物理能量储存系统及利用该物理能量储存系统的发电方法

申请号 CN201280074354.X 申请日 2012-08-06 公开(公告)号 CN104411919B 公开(公告)日 2017-09-01
申请人 崔炳烈; 发明人 崔炳烈;
摘要 本 发明 提供一种储存物理 能量 并利用所储存的物理能量来生产电 力 ,小型可用作智能手机、 移动电话 、 平板电脑 、 笔记本电脑 、PMP、其他便携式数字设备的充电动力,大容量制作时,能够用作 汽车 、电车能量回收设备、以及大容量的能量储存和发电设备的物理能量储存系统及利用该物理能量储存系统的发电方法。本发明的目的在于,利用外部的物理作用力压缩填充于 压力容器 气缸 的高压气体,并把因 活塞 杆的前进而产生的排斥力( 活塞杆 的截面积×气缸内部压力×冲程)储存为储存能量,从而在需要时将该储存能量用作被驱动体的动力源,或驱动气体发生器来产生电力并加以利用。
权利要求

1.一种物理能量储存系统,其特征在于,包括:
容器气缸,其在气缸室填充有高压气体,并与外部保持气密;
活塞,其内设于所述压力容器气缸的气缸室,并以气密状态区划前侧、后侧气缸室;
活塞杆,其贯通所述活塞的后侧气缸室并以与外部气密的状态设置,其通过外部的物理作用力加压移动;
第一单向,其提供从所述前侧气缸室向后侧气缸室的单向移动,以实现与所述活塞的前进移动对应的高压气体的压缩平衡;
第一管路,其以气密状态连接于所述后侧气缸室侧,并用于释放与基于所述活塞的前进移动的活塞杆体积移动量大小的压缩对应的排斥力的储存能量;
控制阀,其设置于所述第一管路上,用于控制释放高压气体的速度和量;
气体发生器,其与所述第一管路连接,并通过由所述控制阀的控制而移动的高压气体来驱动;
第二管路,其以气密状态连接于所述前侧气缸室侧,并使已被用作所述气体发生器的驱动动力的高压气体返回到所述前侧气缸室;以及
第二单向阀,其设置于所述第二管路上,用于防止高压气体向所述气体发生器逆流;
其中,所述物理能量储存系统的各结构部件在与外部隔离密封的状态下,内部高压的高压气体保持压力平衡并处于填充状态的气密压力管线构成,
所述气体发生器包含:
壳体部,其配置有与所述第一管路的输出端连接的第一输入端口、第二输入端口,以及与所述第一输入端口、第二输入端口对应地连接于所述第二管路的输入端的第一输出端口、第二输出端口;
气体发动机部,其包括:
气缸轴,其枢设于所述壳体部的内部两侧,并在两侧方形成有彼此间以90度交叉的第一气缸、第二气缸,其中所述第一气缸、第二气缸具有贯通有上部孔口、下部孔口的第一气缸室、第二气缸室,所述上部孔口、下部孔口连接于所述第一输入端口、第二输入端口和第一输出端口、第二输出端口;
第一杆活塞、第二杆活塞,其由分别在所述第一气缸室、第二气缸室通过高压气体的加压而滑动移动的活塞,以及配置于所述活塞的两侧并以与所述第一气缸室、第二气缸室气密的状态向外部突出的杆构成;
第一环轴承壳体、第二环轴承壳体,其在所述第一气缸、第二气缸的外部以可滑动直进移动的方式组装,并以与所述第一杆活塞、第二杆活塞的杆两端部分别结合的状态在两侧具有一对凸轮轴承;
其中,通过所述第一杆活塞、第二杆活塞的直进运动,所述第一环轴承壳体、第二环轴承壳体通过各凸轮轴承以交叉状态分别滑动旋转于所述壳体部的内部形成的两侧的作为凸轮面的偏心内轮并同时直进移动,以使所述气缸轴同步旋转;
发电部,其包括定子转子,所述定子包括组装固定于所述壳体部的内周面的所述气缸轴的第一气缸、第二气缸之间的定子芯,以及支撑并组装所述定子芯的两侧的绝缘体,所述转子包括与所述定子对应地组装于气缸轴的转子芯,以及组装于所述转子芯的磁
2.根据权利要求1所述的物理能量储存系统,其特征在于,所述第一管路连接于不受所述活塞杆的移动的干扰的位置的、不受所述活塞的最大后退位置的干扰的位置的后侧气缸室上。
3.根据权利要求1所述的物理能量储存系统,其特征在于,所述第二管路具有贯通连接于前侧轴中心位置的结构,以不受所述活塞的最大前进的干扰。
4.根据权利要求1所述的物理能量储存系统,其特征在于,所述第一单向阀配置于不与所述活塞杆干扰的位置,其与所述活塞杆平方向地配置于所述活塞上。
5.根据权利要求4所述的物理能量储存系统,其特征在于,所述第一单向阀配置于连接所述第一管路和所述第二管路的第三管路上,所述第三管路连接于所述控制阀的导入端的管路和所述第二管路上设置的第二单向阀的输出端的管路。
6.根据权利要求1所述的物理能量储存系统,其特征在于,所述壳体部包括:
第一侧盖、第二侧盖,其在内部加工的轴槽中贯通配置有所述第一输入端口、第二输入端口和第一输出端口、第二输出端口;
第一凸轮环、第二凸轮环,其在内周面具有各偏心内轮,并与所述第一侧盖、第二侧盖对向地配置于内侧;以及
中心盖,其配置于所述两侧的第一凸轮环与第二凸轮环之间;
其中,所述第一侧盖、第二侧盖、第一凸轮环、第二凸轮环、中心盖分别在其结合界面之间夹入O形密封圈的状态下,使螺栓以所述中心盖为中心,从对向方向的左侧、右侧紧固于对应贯通的多个螺栓孔,以使所述第一侧盖、第二侧盖、第一凸轮环、第二凸轮环及中心盖的结合界面以气密状态组装。
7.根据权利要求6所述的物理能量储存系统,其特征在于,将所述第一凸轮环、第二凸轮环的内周面上形成的各偏心内轮以彼此相反的对向方向进行设置。
