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用于存储和产生能量的装置.pdf

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用于 存储 产生 能量 装置
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摘要
申请专利号:

CN201480028388.4

申请日:

2014.05.02

公开号:

CN105229894A

公开日:

2016.01.06

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):H02J 15/00申请公布日:20160106|||实质审查的生效IPC(主分类):H02J 15/00申请日:20140502|||公开
IPC分类号: H02J15/00; F15B21/14 主分类号: H02J15/00
申请人: 瑞士绿色系统有限公司
发明人: 奇安弗兰科·加利亚诺
地址: 瑞士卢加诺
优先权: 2013.05.17 CH 00978/13
专利代理机构: 上海衡方知识产权代理有限公司 31234 代理人: 卞孜真
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法律状态
申请(专利)号:

CN201480028388.4

授权太阳城集团号:

||||||

法律状态太阳城集团日:

2018.08.28|||2016.06.08|||2016.01.06

法律状态类型:

发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

摘要

一种用于存储和产生电力的装置(100),包括:至少一种能量源,优选可再生能量的能量源(400);由所述能量源(400)供给的至少一个泵(200),适于将压缩空气储存罐(6)内的空气进行压缩,以便将压缩空气输送到至少一个主气动致动器(1),所述主气动致动器(1)通过承压管(3和4)和电动阀(150和298)连接到至少一个次级气动致动器(1a),优选地连接到多个次级气动致动器(1a、1b、1c);至少一个传动组件(21),适于将所述气动致动器(1、1a、1b、1c)的往复旋转运动转换成恒定旋转运动;以及连接到所述传动组件(21)的至少一个发电机,适于在需要时产生电力。

权利要求书

权利要求书
1.  用于产生电力的装置(100),包括:
至少一种能量源,优选为可再生的能量源(400),其适于激活通过螺旋机构(98)连接的至少一个电机(5),所述螺旋机构(98)适于操作驱动轴(97),在所述驱动轴(97)的轴线上布置至少一个泵(200),优选多个泵(200)、(200a)、(200b),所述泵适于在含所述气体的合适储存罐(6)内压缩空气,直到达到100个大气压的最大压力,由于至少两对阀(13)的同步动作,所述两对阀(13)以每个气缸(90)的每一个泵室(15)和(16)连接到由控制单元(14)控制的所述两对阀(13)的方式连接到所述泵(200),所述两对阀(13)适于打开和关闭以在往复运动步骤期间利用气缸(17)的压缩动作;以及来源于所述储存罐(6)的至少一个承压管(3),在所述储存罐(6)上设置至少一个减压器(500)和一个主电动阀(150),所述主电动阀(150)适于给布置在轴线(50)上的至少一个主气动致动器(1)供给约10巴的压力,所述主气动致动器(1)通过至少一个承压管(4)依次连接至少一个次级气动致动器(1a),优选地沿所述轴线(50)布置的彼此平行的多个次级气动致动器(1a,1b,1c),所述次级气动致动器(1a,1b,1c)适于被由所述主气动致动器(1)排出并且进入所述承压管(4)的压缩空气激活,所述承压管(4)设置有次级电子阀(298),以使所述气动致动器(1a,1b,1c)被并行激活,这些致动器还进行旋转,通过它们的往复旋转运动,沿所述轴线(50)设置的轴(99)进行往复旋转运动,并且所述装置(100)设置有沿所述轴线(50)设置的至少一个传动组件(21),所述传动组件(21)适于使第一元件即所述制动器(1)、(1a)、(1b)、(1c)的往复旋转运动转换成与之连接的第二元件即连接至发电机(33)的飞轮(58)的连续旋转运动。

