壓縮空氣收集裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種壓縮空氣收集裝置，用于對空氣進行增壓提速并收集壓縮空氣，包括具有腔室的殼體、設置于所述腔室內(nèi)的轉軸及安裝于所述轉軸的至若干扇葉；所述腔室貫穿所述殼體的前后兩端，所述殼體的側壁開設有集流通道且所述集流通道的一端通過一開口與所述腔室相連通，所述集流通道的另一端具有輸出接口，所述扇葉呈中空結構并具有迎風面，所述迎風面上開設有空氣入口，所述扇葉的末端具有與所述空氣入口連通的空氣出口，且所述空氣出口正對所述開口。本發(fā)明壓縮空氣收集裝置能耗較低，且產(chǎn)生的壓縮空氣的壓力較大，流速較高。
【專利說明】壓縮空氣收集裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及ー種空氣壓縮裝置，尤其涉及一種能收集壓縮空氣的壓縮空氣收集裝置。
【背景技術】
[0002]溫室效應的不斷加強及能源危機的日益深化，使得人類不得不開始面對環(huán)境污染及能源短缺這兩大問題，并著手研究緩解、解決這些問題的對策和措施。而對可再生的能源的開發(fā)和利用，不僅能夠在保障人類能源需求的基礎上，降低對傳統(tǒng)能源儲備的消耗，更減少了燃燒化石能源而產(chǎn)生的廢氣、廢料排放，從根源上緩解了環(huán)境污染問題。作為新能源中的突出代表，太陽能、風能、水力能等已經(jīng)在多個領域中被運用并成功取代化石能源。然而，在某些領域，仍然依靠傳統(tǒng)能源來提供動力，對新能源的研究應用較少。
[0003]汽車是現(xiàn)代社會中被使用最廣泛的科技產(chǎn)物之一，在人ロ高速增長的今天，汽車的數(shù)量也急劇增加，但是，目前絕大多數(shù)的汽車，依然是使用傳統(tǒng)的化石能源發(fā)動機，這就造成了對化石能源的大量消耗，并且，使用傳統(tǒng)化石能源發(fā)動機的汽車，在行駛過程中排放了大量的有毒氣體，對環(huán)境的污染相當嚴重。
[0004]現(xiàn)有技術中已經(jīng)存在著ー些利用空氣能作為動カ的空氣能動カ汽車，這些汽車使用的是與化石能源發(fā)動機不同的空氣動カ發(fā)動機，依靠高壓空氣提供的能量來驅(qū)動發(fā)動機及汽車工作。這種新興的空氣能動カ汽車，不依賴于燃燒傳統(tǒng)化石能源而獲取動力，使用的僅僅是壓縮過的空氣，行駛過程中對外界實現(xiàn)零排放，無污染，符合發(fā)展潮流。并且，為了減少空氣能動カ汽車的停車充氣次數(shù)，使汽車的行駛距離更大，會在汽車上設置空氣壓縮機以產(chǎn)生空氣動カ發(fā)動機所需的壓縮空氣，但是，現(xiàn)有的空氣壓縮機多為活塞式結構，這種結構的空氣壓縮機在工作時由于活塞持續(xù)做往復擺動，因此會產(chǎn)生較大的震動，不利于汽車的平穩(wěn)行駛并且會對各零部件造成一定的損害，最關鍵的是，活塞式空氣壓縮機需要消耗較多的動能來壓縮空氣，導致空氣動カ發(fā)動機供給汽車行駛的動力不足。
[0005]因此，有必要提供一種低耗能且產(chǎn)生壓縮空氣的壓力較高的壓縮空氣收集裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種低耗能且產(chǎn)生壓縮空氣的壓力較高的壓縮空氣收集裝置。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種壓縮空氣收集裝置，用于對空氣進行增壓提速并收集壓縮空氣，所述壓縮空氣收集裝置包括具有腔室的殼體、設置于所述腔室內(nèi)的轉軸及安裝于所述轉軸的若干扇葉；所述腔室貫穿所述殼體的前后兩端，所述殼體的側壁開設有集流通道且所述集流通道的一端通過ー開ロ與所述腔室相連通，所述集流通道的另一端具有輸出接ロ，所述扇葉呈中空結構并具有迎風面，所述迎風面上開設有空氣入ロ，所述扇葉的末端具有與所述空氣入口連通的空氣出口，且所述空氣出口正對所述開ロ。