8.根据权利要求6所述的物理能量储存系统,其特征在于,所述气体发动机部以如下方式产生电力,通过所述第一侧盖、第二侧盖的第一输入端口、第二输入端口加压移动的高压气体通过与两侧的所述第一气缸室、第二气缸室连通的上、下部孔口中的任一个供给,以通过所述第一杆活塞、第二杆活塞的直进来使所述第一环轴承壳体、第二环轴承壳体旋转,当所述第一环轴承壳体、第二环轴承壳体中的任一个处于死点状态,即其两侧的凸轮轴承与所述第一凸轮环、第二凸轮环中任一个的最大凸轮面即自中心点最短距离的凸轮面和最小凸轮面即自中心点最长距离的凸轮面保持一致时,所述第一环轴承壳体、第二环轴承壳体中的另一个则处于脱离死点状态,即其两侧的凸轮轴承位于所述第一凸轮环、第二凸轮环中另一个的中间凸轮面的位置,并对与之对应的所述第一或第二杆活塞提供加压力来旋转所述第一环轴承壳体或第二环轴承壳体,同时使基于所述第一杆活塞、第二杆活塞的直进移动的所述第一气缸室、第二气缸室中填充的高压气体经由另一侧孔口并通过所述第一输出端口、第二输出端口排出,从而交替并连续地实现高压气体的流动,使得与所述第一气缸、第二气缸和所述第一杆活塞、第二杆活塞同步旋转的所述第一环轴承壳体、第二环轴承壳体的各凸轮轴承以与所述第一凸轮环、第二凸轮环的偏心内轮没有啮应力的状态连续旋转来旋转所述发电部的转子。
9.根据权利要求8所述的物理能量储存系统,其特征在于,与所述气缸轴的第一气缸室、第二气缸室连接的上部孔口、下部孔口,其分别与较长地绕设于轴端部两侧的外周面并区划形成的一对端口连接长槽连通,以与基于旋转的所述第一输入端口、第二输入端口和第一输出端口、第二输出端口连接。
10.根据权利要求1所述的物理能量储存系统,其特征在于,所述发电部的转子在所述转子芯的外周面以四分割形成的磁铁槽中分别组装有以弧形形成的磁铁,所述转子芯被二分割并以对接结合的状态熔接组装于中心部分的倒角部;
其中,所述磁铁槽被形成为内宽外窄的锥形槽,以防止气缸轴的基于旋转的离心力方向上的脱离,并将与所述锥形槽配合地形成的磁铁以轴向的滑动贴合组装进行固定,从而使分割部分无分离地被固定。
11.根据权利要求6所述的物理能量储存系统,其特征在于,所述发电部的定子包括:
定子芯,其具有轴向上等分形成的组装槽;
两侧的绝缘体,其等分形成有用于卷绕线圈的绕线突起,并在所述组装槽的内周面通过组装突起组装;
其中,所述定子芯利用外周面上朝轴向突出的固定突起,以夹入于所述中心盖的内部绕设的固定槽的状态进行旋转固定。
12.一种利用物理能量储存系统的发电方法,其特征在于,
构建包括有如下结构的物理能量储存系统:压力容器气缸,其具有与活塞连接并以气密状态向外部突出的活塞杆;气密管线,其通过第一管路及第二管路连接于由所述活塞所区划的前侧气缸室、后侧气缸室;气体发生器,其以气密配置于所述第一管路和第二管路之间;控制阀,其构建于与所述后侧气缸室连接的第一管路上;第一单向阀,其配置于连接所述第一管路和所述第二管路的第三管路上;以及,第二单向阀,其构建于所述第二管路上,所述方法包括如下步骤:
a)高压气体填充步骤,在所述气密管线的内部填充高压气体;
b)物理能量产生步骤,通过外部的物理作用力来加压移动所述活塞杆及活塞,以在所述被填充的高压气体中产生与基于所述活塞杆及活塞的加压移动的所述活塞杆的前进对应的体积变化量的排斥力的物理能量,其中所述排斥力由活塞杆的截面积×气缸内部压力×冲程而得出;
c)物理能量储存步骤,为了基于作为所述物理能量的排斥力的气密压力管线内的压力平衡,通过基于所述第一单向阀的向所述后侧气缸室循环而在第二单向阀和控制阀区间的气密管线储存所述物理能量;
d)发电步骤,通过基于所述控制阀的开放而从压力相对低的所述控制阀向第二单向阀的气密管线储存的物理能量的压力平衡移动,使所述气体发生器的转子旋转并基于定子生产电力。
13.根据权利要求12所述的利用物理能量储存系统的发电方法,其特征在于,在所述步骤d)通过所述控制阀调节通过所述气密管线循环的高压气体的移动量和移动速度。

说明书全文

物理能量储存系统及利用该物理能量储存系统的发电方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种储存物理能量并利用所储存的物理能量来生产电,小型可用作智能手机、移动电话平板电脑笔记本电脑、PMP、其他便携式数字设备的充电动力,大容量制作时,能够用作汽车、电车能量回收设备、以及大容量的能量储存和发电设备的物理能量储存系统及利用该物理能量储存系统的发电方法。

背景技术

[0002] 目前,用于储存能量并在需要的时点有效利用能量的储存技术已广为开发且普及。这因信息通信技术的发展和数字技术的密集而导致移动电话、智能手机和移动设备剧增的同时,所有人类活动都促使对电力需求剧增,从而面临更加有效地利用能源的问题。
[0003] 为了解决这种问题,最近开发了各种方式的蓄电技术。
[0004] 作为能量储存技术目前使用或正在开发的技术有扬储能发电技术、压缩空气储能燃气轮机技术、电池储能技术、超导磁储能技术、飞轮储能技术等。
[0005] 在上述多种储能技术中对用于回收剩余能量来储存的装置的必要性更进一步要求情况下,目前正在积极进行飞轮储能系统的研究。
[0006] 飞轮储能系统由储存惯性能量的飞轮转子支撑该飞轮转子的支撑轴承部、负责旋转及发电的电动发电机、负责控制电能的输入/输出的控制部、以及用于系统的真空密封和安全性的密封型保护器等核心部件构成。