2.  根据前一项权利要求所述的用于产生电力的装置(100),其特征在于,所述气动致动器(1,1a,1b,1c)沿着所述轴线(50)的一端整齐地排列,相反的,所述轴线(50)的中心部分在所述传动组件(21)内,齿轮(26)安装在所述轴线(50)的所述中心部分,第一飞轮(28) 被插入在所述齿轮(26)与所述轴(99)之间并且设置有仅一个并且固定的网格线,第二齿轮(27)适于与所述第一齿轮(26)和齿轮滚筒(20)啮合,又通过第一驱动带(22)连接到第二齿轮滚筒(29),第二齿轮(27)被键固在与所述第一轴(99)平行的第二轴(25)上,第二齿轮滚筒(29)被键固在所述第二轴(25)上,在所述第二轴(25)上还安装有所述第二齿轮(27),所述第一齿轮滚筒(20)被键固在所述第一轴(99)上,所述第一齿轮(26)与相应的所述第一飞轮(28)也被安装在所述第一轴(99)上,第二飞轮(51)特征为网格线与所述第一飞轮(28)的网格线相对并且安装在所述第一齿轮滚筒(20)与所述第一轴(99)之间,所述发电机(33)被键固在第三轴(44)上,所述发电机(33)总是以所述第三轴(44)为轴以相同的方式整体旋转,因为传动系统(21)的作用,现在已知以恒定的方式旋转,所述第一轴(99)与所述第三轴(44)被布置在相同的轴线(50)上,这是由于所述第三轴(44)具有与所述第一轴(99)的纵轴完全对齐的纵轴,所述第一轴(99)又与轴线(50)一致,所述第一轴(99)与第二轴(25)平行并排设置,所述第一轴(99)与第三轴(44)虽然完全对齐,但是彼此分离并对齐,所述第二轴(25)和所述第三轴(44)通过第二齿带(47)彼此连接,所述第二齿带(47)设置在分别键固在所述第二轴(25)和所述第三轴(44)上的第三齿轮滚筒(45)和第四齿轮滚筒(46)之间,所述第三齿轮滚筒(45)和所述第四齿轮滚筒(46)由于前面所述的运动系统而独立于所述气动致动器(1)的激活方式继续以相同的方向进行旋转,从而将这种恒定旋转运动传送给所述发电机(33),设置在所述轴(44)上的飞轮(58)在所述传动组件(21)与所述发电机(33)之间。

3.  根据前述权利要求所述的用于产生电力的装置(100),其特征在于,所述可再生能量源是指风能源、光电能源或水电能源及其组合。

4.  根据前述权利要求所述的用于产生电力的装置(100),其特征在于,所述装置(100)具有用于控制所述阀(13)的所述控制部(14),所述控制部(14)连接到至少一个数字模拟压力计(199),优选地多个数字模拟压力计(199),适于检测所述罐(6)的每一个独立区内的压力。

5.  根据前述权利要求所述的用于产生电力的装置(100),其特征在于,所述电动机(5)连接到设置有球轴承并且适于操作所述驱动轴(97)的螺旋机构(98)。

6.  根据前述权利要求所述的用于产生电力的装置(100),其特征在于,所述气动致动器(1)设有至少270度振荡角的往复旋转运动。

7.  根据前述权利要求所述的用于产生电力的装置(100),其特征在于,所述气动致动器(1)设有小于270度振荡角的往复旋转运动。

8.  根据前述权利要求所述的用于产生电力的装置(100),其特征在于,所述主气动致动器(1)由所述承压管(3)通过所述主电动阀(150)直接供给,并且从所述主气动致动器(1)输出的空气供给至彼此平行的多个次级气动致动器,并且由布置在所述承压管(4)上的至少一个次级电子阀(298)通过承压管(4)来调节。

9.  根据前述权利要求所述的用于产生电力的装置(100),其特征在于,所述压缩空气的储存罐(6)是大小适中的普通罐,或优选为巷道或隧道,或不再使用的任何其他密封腔。

10.  根据前述权利要求所述的用于产生电力的装置(100),其中,所述压缩空气的储存罐(6)是由多个分隔区域构成的多级罐,优选由四个分隔区域组成,通过至少一个减压器(297)彼此连接,所述减压器(297)代表性地为适于通过普通弹簧机构进行电打开和电关闭的电控普通抽头。