[0008]與現(xiàn)有技術相比，由于本發(fā)明在所述腔室內(nèi)設置了呈中空結構的所述扇葉，且所述扇葉的迎風面具有空氣入口，所述扇葉的末端具有與所述空氣入口連通的空氣出口，因此，當所述扇葉跟隨所述轉軸轉動時，空氣由所述空氣入口進入所述扇葉，并在離心力的作用下被增壓提速后從所述空氣出口離開所述扇葉進入所述集流通道，最后通過所述輸出接ロ輸出，整個過程不需要對空氣進行體積壓縮，因此無需克服空氣的內(nèi)部阻力做功，能量消耗較少，藉由所述扇葉轉動產(chǎn)生的離心カ對空氣進行增壓提速，經(jīng)所述空氣出口流出的壓縮空氣具有較高的壓カ和較大的流速，能夠滿足使用需要。
[0009]較佳地，所述腔室呈與所述扇葉的末端的轉動軌跡相應的圓形結構。將所述腔室設置成圓形結構，能夠減小所述集流通道與所述扇葉的末端的距離，使由所述空氣出口流出的壓縮空氣更容易由所述開ロ進入所述集流通道，減少了壓縮空氣的浪費。
[0010]具體地，所述集流通道呈繞所述腔室設置的環(huán)形結構。將集流通道設置為繞所述腔室的環(huán)形結構是為了增大所述集流通道的容積，因此可以相應增加所述扇葉的數(shù)量，使跟多的壓縮空氣可以進入所述集流通道。
[0011]更具體地，所述開ロ呈繞所述腔室的側壁開設的環(huán)形結構。將所述開ロ設置為與所述集流通道相應的環(huán)形結構以將所述集流通道的一端完全開放，則無論設置多少所述扇葉，所述扇葉的空氣出口都能與所述開ロ相對并將壓縮空氣通入到所述集流通道內(nèi)。
[0012]較佳地，所述集流通道的一端具有將壓縮空氣向所述集流通道的另一端引導的弧形面。所述弧形面起到過渡作用，令從所述開ロ進入的壓縮空氣柔和地順著所述集流通道的方向流動，而不會與側壁發(fā)生直接的碰撞，避免了產(chǎn)生亂流而導致的壓カ及流速下降。
[0013]較佳地，所述集流通道呈大小漸變的楔形結構，且所述集流通道設有所述開ロ的一端的大小大于所述集流通道的另一端。所述集流通道的另一端設置為較小的形狀，有利于保持壓縮空氣的壓力和流速。
[0014]較佳地，所述扇葉內(nèi)具有沿所述轉軸的徑向設置的空氣流道，所述空氣流道連通所述空氣入口及空氣出口。
[0015]具體地，所述扇葉內(nèi)還具有蓄能腔，所述蓄能腔與所述空氣入口及所述空氣流道的一端連通，所述空氣流道的另一端與所述空氣出口連通。通過所述空氣入口進入所述扇葉內(nèi)部的空氣在所述蓄能腔內(nèi)累積并藉由離心力加速加壓，由于累積后的質(zhì)量増大，因此增速增壓的效果更加明顯，使進入所述空氣流道的空氣具有一定的初始壓カ和初始流速，更有利于后續(xù)的增壓加速。
[0016]較佳地，所述迎風面還固定有若干導流葉片，所述導流葉片設置于所述空氣入口處并呈與所述轉軸的轉動方向相應的彎曲設置。通過設置所述導流葉片，可以在所述轉軸轉動的過程中將所述導流葉片外圍的空氣向所述空氣入口處引導，提高所述空氣入口的入氣量。
[0017]較佳地，還包括壓縮空氣存儲設備，所述壓縮空氣存儲設備與所述輸出接ロ相連通。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明壓縮空氣收集裝置的剖視圖。
[0019]圖2是本發(fā)明壓縮空氣收集裝置的正視圖?！揪唧w實施方式】
[0020]下面結合給出的說明書附圖對本發(fā)明的較佳實施例作出描述。
[0021]結合圖1及圖2所示，本發(fā)明壓縮空氣收集裝置I用于對空氣進行增壓提速并收集壓縮空氣，所述壓縮空氣收集裝置I包括具有腔室100的殼體10、設置于所述腔室100內(nèi)的轉軸11及安裝于所述轉軸11的若干扇葉12 ;所述腔室100貫穿所述殼體10的前后兩端，所述殼體10的側壁開設有集流通道101且所述集流通道101的一端通過ー開ロ 102與所述腔室100相連通，所述集流通道101的另一端具有輸出接ロ 103，所述扇葉12呈中空結構并具有迎風面120，所述迎風面120上開設有空氣入口 121，所述扇葉12的末端具有與所述空氣入口 121連通的空氣出口 122，且所述空氣出口 122正對所述開ロ 102。