[0007] 以下对其运作进行说明,在以真空密封的真空箱中由非接触式磁悬浮支撑轴承支撑飞轮转子,将其设定为能够发挥达和发电机功能,从而把剩余电能利用飞轮的惯性储存为转动动能,需要时输出为电能的装置,堪比如电池的化学能量储存装置的机械能量储存方法(Electro-mechanical Battery)。
[0008] 换言之,飞轮储能系统(Flywheel energy storage system)是指将剩余电能以旋转体的惯性能量形态储存之后,需要时将其再次转换为电能来使用的能量储存系统。
[0009] 这种飞轮储能系统是由储存剩余及损失能量带来的节能效果和由无污染的能源再生带来的环保效果远优于其他能量储存装置的系统,具有可瞬间充放电,且其使用寿命几乎为永久的优点,具有每单位重量最大功率性能,因此在各种工业领域正在积极进行应用研究。
[0010] 而且已经有很多利用这种飞轮储能技术的发电装置被公开。
[0011] 本发明的范围属于利用与上述飞轮储能系统相同的机械能量储存方法的领域。

发明内容

[0012] 技术问题
[0013] 所述飞轮能量储存技术是为了储存动能而由高度精密的部件构成,其是一个存在有真空、非接触式超导磁悬浮轴承、为了提高能量密度而要制作成可承受高速旋转的飞轮等许多技术难题的技术。
[0014] 另外,为了作为从各种动能产生的能量中获得能量的能量收集技术来使用,小型化是必要条件,上述飞轮能量储存技术在有限的规格条件下,为了将其小型化及效率性适用作为能量储存装置,今后还需要大量研究且存在许多问题。
[0015] 而且,其储存方法为通过将动能转换成电能来再次储存为动能,并在输出动能时,再次以电能来输出的结构。
[0016] 因此,存在无法直接储存由物理现象产生的多种物理能量的技术局限。
[0017] 由此,本发明通过结构的简单,首先储存物理能量,在该所储存的物理能量的保管量内中,仅将所需的量通过控制气体流量控制来快速地以循环方式进行发电,由此使机械损失最小化,使发电效率最大化。
[0018] 由此,能够自由调整小型到大型的尺寸,且可通过首次填充时调节压力容器气缸的气体压力来实现各种高密度能量储存装置。
[0019] 本发明的目的在于提供一种将填充于压力容器气缸的高压气体,通过物理外力加压移动的与活塞杆的截面体积量大小的排斥力储存为能量之后,通过上述排斥能量的释放而恢复的活塞引出,循环后退的压缩气体作为驱动气体发生器的动力源(能量源)而使用,由此在一定时间连续产生电力的物理能量储存装置及发电方法。
[0020] 由此,本发明中,对密封的高压气体室内部填充所需的高压气体,并能够按照通过所填充的高压气体的压力量产生的活塞杆的排斥力,即物理能量的保管量的比率进行发电,由此能够实现发电机的小型化,一次保管物理能量之后,能够在一定期间或需要时进行发电,并能够实现基于高压气体的填充量,具有各种发电容量的小型便携式发电机。
[0021] 尤其,目的在于利用在相同规格的容积室能够进行所需量的压缩填充的气体的特性,实现根据填充压缩量的能量效率而使用的便利性,还能够通过压缩空气的填充压力集中调节能量密度来控制发电效率(发电时间)。
[0022] 技术方案
[0023] 为了解决上述课题,根据本发明的一实施例的物理能量储存装置,其包括:
[0024] 压力容器气缸,其在气缸室填充有高压气体,并与外部保持气密;
[0025] 活塞,其内设于所述压力容器气缸的气缸室,并以气密状态区划前侧、后侧气缸室;活塞杆,其贯通所述活塞的后侧气缸室并以与外部气密的状态设置,其通过外部的物理作用力加压移动;
[0026] 第一单向阀,其提供从所述前侧气缸室向后侧气缸室的单向移动,以实现与所述活塞的前进移动对应的高压气体的压缩平衡;
[0027] 第一管路,其以气密状态连接于所述后侧气缸室侧,并用于释放与基于所述活塞的前进移动的活塞杆体积移动量大小的压缩对应的排斥力的储存能量;
[0028] 控制阀,其设置于所述第一管路上,用于控制释放高压气体的速度和量;
[0029] 气体发生器,其与所述第一管路连接,并通过由所述控制阀的控制而移动的高压气体来驱动;
[0030] 第二管路,其以气密状态连接于所述前侧气缸室侧,并使已被用作所述气体发生器的驱动动力的高压气体返回到所述前侧气缸室;以及
[0031] 第二单向阀,其设置于所述第二管路上,用于防止高压气体向所述气体发生器逆流;
[0032] 其中,所述各结构部件在与外部隔离密封的状态下,内部高压的高压气体保持压力平衡并处于填充状态的气密压力管线构成。
[0033] 其中,所述第一管路优选地连接于不受所述活塞杆的移动的干扰的位置的、不受所述活塞的最大后退位置的干扰的位置的后侧气缸室上。
[0034] 并且,所述第二管路优选地具有贯通连接于前侧轴中心位置的结构,以不受所述活塞的最大前进的干扰。
[0035] 所述第一单向阀配置于不与所述活塞杆干扰的位置,其与所述活塞杆水平方向地配置于所述活塞上。
[0036] 并且,所述第一单向阀配置于连接所述第一管路和所述第二管路的第三管路上。
[0037] 其中,所述第三管路优选地连接于所述控制阀的导入端的管路和所述第二管路上设置的第二单向阀的输出端的管路。
[0038] 所述气体发生器包含:
[0039] 壳体部,其配置有与所述第一管路的输出端连接的第一输入端口、第二输入端口,以及与所述第一输入端口、第二输入端口对应地连接于所述第二管路的输入端的第一输出端口、第二输出端口;