11.  根据前述权利要求所述的用于产生电力的装置(100),其中,由主气动致动器(1)供给的压缩空气的压力在5巴与20巴之间,优选为10巴。

说明书

说明书用于存储和产生能量的装置
背景技术
目前适于产生非可再生电能的所有工业装置,无论规模大小,热力效率均较差。无论是二冲程或四冲程发动机还是由汽油、煤油、甲烷、LPG或瓦斯油供给的经典内燃机的机械效率都低于30%。目前市场上所有可用的内燃装置的未解决问题是极其浪费能量,这与引擎的固有产热结构和设计相关。燃烧速度与机械复杂性共同导致高能热量的消散。显然,为了驱散环境中产生的无用热量,将每个内燃机与笨重的热交换器或散热器结合,用于消散所产生的热能。此外,有毒物质的排放与现有内燃机相关,这些有毒物质来自于所用碳氢化合物的燃烧,危害环境和人类健康。基本上氢发动机的能量效率也非常低,甚至低于40%。同样地,所有火电厂实际工作也有类似的状况。热力效率差、排放环境有害物质且在高热条件下进行生产。由于这种类型工厂的规模,所产生的热量损失如此之高,因此建议这些火电厂开设在靠近河流、湖泊或毗邻大海的位置。谈到能源,形势危急且所有相关的装置和厂家观念陈旧,效率低,性能差。如果分析与原子能产生相关的临界性,整体情况更为糟糕。在这种情况下,除了工厂效率低,还必须考虑生产成本高、持续操作太阳城集团短、,与产生放射性废料有关的未决问题以及其管理和安全处置问题。但这一切还不够,产生不可再生能源的所有大规模的工厂都有适应性差的缺点,即它们是由于他们的规模和设计都不能随太阳城集团变化而调节它们的电力生产,或者它们只能部分地做到随太阳城集团变化而调节电力生产。众所周知,每个国家24小时的电力需求变化非常大。事实上,在24小时内电力的消耗随用户需求变化明显,因此,在意大利,电力消耗从半夜的22GW变化到中午前后的超过50GW。总之,60%的能量消耗在白天发生,因此需要考虑电力生产工厂的高调节能力。正如前面提到的,大部分火电厂和核电厂都在突然减少或增加他们的电力生产方面有很大的困难。这种情况会导致国内电网的能量失衡,因此适于在需求较低即 在夜间时能够储存电力,而在需求较高例如在白天时使储存的电力重新可用的方法和装置是必需的。在每个国家,对电力的这种间歇性要求进一步降低了电力系统的效率,从而揭示了对新型有效方法的需求,该方法适于在需求低时能够储存电力而在用户需求时使电力突然释放。理想的是,该方法是高效率的。
技术领域
本发明意图解决前述缺点,描述了用于存储与产生电力的创新性装置,该装置必须安全、廉价且能够存储高电力量,并且同时能够随着电力需求的增加高效地将电力再次返回到电网上。
发明内容
本申请描述并且要求保护创新性电动气动装置,该装置大体上由通过公共承压管彼此连接的两个独立的子单元构成。
第一子单元由泵构成,优选由多个泵构成,更优选由一系列三个泵构成,其适于能够将势能存储为所述压缩空气的一个或多个合适的储存罐内部的压缩空气,以便能够通过至少一个承压管供给第二子单元。
所述第二子单元由至少一对电机或气动致动器构成,优选由多个气动致动器构成,根据精确的预定方案、有序地由之前存储在储存罐中且通过承压管供给至第一个所述气动致动器的压缩空气激活。将由所述激活的气动致动器进行的往复振荡运动传送给传动组件,所述传动组件适于将所述气动致动器的典型振荡运动转换成连续旋转运动,所述传动组件又连接到现有的发电机。
本发明的第一子单元设置有适当的储存罐,所述压缩空气储存罐是足够坚固且安全的、用于容纳所述空气的任何罐,可选地,所述罐内部可具有多个扇区,优选为四个扇区,适于限定不同压力的压缩空气。例如,最大压力约80、100巴的区域,中压约40、60巴的区域,低压约25、30巴的区域,以及最后的最小压力15、20巴的区域。所述区域由至少一个减压器彼此连接,无论减压器有多少个。所述用于减小压力的 装置可以是电控的常规抽头,所述抽头适于被打开和关闭,以创建或阻止所述罐的不同独立区域之间的连接,以便根据由控制单元强加的量将压缩空气分配到所述区中。