断的气箱开关4，对气箱开关开启/闭合提供压力/拉力的辅助导轨；至少设置在能量转换装置一侧的固定装置6，辅助导轨与固定装置6连接；气箱2由间隔件21沿径向分隔为连续的多个单元，每个所述单元上设置有至少一个所述气箱开关；所述间隔件由弹性材料制得，并向设备的中间延伸旋动装置至少一部分浸没于浮力介质中，浮力介质的密度大于空气密度。气箱开关为压力感应开关，当其一侧的压力高于临界值时，则开关打开，当其一侧的压力小于临界值时，则气箱开关关闭。

进一步地，本实用新型中的旋动装置为轮状，旋动装置包括位于浮力介质上方的第一旋动装置11和浸没于浮力介质中的第二旋动装置12，第一旋动装置11和第二旋动装置12的径向处于同一平面内。本实用新型中的两个旋动装置尺寸相同。

进一步地，本实用新型中的能量转换装置，辅助导轨为弧状，包括设置于能量转换装置上侧的第一辅助导轨71和设置于能量转换装置下侧第二辅助导轨71；第一辅助导轨71、第二辅助导轨72在气箱2向下运动的一侧，距旋动装置的距离等于气箱2未充气时的尺寸；在气箱2向上运动的一侧，距旋动装置的距离大于气箱2未充气时的尺寸，并小于等于气箱2充气后的尺寸。本实用新型中的设备在图1和图3所示的位置中为顺时针的旋转。

进一步地，本实用新型中的能量转换装置，气箱2上设置有辅助气箱2变形的滑杆8，滑杆8的延伸方向垂直于气箱2的变形方向；辅助导轨为与滑杆8滑动配合的辅助导轨结构，辅助导轨的延伸方向与辅助导轨的延伸方向相同。则当气箱运动到与辅助导轨相应的位置时，滑杆8滑入辅助导轨中，并沿辅助导轨滑动，由于导轨距旋动装置的距离逐渐变化，则气箱在该由辅助导轨构成的空间中运动，其体积被压缩/被拉伸，进而改变其中的气压，进而控制气箱开关的开启/关闭。气箱开关开启时，则气箱内部的气体被排出。

进一步地，本实用新型中的能量转换装置，所述第二辅助导轨临近所述气箱向下运动的一侧设置有控制所述气箱开关4开启的开启装置，所述开启装置的设置高度小于所述第二旋动装置中心的高度。当气箱在下降运动过程中经过开启装置41时，开启装置41触发气箱开关4，气箱开关开启，使得气箱内部与环状导气管33连通，环状导气管33内部的气体进入气箱中，实现气箱充气。

进一步地，本实用新型中的能量转换装置，所述第二辅助导轨临近所述气箱向上运动的一侧设置有控制所述气箱开关关闭的关闭装置42，所述关闭装置42的设置高度小于水面的高度。当气箱在上升运动过程中经过关闭装置42时，关闭装置42触发气箱开关4，气箱开关关闭，使得气箱内部与其他部件隔绝，实现气箱封闭。

进一步地，本实用新型中的能量转换装置，所述第一旋动装置外侧沿其周向设置有控制所述气箱开关4打开的打开装置43，所述打开装置43与所述第一旋动装置之间为固定连接，所述打开装置跟随所述第一旋动装置转动，所述打开装置的数量为多个，相邻两个所述打开装置之间的线距离等于相邻两个所述气箱开关之间的线距离。气箱开关4在打开装置43的触发下开启，实现排气，当两则分离时，气箱开关4关闭。

进一步地，本实用新型中的能量转换装置，输送装置包括一端与高压气源连通的进气管道31，进气管道31的另一端连接进气输送开关，呈环状并与传动装置连接的环状导气管33，环状导气管33内部为可供高压气流通的管道状，环状导气管33对应于通气口的位置设置有向气箱内部注入高压气的输出装置，环状导气管33与进气输送开关通过输送管34可转动地连接。

进一步地，本实用新型中的进气输送开关朝向气箱做上升运动的一侧为开启部，与进气管道连通；进气输送开关朝向气箱做下降运动的一侧为封闭部，与进气管道断开，堵塞输送管与其连接的一端。如图1和图3中所示的位置，与四根输送管34连接的圆形结构即为进气输送开关，进气输送开关中左侧即为开启部，该部分结构，将输送管34与进气管道31导通，并且，在设备的左侧，该开启部始终为开启状态，进而，气箱沿设备做顺时针运动过程中，中处于上升阶段，气箱始终与气源连通，处于充气状态。相对地，进气输送开关的右侧即为封闭部，该处为断开的结构，使得气箱处于向下运动的状态时，其与气源始终断开，无法进行充气。