[0040] 气体发动机部,其包括:气缸轴,其枢设于所述壳体部的内部两侧,并在两侧方形成有彼此间交叉(以90度交叉)的第一气缸、第二气缸,其中所述第一气缸、第二气缸具有贯通有上部孔口、下部孔口的第一气缸室、第二气缸室,所述上部孔口、下部孔口连接于所述第一输入端口、第二输入端口和第一输出端口、第二输出端口;
[0041] 第一杆活塞、第二杆活塞,其由分别在所述第一气缸室、第二气缸室通过高压气体的加压而滑动移动的活塞,以及配置于所述活塞的两侧并以与所述第一气缸室、第二气缸室气密的状态向外部突出的杆构成;第一环轴承壳体、第二环轴承壳体,其在所述第一气缸、第二气缸的外部以可滑动直进移动的方式组装,并以与所述第一杆活塞、第二杆活塞的杆两端部分别结合的状态在两侧具有一对凸轮轴承;其中,通过所述第一杆活塞、第二杆活塞的直进运动,所述第一环轴承壳体、第二环轴承壳体通过各凸轮轴承以交叉状态分别滑动旋转于所述壳体部的内部形成的两侧的作为凸轮面的偏心内轮并同时直进移动,以使所述气缸轴同步旋转;
[0042] 发电部,其包括定子和转子,所述定子包括组装固定于所述壳体部的内周面的所述气缸轴的第一气缸、第二气缸之间的定子芯,以及支撑并组装所述定子芯的两侧的绝缘体,所述转子包括与所述定子对应地组装于气缸轴的转子芯,以及组装于所述转子芯的磁
[0043] 其中,所述壳体部包括:第一侧盖、第二侧盖,其在内部加工的轴槽中贯通配置有所述第一输入端口、第二输入端口和第一输出端口、第二输出端口;第一凸轮环、第二凸轮环,其在内周面具有凸轮面(偏心内轮),并与所述第一侧盖、第二侧盖对向地配置于内侧;以及,中心盖,其配置于所述两侧的第一凸轮环与第二凸轮环之间;其中,所述第一侧盖、第二侧盖、第一凸轮环、第二凸轮环、中心盖分别在其结合界面之间夹入O形密封圈的状态下,使螺栓以所述中心盖为中心,从对向方向的左侧、右侧紧固于对应贯通的多个螺栓孔,以使所述第一侧盖、第二侧盖、第一凸轮环、第二凸轮环及中心盖的结合界面以气密状态组装。
[0044] 此时,优选地将所述第一凸轮环、第二凸轮环的内周面上形成的各凸轮面(偏心内轮)以彼此相反的对向方向进行设置。
[0045] 所述气体发动机部以如下方式产生电力:
[0046] 通过所述第一侧盖、第二侧盖的第一输入端口、第二输入端口加压移动的高压气体通过与两侧的所述第一气缸室、第二气缸室连通的上、下部孔口中的任一个供给,以通过所述第一杆活塞、第二杆活塞的直进来使所述第一环轴承壳体、第二环轴承壳体旋转,当所述第一环轴承壳体、第二环轴承壳体中的任一个处于死点(dead point)状态,即其两侧的凸轮轴承与所述第一凸轮环、第二凸轮环中任一个的最大凸轮面(自中心点最短距离的凸轮面)和最小凸轮面(自中心点最长距离的凸轮面)保持一致时,所述第一环轴承壳体、第二环轴承壳体中的另一个的两侧的凸轮轴承位于中间凸轮面的脱离死点状态的位置而持续地进行旋转;
[0047] 同时使基于所述第一杆活塞、第二杆活塞的直进移动的所述第一气缸室、第二气缸室中填充的高压气体经由另一侧孔口并通过所述第一输出端口、第二输出端口排出,从而交替并连续地实现高压气体的流动,使得与所述第一气缸、第二气缸和所述第一杆活塞、第二杆活塞同步旋转的所述第一环轴承壳体、第二环轴承壳体的各凸轮轴承以与所述第一凸轮环、第二凸轮环的偏心内轮没有啮合(啮角应力:nip angle stress)的状态连续旋转来旋转所述发电部的转子。
[0048] 并且,所述气缸轴的两端部枢接于在所述侧盖的轴槽组装的第一轴承、第二轴承而得到旋转支撑。
[0049] 此时,与所述气缸轴的第一气缸室、第二气缸室连接的上部孔口、下部孔口,其分别与较长地绕设于轴端部两侧的外周面并区划形成的一对端口连接长槽连通,以与基于旋转的所述第一输入端口、第二输入端口和第一输出端口、第二输出端口连接。
[0050] 并且,所述发电部的转子在所述转子芯的外周面以四分割形成的磁铁槽中分别组装有以弧形形成的磁铁,所述转子芯被二分割并以对接结合的状态熔接组装于中心部分的倒角部,以使相互间进行同步旋转。
[0051] 其中,所述磁铁槽被形成为内宽外窄的锥形槽,以防止气缸轴的基于旋转的离心力方向上的脱离,并将与所述锥形槽配合地形成的磁铁以轴向的滑动贴合组装进行固定。
[0052] 并且,所述发电部的定子包括:定子芯,其具有轴向上等分形成的组装槽;两侧的绝缘体,其等分形成有用于卷绕线圈的绕线突起,并在所述组装草的内周面通过组装突起组装;其中,所述定子芯利用外周面上朝轴向突出的固定突起,以夹入于所述中心盖的内部绕设的固定槽的状态进行旋转固定。
[0053] 本发明的利用物理能量储存系统的发电方法,其中:
[0054] 构建包括有如下结构的物理能量储存系统:压力容器气缸,其具有与活塞连接并以气密状态向外部突出的活塞杆;气密管线,其通过第一管路及第二管路连接于由所述活塞所区划的前侧气缸室、后侧气缸室;气体发生器,其以气密配置于所述第一管路和第二管路之间;控制阀,其构建于与所述后侧气缸室连接的第一管路上;以及,第一单向阀、第二单向阀,其构建于所述第一管路、第二管路上,所述方法包括如下步骤:
[0055] 高压气体填充步骤,在所述气密管线的内部填充高压气体;
[0056] 物理能量产生步骤,通过外部的物理作用力来加压移动所述活塞杆及活塞,以在所述被填充的高压气体中产生与基于所述活塞杆及活塞的加压移动的所述活塞杆的前进对应的体积变化量的排斥力(活塞杆的截面积×气缸内部压力×冲程)的物理能量;