该控制单元对来自放置于每个独立的区中的压力计的数据进行分析,通过处理数据,以便优化每个区域和整个罐内压缩空气的分配,以使得根据即时消耗和即时泵送能力(与当前可用的电力有关)维持所需的压力。压缩空气的储存罐的内部结构的这种差别使得能够在相对小的空间中以高压力存储更多空气。在可再生能源可用的情况下,这是必要的特征。事实上,这些能源与天气状况的不可预见性有关,无论风能或太阳能,在可用的情况下必须将它们存储为大量的压缩空气。因此对多级罐的需求增加,多级罐相对小并且能够安装在建筑的花园或屋顶,并且适于存储大量的、高达80、100巴的高压力的压缩空气。所述罐配有多个电控抽头,电控插头的数量与设置的隔室相同,以便为主气动致动器供给约10巴压力的压缩空气。对于具有规模较大、用于存储大量压缩空气的工厂,可以使用领土上已有的、不再使用的巷道和隧道。由于这些腔室的容量较大,可以在电力要求最小的情况下,在仅若干小时内可有效地存储大量压缩空气。该电力存储技术的密封性、管理简单以及无毒性使得节约成本,这些存储资源的安全级别最优、持续太阳城集团几乎无限制。因为没有任何实际禁忌,可以在不损害事物或人类的情况下,无限地在所述巷道和隧道内存储压缩空气并进行压缩空气的后续使用。如果这些巷道必须为其他目的恢复原状,它们将立即可用并且为新用途做好准备。为了提高效率,压缩空气的存储优选地通过多个压缩机进行。事实上,每个压缩机都有特定容量和压缩效率,然后将其专门用作存储罐中那一刻存在的压力的函数。基本上,当储存槽内的压力低时,激活所有压缩机,当储存槽内的压力中等时,激活第二压缩机,而当需要达到最大压力时,激活第三压缩机。可选地,所述多个压缩机可以单独工作或组合工作,作为那一刻的可用电力的函数。因此,如果诸如工厂由太阳能供给,并且照明需求发生在阴天,可以同时激活所有泵,即使这种方式不是最有效的。相反,如果该工厂没有很多可用电力,只激活以低速工作的最小的泵,因为直流电供给最小的泵。显然,由于 常规的逆变器,也可以使用交流电流。或者,三台压缩机可以按顺序工作,每台压缩机都将空气压缩达到一定压力。当空气压力达到约10个大气压时,空气可以从第一空气压缩机通过设有单向阀的管道直接进入储罐,否则空气可以通过设置有单向阀的管道输送到第二压缩机。第二压缩机还包括来自第一压缩机、压力最多达到约20个大气压的空气。反过来,由第二压缩机压缩的空气可以通过设有单向阀的管道直接输入到储存槽中,否则输送到第三压缩机,第三压缩机适于通过适当的管道进一步压缩来自第二压缩机的空气。第三压缩机中,当达到约30个大气压的压力时,使空气进入方便地布置用于压缩空气容纳的储存罐或巷道。显然,无论压缩空气储存罐内部的压力如何,都设有设置在供给空气的每条管道或管线上、针对压缩空气的至少一个单向阀。基本上,由于控制单元的模块性,可以实现所有可能的组合,以便最大程度利用和优化压缩空气的单个独立的存储区域。
为了国家使用,有必要提供很多巷道,以便有足够数量的罐用于存储压缩空气。由于压缩空气没有毒性,其意外损失除了造成系统效率的简单下降,不会造成任何额外损害。
因此,前述压缩空气的存储系统使得首先将电能转换成机械能,然后将机械能转换成以压缩空气形式的气动动力。显然,前述压缩空气的存储系统还可以有效地为国内使用,即通过使用具有适合家庭使用的、小尺寸的压缩空气罐,适于当电能成本远小于日常电能成本时,在半夜自动填充。压缩空气的系统,即各种泵,可以由网络电流通过任何生成器供给,或者通过任何可再生能量源供给,例如但非限定地,光电板、燃气涡轮机或水电涡轮机。为了说明,1立方米的压缩空气为30巴,通过采用本申请中所描述的方案可以大约产生约2千瓦时的电能。