[0022]所述轉軸11轉動地設置于所述腔室100的中心位置并由發(fā)動機驅(qū)動。當將所述壓縮空氣收集裝置I安裝于空氣能動カ汽車時，所述轉軸11可以與空氣動カ發(fā)動機的輸出軸傳動連接并由空氣動カ發(fā)動機驅(qū)動，也可以與另外設置的靠電カ驅(qū)動的電動馬達傳動連接。并且，所述殼體10的安裝方向使扇葉12的迎風面120朝向空氣能動力汽車的前進方向以使盡可能多的氣流進入所述腔室100內(nèi)。在空氣能動力汽車上可以安裝多個所述壓縮空氣收集裝置I以獲取更多的壓縮空氣。
[0023]具體地,本實施例中所述轉軸11上安裝有八個相同的所述扇葉12,所述扇葉12的數(shù)量根據(jù)實際需要的壓縮空氣的量進行調(diào)整，對此并無限定。所述扇葉12上開設的所述空氣入口 121呈圓形，也可以是其他任意有利于空氣進入所述扇葉12的形狀。所述空氣入口121的周圍固定有四個向所述空氣入口 121引導氣流的導流葉片123，所述導流葉片123呈與所述轉軸11的轉動方向(即本實施例中圖2所示的逆時針方向)相應的彎曲設置。所述導流葉片123的作用是將所述導流葉片123外圍的空氣向所述空氣入口 121處引導以使空氣更容易由所述空氣入口 121進入所述扇葉12。所述扇葉12內(nèi)具有沿所述轉軸11的徑向設置的空氣流道125及蓄能腔126，所述蓄能腔126的一端與所述空氣入ロ 121連通并與所述空氣流道125靠近所述轉軸11的一端連通，所述空氣流道125靠近所述扇葉12末端的一端與所述空氣出ロ 122連通。通過所述空氣入口 121進入所述扇葉12內(nèi)部的空氣在所述蓄能腔126內(nèi)累積并藉由離心力加速加壓，由于累積后的質(zhì)量増大，因此增速增壓的效果更加明顯，使進入所述空氣流道125的空氣具有一定的初始壓カ和初始流速，更有利于后續(xù)的增壓加速。
[0024]另外，所述扇葉12的形狀采用本領域內(nèi)所熟知的常規(guī)設計，以盡量減小空氣阻カ為基準，在此不做詳細介紹。
[0025]本實施例中所述殼體10呈圓形結構，所述腔室100也設置為與所述扇葉12的末端的轉動軌跡相應的圓形結構，以此減小所述集流通道101與所述扇葉12的末端的距離，使由所述空氣出口 122流出的壓縮空氣更容易由所述開ロ 102進入所述集流通道101，減少了壓縮空氣的浪費。
[0026]所述集流通道101呈繞所述腔室100設置的環(huán)形結構，與其對應地，所述開ロ 102也呈繞所述腔室100的側壁開設的環(huán)形結構。將集流通道101設置為繞所述腔室100的環(huán)形結構是為了增大所述集流通道101的容積，因此可以相應增加所述扇葉12的數(shù)量，使更多的壓縮空氣可以進入所述集流通道101。將所述開ロ 102設置為與所述集流通道101相應的環(huán)形結構以將所述集流通道101的一端完全開放，則無論設置多少所述扇葉12，均能保證所述扇葉12的空氣出ロ 122與所述開ロ 102相對并將壓縮空氣通入到所述集流通道101內(nèi)。為了加強所述腔室100側壁的結構強度，可以設置多個肋條以連接所述開ロ 102的兩側的側壁，多個所述肋條將所述開ロ 102隔離為不連續(xù)的環(huán)形結構。
[0027]在所述轉軸11的軸向方向上，所述集流通道101呈大小漸變的楔形結構，且所述集流通道101設有所述開ロ 102的一端的大小大于所述集流通道101的另一端。所述集流通道101的另一端設置為較小的形狀，有利于保持壓縮空氣的壓力和流速。
[0028]作為ー個更優(yōu)的設置方式，所述集流通道101的一端具有將壓縮空氣向所述集流通道101的另一端引導的弧形面104，所述弧形面104正對所述開ロ 102并起到過渡作用，所述弧形面104令從所述開ロ 102進入的壓縮空氣柔和地順著所述集流通道101的方向流動，而不會與側壁發(fā)生直接的碰撞，避免了產(chǎn)生亂流而導致的壓カ及流速下降。
[0029]如圖2所示，本實施例中的輸出接ロ 103的設置方向垂直于所述轉軸11的軸線方向，且所述輸出接ロ 103的數(shù)量為四個，毫無疑問的，所述輸出接ロ 103設置方向及數(shù)量均可以有多種設置選擇，在此不做贅述。