[0057] 物理能量储存步骤,为了基于作为所述物理能量的排斥力的气密压力管线内的压力平衡,通过基于所述第一单向阀的向所述后侧气缸室循环而在第二单向阀和控制阀区间的气密管线储存所述物理能量;
[0058] 发电步骤,通过基于所述控制阀的开放而从压力相对低的所述控制阀向第二单向阀的气密管线储存的物理能量的压力平衡移动,使所述气体发生器的转子旋转并基于定子生产电力。
[0059] 技术效果
[0060] 根据本发明,将高压的高压气体填充于密封的压力容器气缸及与上述压力容器气缸连接的气密管线中,并把与配置于气缸室内的活塞连接的活塞杆施加的物理作用力而压缩的排斥力,即杆截面积×气缸室压力×冲程=最佳变化量作为物理储存能量储存,需要时可将所述储存能量用作发电机的发电动力。
[0061] 另外,根据本发明,在气缸室的容积中压缩填充目标设计量的高压气体,能够采用所填充的高压气体的压缩量,即根据活塞杆的截面积运动而产生的按比例加压的高压气体的压缩排斥力,因此具有能够实现小型化的优点,以及大容量制作时可将其应用于各种产业领域中的优点。
[0062] 另外,根据本发明,存储因施加于外部的物理作用力而产生的物理能量(排斥能量)之后,在一定时间或根据需要能够进行发电,并能够利用根据高压气体的填充量可使用于具有各种发电容量的小型的便携式发电机。
[0063] 另外,根据本发明,由于能够通过集中调节与填充于相同规格的容积量的高压气体的填充压力相应的能量密度来控制发电效率(发电时间),因此不仅使用范围广泛,使用领域更宽广。
[0064] 另外,根据本发明,提供一种结构来消除因本发明的核心部件之气体发生器的独特结构及操作而产生的故障,因此具有确保可靠性的效果。
[0065] 另外,本发明所涉及的结构部件,例如气缸、活塞及活塞杆很久以前就能够大量生产,作为核心部件的气体发生器的结构部件以组装的方式构成,因此工业上也可期待大量生产的效果,并可能以低成本提供。附图说明
[0066] 图1是概略地表示基于本发明的优选实施例的物理能量储存系统的示意图。
[0067] 图2是概略地表示基于本发明的另一实施例的物理能量储存系统的示意图。
[0068] 图3是表示作为本发明的核心部件的气体发生器的具体结构的组装状态剖视图。
[0069] 图4是图3的结构部件的分解图,图5是表示图3的结构部件外观的分解立体图。
[0070] 图6及图7是构成本发明的气体发生器的气体发动机部的分解立体图及分解剖视图。
[0071] 图8及图9是构成本发明的气体发生器的发电部的结构部件的分解立体图及组装状态的剖视图。
[0072] 图10是表示用于说明本发明的气体发生器运作的气体发动机部的气缸轴与第一、第二凸轮环的偏心内轮的滑动状态的摘录图。
[0073] 图11及图12是表示构成气体发生器的气体发动机部的气缸轴的旋转状态的摘录立体图。
[0074] 图13至图15是表示根据气缸轴的旋转的高压气体的供给过程的运作状态摘录剖视图。
[0075] 附图标记
[0076] 100:压力容器气缸       110:活塞
[0077] 120:活塞杆             130:前侧气缸室
[0078] 140:后侧气缸室         150:控制阀
[0079] 160:第一单向阀         170:第二单向阀
[0080] 180:气体注入口         200:气体发生器
[0081] 210:壳体部             211:第一侧盖
[0082] 220:气体发动机部
[0083] 221:气缸轴             230:第一气缸
[0084] 240:第二气缸           250:第一杆活塞
[0085] 260:第二杆活塞         270:第一环轴承壳体
[0086] 280:第二环轴承壳体     300:发电部
[0087] 310:定子               350:转子

具体实施方式

[0088] 本发明以外部的物理作用力压缩压力容器气缸内填充的高压气体,储存由活塞杆的前进而产生的排斥力(活塞杆的截面积×气缸内部压力×冲程)为储存能量,需要时将储存能量用作被驱动体的动力源,或者驱动气体发生器来生产电力而加以利用。
[0089] 以下说明的本发明的实施例和附图中所示的构成仅为本发明的最优选的一实施例,可以有替换本发明的技术范围的各种等同物和变形例子,这种单纯变形优选应理解为属于本发明的技术范围内。
[0090] 而且,为了说明本发明而示于附图中的结构要素,只要不影响本发明的权利,就可简化图示,夸张或省略。
[0091] 如图1所示,本发明的物理能量储存系统包括:
[0092] 压力容器气缸100;活塞110,其内设于上述压力容器气缸100的气缸室;活塞杆120,其与上述活塞110一体地或组装构成且向外部突出;第一管路A、第二管路B,其以气密管线相互连接于由上述活塞110区划的前侧气缸室130和后侧气缸室140;控制阀150,其配置于上述第一管路A上;气体发生器200,其设置于上述第一管路A与第二管路B之间;第一单向阀160,其设置于上述活塞110内;以及,第二单向阀170,其配置于上述第二管路B上。
[0093] 上述压力容器气缸100在以上述气体发生器200为中心,各结构要素通过第一管路A和第二管路B连接,并且在没有人为分离或拆卸的状态下与外部保持气密,在上述第一管路A或第二管路B中配置有气体注入口180,并通过该气体注入口填充高压气体G。