所述电动气动装置第二单元的重点是提高具有其特征的气动致动器的工作效率。在本发明中,根据在本申请下述精确方案,使用电机或气动致动器。本申请气动致动器的工作方案将来自与罐连接的减压器的、具有约10巴最终压力的压缩空气供给到主气动致动器。然后在进行工作时,主气动致动器将所排出的压缩空气输送到至少一个次级气动致动器, 优选多个次级气动致动器。每个气动致动器的最大行程为270°,但可以通过利用具有很多度的振荡在最方便的范围内使用。基本上,每一个气动致动器必然被认为是具有振荡运动的压缩空气电机。至少一对,优选多个所述气动致动器连接到永久磁铁的三相发电机。所述连接通过特定机械转换系统发生,命名为机械联接器或传动组件,适于将所述气动致动器的典型振荡运动转换成适于生成电力的连续旋转运动。如下述,通过具有可调节的频率的电动阀管理在第一阶段和第二阶段方便地布置的操作压力以及适于激活所述气动致动器的空气流。
由来自承压管的约10巴的压缩空气直接供给第二子单元的主气动致动器,即布置在更上游的气动致动器,从压缩空气的储存罐延伸并且直接在第一气动致动器的进料管中结束。将气动致动器布置成在第一气动致动器的正常操作期间通过用于空气回收的、适当的对数的管道来整体回收从两侧通风孔排出的空气。事实上,从第一气动致动器的两侧通风孔排出的空气的压力仍然比大气压高很多,但仍可用于机械工作。为了阻止这种能量的无用地分散到环境中,并且最大程度地利用所述残余压力差,从主气动致动器的两侧通风孔排出的空气直接进入第一对管用于回收排出的空气,并且直接输送到供给次级气动致动器的管道。空气仍具有高压,现在激活准确地布置在同一个轴线上但在主气动致动器的下游的所述次级气动致动器。来自最后气动致动器的侧通风孔的空气,由于现在不能进行任何机械工作,且现在不具有相对于大气压的显著的任何压力差,因此被简单地释放到外部环境中,。气动致动器的顺序,连同他们的直接连接和通过被布置在同一轴线上,使得能够最大程度利用压降,从而实现非常高效利用之前存储在储存罐中的压缩空气。显然,如果起始压力高于10巴,有可能联动另外的气动致动器,直到获得在侧通风孔的、比大气压稍高的,即比大气压高约0.2至0.5巴的压力。因此,主致动器的分布和一个或多个次级气动致动器的分布迫使所使用的压缩空气进行可以通过利用其势能获得所有机械工作。相反,如果非常低的压力是可用的,这会有可能只使用一个对气动致动器,在这种情况下,从次级气动致动器的侧通风孔排出的压力应该已经刚刚高于大气压力, 然后不可再有效地进行工作。前述不同压缩空气电动机,定义为气动致动器,必须全部具有相同的尺寸。这个细节因防止可能出现的不稳定性而变得必要。如果必须建造大规模工厂,优选具有几个主电机,即由更多的主气动致动器代替仅有的一个大功率马达。这是因为,在这种情况下,可以更好地分配压力,从而立即具有较高的传入压力。显然,根据本发明的主气动致动器的每一个出口必须提供至少一个单向阀。
附图说明
接下来对本发明的附图进行详细描述,其中,与本发明有关的装置和设备的描述为示意性目的,而非限制性目的,其中:
图1是根据本发明的整个装置100的整体视图;
图2是根据本发明的整个电动气动系统300的局部分解示意图;
图3是根据本发明的电动气动致动器1的平面图;
图4是根据本发明的单独的传动组件21的侧视图;
图5仅是根据本发明的用于产生压缩空气的系统的一般方案;
图6是根据本发明的电动气动系统300的透视图;
图7是主气动致动器1和彼此并行布置的三个次级气动致动器1a、1b、1c的操作方案。
具体实施方式
如图1明显示出的,本装置的特征在于其具有多个部件,通过协同操作使得实现本发明的目的。根据本发明,整个装置100的操作方案由用于存储压缩空气以及生成电能的系统构成,通过使用压缩空气作为用于存储能量的方法。在该方案中,可以注意到,该装置的电力由任何电源400供给,优选地为任何可再生能量源,适于供给预先布置的至少一个压缩机200以压缩大气至约100巴的最大压力,以使得能够将诸如压缩空气的物质存储到罐6中。压缩空气储存罐6中的空气压缩由于具有效率高的泵200的系统而发生。因此,将所述压缩空气通过承压管3输送至多个气动致动器1、1a、1b、1c。所述气动致动器适于由于传动组 件21将所述压缩空气转换成机械能,传动组件21将通过所述气动致动器引起的振荡运动转换成连续旋转运动,并且由于发电机33或输入到网络中而将连续旋转运动转换成备用电力。在图2中,示意图示出了由压缩空气激活的并且都沿轴线50安装的四个气动装置或致动器1、1a、1b、1c。