[0030]以上已經(jīng)提及，本發(fā)明壓縮空氣收集裝置I可以安裝于空氣能動カ汽車并為汽車提供動カー壓縮空氣，在使用時，可以將所述輸出接ロ 103中輸出的壓縮空氣直接輸送至空氣動カ發(fā)動機的氣缸，但是這樣直接的輸送方式可能在空氣動カ發(fā)動機耗能很小時造成浪費，也可能在所述壓縮空氣收集裝置I輸出不足時無法滿足空氣動カ發(fā)動機的需求，因此，可以再設置一個或者多個與所述輸出接ロ 103相連通的壓縮空氣存儲設備(未圖示)，所述壓縮空氣存儲設備可以將所述輸出接ロ 103中輸出的壓縮空氣儲存起來，并且設置加熱裝置對壓縮空氣進行加熱加壓，再根據(jù)空氣動カ發(fā)動機的消耗需要而輸出適量的壓縮空氣。
[0031]與現(xiàn)有技術相比，由于本發(fā)明在所述腔室100內(nèi)設置了呈中空結構的所述扇葉12，且所述扇葉12的迎風面120具有空氣入口 121，所述扇葉12的末端具有與所述空氣入ロ 121連通的空氣出口 122，因此，當所述扇葉12跟隨所述轉軸11轉動時，空氣由所述空氣入口 121進入所述扇葉12，并在離心力的作用下被增壓提速后從所述空氣出口 122離開所述扇葉12進入所述集流通道101，最后通過所述輸出接ロ 103輸出，整個過程不需要對空氣進行體積壓縮，因此無需克服空氣的內(nèi)部阻力做功，能量消耗較少，藉由所述扇葉12轉動產(chǎn)生的離心カ對空氣進行增壓提速，經(jīng)所述空氣出ロ 122流出的壓縮空氣具有較高的壓カ和較大的流速，能夠滿足使用需要。
[0032]以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實例而已，其作用是方便本領域的技術人員理解并據(jù)以實施，當然不能以此來限定本發(fā)明之權利范圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬于本發(fā)明所涵蓋的范圍。
【權利要求】
1.一種壓縮空氣收集裝置，用于對空氣進行增壓提速并收集壓縮空氣，其特征在于:包括具有腔室的殼體、設置于所述腔室內(nèi)的轉軸及安裝于所述轉軸的若干扇葉；所述腔室貫穿所述殼體的前后兩端，所述殼體的側壁開設有集流通道且所述集流通道的一端通過ー開ロ與所述腔室相連通，所述集流通道的另一端具有輸出接ロ，所述扇葉呈中空結構并具有迎風面，所述迎風面上開設有空氣入ロ，所述扇葉的末端具有與所述空氣入口連通的空氣出口，且所述空氣出ロ正對所述開ロ。
2.如權利要求1所述的壓縮空氣收集裝置，其特征在于:所述腔室呈與所述扇葉的末端的轉動軌跡相應的圓形結構。
3.如權利要求2所述的壓縮空氣收集裝置，其特征在于:所述集流通道呈繞所述腔室設置的環(huán)形結構。
4.如權利要求3所述的壓縮空氣收集裝置，其特征在于:所述開ロ呈繞所述腔室的側壁開設的環(huán)形結構。
5.如權利要求1所述的壓縮空氣收集裝置，其特征在于:所述集流通道的一端具有將壓縮空氣向所述集流通道的另一端引導的弧形面。
6.如權利要求1所述的壓縮空氣收集裝置，其特征在于:所述集流通道呈大小漸變的楔形結構，且所述集流通道設有所述開ロ的一端的大小大于所述集流通道的另一端。
7.如權利要求1所述的壓縮空氣收集裝置，其特征在于:所述扇葉內(nèi)具有沿所述轉軸的徑向設置的空氣流道，所述空氣流道連通所述空氣入口及空氣出口。
8.如權利要求7所述的壓縮空氣收集裝置，其特征在于:所述扇葉內(nèi)還具有蓄能腔，所述蓄能腔與所述空氣入口及所述空氣流道的一端連通，所述空氣流道的另一端與所述空氣出口連通。
9.如權利要求1所述的壓縮空氣收集裝置，其特征在于:所述迎風面還固定有若干導流葉片，所述導流葉片設置于所述空氣入口處并呈與所述轉軸的轉動方向相應的彎曲設置。
10.如權利要求1所述的壓縮空氣收集裝置，其特征在于:還包括壓縮空氣存儲設備，所述壓縮空氣存儲設備與所述輸出接ロ相連通。
【文檔編號】F04D29/28GK103452902SQ201310367425
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月21日 優(yōu)先權日:2013年8月21日
【發(fā)明者】謝坤 申請人:謝坤