[0094] 当然,由于长时间使用而引起的物理损失导致填充于内部的高压气体G损失或再填充时使用的气体注入口180,则优选由单向阀构成。
[0095] 当然,上述活塞杆120与上述压力容器气缸100保持气密状态,从而在通过物理作用力而反复加压前进及后退时与内部的气缸室保持气密。
[0096] 施加于上述活塞杆120的物理作用力例如为小容量的情况下,可以由人的握力来实现,在大容量的情况下,可以利用通过与轮胎连接的可变容量型液压来产生刹车时产生的轮胎制动能的作用力,通过火药爆炸等而产生的爆发力等。
[0097] 其中,填充于上述气缸室的高压气体G处于其压缩流动被上述控制阀150所切断的状态,通过如上所述的外部的物理作用力来加压移动活塞110,从上述控制阀150至第二单向阀170的作为上述压力容器气缸100的气缸室的前侧气缸室130、后侧气缸室140以及与其连接的第一管路A、第二管路B的气密管线与加压移动的活塞杆120的前进成比例,从而将上述活塞杆120的截面积体积移动量大小的与高压气体G压缩对应的排斥力储存为储存能量。
[0098] 为了在可进行压力流动的气密管线中使与如此的活塞110的加压移动对应的高压气体G保持压缩平衡,通过上述活塞110上配置的第一单向阀160使其从前侧气缸室130向后侧气缸室140单向移动。
[0099] 并且,第一管路A通过开放上述控制阀150来释放上述储存能量,并能够利用这样释放的储存能量来驱动上述气体发生器200并生产电力。
[0100] 在此,对于上述被释放的储存能量,在本发明中使用作为连接于管线的上述气体发生器200的驱动源,但在需要时也可使用作为旋转所需的被驱动源的驱动源。
[0101] 上述控制阀150应当被理解为是一种控制器,当释放与上述活塞杆120的前进成比例而按其截面积的体积量大小被压缩的排斥力时,其能够调节该量和速度。
[0102] 如上所述用于气体发生器200的电力生产而流动于第二管路B的高压气体G,其经由第二单向阀170返回到上述压力容器气缸100的前侧气缸室130。
[0103] 在此,上述第二单向阀170发挥如下功能,即防止因能量储存的被加压的高压气体G向上述气体发生器200的排出管路逆流。
[0104] 如此的消耗所储存能量之后,再次产生基于活塞杆120的重新前进的体积变化量的储存能量,且能够反复使用。
[0105] 与上述压力容器气缸室100的后侧气缸室140连接的上述第一管路A,其优选地以气密状态连接于不受上述活塞杆120的移动的干扰的位置,并且优选地具有连接于不受上述活塞110的最大后退位置的干扰的后侧气缸室140上。
[0106] 并且,上述第二管路B也优选地具有贯通连接于前侧轴中心位置的结构,以不受上述活塞110的最大前进的干扰。
[0107] 另一方面,如发明的优选实施例所示,上述第一单向阀160配置于不与上述活塞杆120干扰的位置,其与上述活塞杆120构成水平方向地配置于上述活塞110上,除此之外,如图2所示,可配置有连接上述第一管路A和上述第二管路B的第三管路C,也可将上述活塞110上配置的第一单项阀160朝相同方向配置于上述第三管路C上。
[0108] 在此,上述第三管路C优选地连接于上述控制阀150的导入端的管路和上述第二管路B上设置的第二单向阀170的输出端的管路。
[0109] 根据如上所述配置于上述第三管路C的上述第一单向阀160,如本发明的优选实施例所示,使基于上述活塞110的加压移动的排斥力的储存能量经由上述第二管路B和第三管路C向上述控制阀150和上述后侧气缸室140的气密管线移动而构成压缩平衡的状态下储存物理能量(基于活塞杆的前进的体积压缩量)并使用。
[0110] 另外,本发明中适用的上述第一单向阀160、第二单向阀170及上述气体注入口180的单向阀由球形单向阀构成,其包括以下结构结构要素:本体,其具有相对于流体的流动倾斜的阀座;球体,其紧贴于上述阀座并切断流体流动;以及,压缩弹簧,其将上述球体强制紧贴于阀座。
[0111] 本发明中适用的上述气体发生器200进行如上所述的高压气体G的流动(压力平衡),并利用该流动产生电力。
[0112] 当然,由此产生的电力的输出可直接用作被驱动体的旋转动力,也可用作为充电用电池的充电。
[0113] 如图3所示,这种适用于本发明的气体发生器200大致划分为容纳并气密内部结构部件的壳体部210、容纳于上述壳体部210的内部的气体发动机部220、及发电部300这样的结构部分。
[0114] 上述壳体部210包括:与上述第一管路A的输出端连接的第一输入端口A-1和第二输入端口A-2;与上述第一输入端口A-1、第二输入端口A-2对应而连接于上述第二管路B的输入端的第一输出端口B-1和第二输出端口B-2。
[0115] 参照图4,更加具体地说明上述壳体部210,其包括:
[0116] 第一侧盖211、第二侧盖212,其在内部的轴槽211a、212a中分别贯通配置有上述第一输入端口A-1、第二输入端口A-2和第一输出端口B-1、第二输出端口B-2;第一凸轮环214、第二凸轮环215,其在内周面分别形成有凸轮面(偏心内轮)216、217,且与上述第一侧盖211、第二侧盖212对象地配置于内侧;以及,中心盖213,其配置于上述两侧的第一凸轮环
214与第二凸轮环215之间。