所述轴线50又连接到传动组件21,传动组件21又与适于在所需的电压下产生电力的普通发电机33结合。图2详细示出了传动组件21的总体分解图,传动组件21适于将第一元件(具体为多个气动致动器1、1a、1b、1c)的往复旋转运动转换成通过传动组件21本身连接至第一元件的第二元件(具体地为发电机33)的连续旋转运动。致动器1、1a、1b、1c是逆流旋转致动器。传动组件21的存在对于将这些致动器的典型反转运动转换成对产生电力不可缺少的恒定旋转运动是至关重要的。承压管3将来自罐6的空气供给到主气动致动器1。所述承压管3上存在有至少一个减压器500和一个电动阀150,电动阀150由两个线圈辅助用于正确的操作。在图7中详细示出了所述电动阀150的打开和闭合方案,由此可以推断,来自电动阀150的压缩空气交替地供给主气动致动器1的两个腔室A和B,然后从承压管4排出的空气依次供给到彼此平行安装的次级气动致动器1a、1b、1c。气动致动器1c将由承压管4供给的空气直接排入环境中。因此,将来自储存罐6的压缩空气供给到至少一个减压器500,以便把压缩空气供给到压力为约10巴的主气动缸。由主致动器1排出的空气通过承压管线进给到第二电动阀298,以通过承压管4、4a和4b供给彼此平行放置次级致动器。必须指出的是由不将由主气动致动器1排出到管线4的空气释放到大气中。所述空气的压力比大气压力高得多,约为4巴,将所述空气排出到承压管线4,并且用于由于第二电动阀298而激活多个次级致动器1a、1b、1c。在激活所述次级致动器后,空气的压力比大气压略高,由于它不能用于任何工作,因此现在将该空气释放到环境中。由设置有适当通风孔的电动阀298将所述废气释放到环境中。次级气动致动器的数量是这样确定的,将大气与由所述次级气动致动器排出空气之间的压力差降低至约0.2巴的范围内。
气动致动器1是逆流旋转气动致动器,具体如图3所示,其中,活塞70设有一个270°的振荡运动(如图3中箭头A和B所示)并且其特征在于存在分离区71和一对承压管4。由活塞70以正常工作周期绕轴线50形成270°的振荡。所述振荡的最大振幅为270°,但是振荡角取决于工作频率。所述频率越高,所述振荡角越小。不考虑振荡角,传动组件21无论如何都能将所述往复振荡运动转换成产生电力必需的连续旋转运动。振荡频率与当时的电力需求直接相关。两个腔室A和B由活塞70和分离区71彼此分离开,所述腔室交替地填充和放空压缩空气,这是由于在主气动致动器的情况下,承压管4依次由电动阀150连接和控制,否则,在次级气动致动器的情况下,由电动阀298连接和控制承压管4。
传动组件21适于将第一元件即致动器1、1a、1b、1c的往复旋转运动转换成连接至第一元件的第二元件即飞轮58和发电机33的连续旋转运动。气动致动器1、1a、1b、1c是逆流旋转气动致动器,以使这些致动器的典型反转运动转换成恒定旋转运动,恒定旋转运动对于调节电力的产生是必要的,传动组件21是必要的。必须注意到,所有的气动致动器1、1a、1b、1c都整齐地沿轴线50的端部布置。相反,轴线50的中心部分在传动组件21的内部,在轴线50的所述部分上安装了齿轮26。将设置有仅一个并且指定的网格线的第一飞轮28插入所述齿轮26与轴99之间。第二齿轮27适于与所述第一齿轮26和齿轮滚筒20啮合,又通过第一驱动带22连接到第二齿轮滚筒29,第二齿轮27被键固在与所述第一轴99平行的第二轴25上。所述第二齿轮滚筒29被键固在第二轴25上,在第二轴25上还安装有第二齿轮27。第一齿轮滚筒20被键固在第一轴99上,第一齿轮26与相应的第一飞轮28也被安装在第一轴99上。第二飞轮51特征为网格线与第一飞轮28的网格线相对,安装在所述第一齿轮滚筒20与所述第一轴99之间。由于传动系统21的作用,发电机33现在必须以恒定方式旋转,发电机33被键固在第三轴44上,发电机33总是与第三轴44以相同的方式整体旋转。第一轴99与第三轴44布置在相同的轴线50上。由于第三轴44具有与第一轴99的纵轴完 全对齐的纵轴,第一轴99与第二轴25平行并排设置,因此这种作用是可能的。