进一步地，本实用新型中的进气管道31设置于与固定装置6位置相同的一侧。

进一步地，本实用新型中的进气管道31设置于能量转换装置与固定装置6相对的另一侧。

进一步地，本实用新型中的浮力介质包括水、油、水银。

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，以及与旋动装置连接的发电机，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。

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 (13)

1.一种能量转换装置，其特征在于，包括绕其中心旋转的旋动装置，沿所述旋动装置的周向设置的环状的气箱，与所述气箱内部连通并向所述气箱内导入空气的输送装置；控制气箱内部与外界通断的气箱开关，辅助所述气箱变形的辅助导轨；至少设置在所述能量转换装置一侧的固定装置，所述辅助导轨与所述固定装置连接；所述气箱由间隔件沿径向分隔为连续的多个单元，每个所述单元上设置有至少一个所述气箱开关；所述间隔件由弹性材料制得，并向设备的中间延伸，所述旋动装置至少一部分浸没于浮力介质中，所述浮力介质的密度大于空气密度。

2.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，所述旋动装置为轮状，所述旋动装置包括至少部分位于所述浮力介质上方的第一旋动装置和浸没于所述浮力介质中的第二旋动装置，第一旋动装置和第二旋动装置的径向处于同一平面内。

3.根据权利要求2所述的能量转换装置，其特征在于，所述辅助导轨为弧状，包括设置于所述能量转换装置上侧的第一辅助导轨和设置于所述能量转换装置下侧第二辅助导轨；第一辅助导轨和第二辅助导轨相对设置；所述第一辅助导轨、第二辅助导轨在所述气箱向下运动的一侧，距所述旋动装置的距离等于所述气箱未充气时的尺寸；在所述气箱向上运动的一侧，距所述旋动装置的距离大于所述气箱未充气时的尺寸，并小于等于所述气箱充气后的尺寸。

4.根据权利要求3所述的能量转换装置，其特征在于，所述气箱上设置有辅助气箱变形的滑杆，所述滑杆的延伸方向垂直于所述气箱的变形方向；所述辅助导轨为与所述滑杆滑动配合的导轨结构。

5.根据权利要求3所述的能量转换装置，其特征在于，所述第二辅助导轨临近所述气箱向下运动的一侧设置有控制所述气箱开关开启的开启装置，所述开启装置的设置高度小于所述第二旋动装置中心的高度。

6.根据权利要求5所述的能量转换装置，其特征在于，所述第二辅助导轨临近所述气箱向上运动的一侧设置有控制所述气箱开关关闭的关闭装置，所述关闭装置的设置高度小于所述第二旋动装置中心的高度。

7.根据权利要求2所述的能量转换装置，其特征在于，所述第一旋动装置外侧沿其周向设置有控制所述气箱开关打开的打开装置，所述打开装置与所述第一旋动装置之间为固定连接，所述打开装置跟随所述第一旋动装置转动，所述打开装置的数量为多个，相邻两个所述打开装置之间的线距离等于相邻两个所述气箱开关之间的线距离。

8.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，所述输送装置包括一端与高压气源连通的进气管道，呈环状并与所述传动装置连接的环状导气管，所述进气管道的另一端连接进气输送开关，所述环状导气管内部为可供高压气流通的管道状，所述环状导气管对应于所述气箱的位置设置有向所述气箱内部注入高压气的输出装置，所述环状导气管与所述进气输送开关通过输送管可转动地连接。

9.根据权利要求8所述的能量转换装置，其特征在于，所述进气输送开关朝向所述气箱做上升运动的一侧为开启部，与所述进气管道连通；所述进气输送开关朝向所述气箱做下降运动的一侧为封闭部，与所述进气管道断开，堵塞所述输送管与其连接的一端。

10.根据权利要求8所述的能量转换装置，其特征在于，所述进气管道设置于与所述固定装置位置相同的一侧。

11.根据权利要求8所述的能量转换装置，其特征在于，所述进气管道设置于所述能量转换装置与所述固定装置相对的另一侧。

12.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，所述浮力介质包括水、油、水银。

13.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，以及与所述旋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。