[0117] 在此,上述第一侧盖211和第二侧盖212、第一凸轮环214和第二凸轮环215、及中心盖213分别在结合界面形成O形密封槽,且在它们之间夹入O形密封圈(O/R)的状态下,通过对应地贯通的多个螺栓孔,以上述中心盖213为中心,在对向方向的左侧和右侧紧固螺栓(B/T),各自的结合界面通过该螺栓以气密状态组装。
[0118] 此时,如图10所示,优选地将上述第一凸轮环214、第二凸轮环215以如下状态对向设置,即以从中心点距离缩小的状态逐渐较厚地形成于内周面的各凸轮面(偏心内轮)216、217的最大厚度面以相反方向配置的状态。
[0119] 图6及图7是构成本发明的气体发生器的气体发动机部的分解立体图及分解剖视图。
[0120] 这种气体发动机部220包括:
[0121] 气缸轴221,上述气缸轴两端部枢接于在上述壳体部210的侧盖211、212的轴槽211a、212a的内面组装的支撑轴承B/R,且以第一气缸230、第二气缸240彼此交叉(90度交叉)的状态形成,上述第一气缸230、第二气缸240具有在上下部贯通与上述第一输入端口A-
1、第二输入端口A-2和第一输出端口B-1、第二输出端口B-2连通的上、下部孔口221a、221b(参照图6及图7)而形成的第一气缸室231、第二气缸室241。
[0122] 上述上、下部孔口221a、221b与气缸轴221的轴向正交,再次朝轴向贯通而形成,轴端部的开放端通过一般的球S/T的压入而被密封封闭。
[0123] 上述气缸轴221上形成彼此之间被区划的状态的一对一侧端口连接长槽225和另一侧端口连接长槽226,其分别连接于与上述第一气缸室231、第二气缸室241的上、下部连接的上、下部孔口221a、221b的开放端,即与气缸轴221的轴向正交而贯通的开放端,以对向方式较长地绕设在两侧轴端部的外周面,以形成通过旋转而成的上述第一输入端口A-1、第二输入端口A-2和第一输出端口B-1、第二输出端口B-2的连接管路。
[0124] 而且,上述第一气缸室231、第二气缸室241分别结合有第一杆活塞250、第二杆活塞260,该第一杆活塞250、第二杆活塞260,由通过高压气体G的加压而滑移的活塞、及配置于该活塞的两侧并以与上述第一气缸室231、第二气缸室241气密的状态向外部突出的杆构成。
[0125] 此时,上述第一气缸室231、第二气缸室241为了上述第一杆活塞250、第二杆活塞260的杆进出操作时的气密,而在上、下部在结合于杆的状态下,组装各自的活塞帽P/C。
[0126] 并且,上述第一气缸230、第二气缸240的外部具有第一环轴承壳体270、第二环轴承壳体280,上述第一环轴承壳体270、第二环轴承壳体280与上述第一杆活塞250、第二杆活塞260的各杆的两端部结合而向上述第一杆活塞250、第二杆活塞260的动作方向滑移。
[0127] 在此,上述第一环轴承壳体270、环轴承壳体280为四边形环形状,通过一对导杆275、285组装在上述第一气缸230、第二气缸240的外部两侧凹陷的导向槽235、245,且为防止脱离而以直进移动的方式组装。
[0128] 换言之,在上述第一气缸230、第二气缸240的外侧插入上述第一环轴承壳体270、第二环轴承壳体280的状态下,将上述一对导杆275、285以滑移方向组装于上述第一气缸230、第二气缸240的上述两侧的导向槽235、245,且以一部分外周面结合于上述导向槽235、
245内的方式组装。
[0129] 由此,各上述第一环轴承壳体270、第二环轴承壳体280以可向上述第一杆活塞250、第二杆活塞260的移动方向滑移,但以防止自转且不脱离的状态组装。
[0130] 当然,通过这样组装,而在上述第一环轴承壳体270、第二环轴承壳体280的内侧上、下部面加工的槽内,上述第一杆活塞250、第二杆活塞260的杆两端部以啮合的状态组装,并且以彼此之间能够一体移动的方式组装。
[0131] 此时,上述第一环轴承壳体270、第二环轴承壳体280分别与两侧对向而以能够旋转的方式枢装有一对凸轮轴承271、281。
[0132] 上述气缸轴221在设定有上述第一杆活塞250、第二杆活塞260、第一环轴承壳体270、第二环轴承壳体280的状态下,使上述各凸轮轴承271、281与上述第一凸轮环214、第二凸轮环215的各凸轮面(偏心内轮)216、217内切的状态下,可旋转地枢接于上述壳体部210。
[0133] 即,上述气缸轴221的两端部枢接与上述壳体部210的侧盖211、212的轴槽211a、212a的内表面结合的支撑轴承B/R。
[0134] 由此,上述气缸轴221通过构建于上述第一气缸230、第二气缸240上的第一杆活塞250、第二杆活塞260的运作(通过高压气体的加压移动的直进移动)使上述第一杆活塞250、第二杆活塞260移动的同时,产生上述第一环轴承壳体270、第二环轴承壳体280的旋转动力(凸轮运动)而同步整体旋转,从而旋转上述气缸轴221。
[0135] 参照图10~图15,更具体地说明这种运作。
[0136] 如图10~图13所示,通过第一侧盖111、第二侧盖112的第一输入端口A-1、第二输入端口A-2加压移动的高压气体G通过与上述气缸轴221的第一气缸室231、第二气缸室241连接的上、下部孔口221a、221b中通过上述各端口连接长槽225、226中任一个连接的位置的孔口(为了便于说明,上部孔口为221a),对上述第一杆活塞250及第二杆活塞260的活塞赋予直进加压力,而使上述前进移动状态的上述第一杆活塞250及第二杆活塞260后退。