第一轴99与轴44虽然完全对齐,但是彼此分离并对齐,不直接互联。第二轴25和第三轴44通过第二齿带47彼此连接,第二齿带47设置在分别键固在第二轴25和第三轴44上的第三齿轮滚筒45和第四齿轮滚筒46之间。第三齿轮滚筒45和第四齿轮滚筒46由于前述运动系统而独立于气动致动器1的激活方式继续沿相同方向旋转,从而将这种恒定旋转运动传送给发电机33。明显地,轴99、25和44必须安装在插入在所述轴与支撑体24之间的合适的轴承上。设置在轴44上的飞轮58位于传动组件21与发电机33之间。
在图5中,清楚地示出了根据本发明的用于产生压缩空气的系统的示意图,其中,泵被高亮标注有标号200、200a和200b,在泵内部有分别属于三个气缸90、90a、90b的三个活塞17、17a、17b。然而所述活塞17、17a、17b具有不同的压缩容量,因此,当压力较低足以储存压缩空气时,即例如当压缩空气罐6为半空时,足以激活具有较低压缩容量的活塞17b,以填充压缩空气罐。但是,如果压缩空气罐6是空的,则大量低价电力是可用的,否则,如果显著的太阳辐射是可用的,这有可能使所有活塞同时工作,直到达到压缩空气的期望压力。激活机制由可以激活阀13的控制单元14自动管理,通过分析从放置在压缩空气罐6的不同区域中压力计的压力数据,控制单元14适于提供压缩空气所需的最小压力,以使得罐6通过使用可能的最少电力被填充。气缸90、90a、90b的相应的每一个泵送室15和16、15a和16a、15b和16b连接到由控制单元14控制的一对阀门13。这种独特的特征使得能够从每个气缸90的每个泵送室15和16中抽取出压缩空气,当活塞17、17a、17b在往复运动步骤中时,产生双泵浦效应。当由控制单元14给出的控制被电激活时,打开阀13,而阀13利用惯常的弹簧驱动返回机构自动关闭,从而避免了压缩空气通过阀13本身回流。事实上,与每个活塞17、17a、17b结合的这对阀13由分析单个压力数据的电子控制单元14管理,使得连接至每一个泵送室15、15a、15b的阀13能够交替地打开和关闭,从而使得能够完全控制从泵送室15和16发出的压缩空气流和输入的大 气流。因此,通过说明的方式,在活塞17的前述步骤中,泵送室15将压缩空气提供到罐6中,而在活塞17的后续步骤中,泵送室16将提供所述压缩空气到罐6中。如上所述,通过阀13的打开和关闭进行所有协同管理,这也避免了压缩空气的回流。简言之,空气压缩机10,10a,10b由设置有减速器的电机5激活,所述电机5优选地由可再生电力供给。电机5上设置有设有球轴承的螺旋机构98。电机5连接到至少一个空气压缩机10,优选连接至三个空气压缩机10、10a、10b,沿图5中由驱动轴97所表示的同一轴线安装所有空气压缩机。因此,活塞17、17a、17b在由驱动轴97操作时可以在气缸90、90a、90b内部交替移动。因此,准确打开和关闭一对阀13以确定在每个给定时刻,必须操作哪些泵10,以优化产生压缩空气的能耗,阀13由控制单元14控制且连接到每一个泵送室15和16、15a和16a、15b和16b。数字模拟压力计199适于为控制单元14提供与罐6内压力相关的数据,以激活与优选的泵200连接的阀13,以优化单个区域内压缩空气的分配。如前所述,在每个单独的区域内部设置有由控制单元管理的压力计和至少一个电控抽头,控制单元又直接连接到所述压力计。
在图6中,示出了整个电动气动系统300的示意图,用于更好地说明本申请,其中,气动致动器用虚线标注,气动致动器与传动组件完全成行布置,传动组件又直接连接到发电机。本申请的目标即装置300的效率约为80%。这个优异的结果已通过客观且无可争辩的测量发现。本装置使之前存储在合适的罐中的压缩空气由于泵优选由可再生能量操作而产生电力。在后一种情况下,整个循环具有零影响,即这不会对环境造成损害,也不会将二氧化碳释放到环境中,并且不生成任何有毒废物。

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