[0137] 由此,向支撑于这种第一杆活塞250、第二杆活塞260的杆两侧的第一环轴承壳体270、第二环轴承壳体280的两侧的凸轮轴承271、281提供单向的滑行驱动力来使上述第一凸轮环214、第二凸轮环215的各凸轮面(偏心内轮)216、217滑行旋转。
[0138] 这种滑行旋转如图14所示,加压移动的上述第一气缸室231或第二气缸室241中任一个的第一杆活塞250或第二杆活塞260通过最大直进(后退)处于上述第一环轴承壳体270或第二环轴承壳体280在上述第一凸轮环214或第二凸轮环215的凸轮面(偏心内轮)216或217的最大凸轮面(自中心点最短距离的凸轮面)和最小凸轮面(自中心点最长距离的凸轮面)设置有两侧的凸轮轴承271或281的死点(dead point)状态,另一个处于在上述第一凸轮环214或第二凸轮环215的中间凸轮面设置有两侧的凸轮轴承271或281的状态(中间后退状态)。
[0139] 换言之,死点(dead point)位置的一侧环轴承壳体270或280和90度交叉的状态的另一侧环轴承壳体280或270交替形成不位于死点(dead point)的位置的状态,加压移动的上述第一杆活塞250或第二杆活塞260中任一个总是在脱离死点的状态下被赋予移动(前进或后退)力,因此上述第一环轴承壳体270或第二环轴承壳体280不会发生因角度啮合(啮角应力)引起的故障,而能连续旋转。
[0140] 在这种过程中,通过上述第一杆活塞250、第二杆活塞260的直进移动,填充于上述第一气缸室231、第二气缸室241的高压气体通过处于与另一侧孔口221b连接的状态的各端口连接长槽225、226经由上述第一输出端口B-1、第二输出端口B-2排出,从而高压气体可连续流动。
[0141] 这样,如图15所示,高压气体经由第一输出端口B-1、第二输出端口B-2流动,并且交替形成与上述第一输出端口B-1或第二输出端口B-2连接的上述下部孔口221b的端口连接长槽225、226脱离位于上述第一输入端口A-1或第二输入端口A-2的死点的同时,相反地与上述第一输入端口A-1或第二输入端口A-2连接的上述上部孔口221a的端口连接长槽225、226与上述第一输出端口B-1或第二输出端口B-2连接的状态,从而通过上述第一输入端口A-1或第二输入端口A-2加压移动的高压气体始终经由上述第一输出端口B-1或第二输出端口B-2排出,上述气缸轴221通过所储存的物理能量而产生的高压气体的加压移动连续旋转。
[0142] 换言之,贯通于上述气缸轴221的第一气缸室231、第二气缸室241的上、下部孔口221a、221b交替地与上述第一输入端口A-1、第二输入端口A-2和第一输出端口B-1、第二输出端口B-2连通而供高压气体加压移动,并使上述气缸轴221连续旋转。
[0143] 通过这种过程,上述气缸轴221和第一杆活塞250、第二杆活塞260及第一环轴承壳体270、第二环轴承壳体280的结构部件整体同步旋转。
[0144] 即,如图11及图12所示,与上述第一气缸230、第二气缸240为一体概念而设置的上述第一环轴承壳体270、第二环轴承壳体280彼此以90度交叉的状态构成。
[0145] 由此,通过设置于所示第一气缸230、第二气缸240的第一气缸室231、第二气缸室241的第一杆活塞250、第二杆活塞260的直进移动(前进或后退)的上述第一环轴承壳体
270、第二环轴承壳体280的各凸轮轴承271、281中的任一个处于上述第一凸轮面216、第二凸轮面217的死点的最大凸轮面(自中心点最短距离的凸轮面)和最小凸轮面(自中心点最长距离的凸轮面)(杆活塞的最大前进或最大后退状态)时,另一个处于脱离死点而成为始终受到旋转移动的加压力的状态,由此通过单向的连续滑行运动而成。
[0146] 由此,基于滑行运动的上述凸轮轴承271、281与上述第一凸轮环214、第二凸轮环215的各凸轮面(偏心内轮)216、217不角度啮合(齿角应力:nip angle stress)的状态,使上述气缸轴221连续旋转并通过上述发电部300产生电力。
[0147] 另一方面,本发明的上述气体发生器200将与上述第一输入端口A-1、第二输入端口A-2连接的第一管路A的输出端连接于上述第一输出端口B-1、第二输出端口B-2,即使在上述第一输出端口B-1、第二输出端口B-2改为连接上述第二管路B的输入端,上述气体发生器200也可驱动。
[0148] 图8及图9是构成本发明的气体发生器的发电部的结构部件的分解立体图及组装状态剖视图。
[0149] 这种发电部300由定子310和转子350构成。
[0150] 上述定子由在上述气缸轴221的第一气缸230、第二气缸240之间,组装固定于上述壳体部210的中心盖213的内周面的定子芯320、和支撑并组装上述定子芯320的两侧的绝缘体330、340构成;
[0151] 上述转子350由与上述定子310对应地组装于上述气缸轴221的中心轴部的转子芯360、和组装于上述转子芯360的磁铁370构成。
[0152] 上述转子350上分别组装有在上述转子芯360的外周面以四分割形成的磁铁槽361中形成为弧形的磁铁370,上述转子芯360被二分割,在紧贴于上述气缸轴221的中心部倒棱加工的倒角部的状态下,以熔接的方式组装,以使与上述气缸轴221同步旋转。
[0153] 上述转子芯360的磁铁槽361为了防止向基于上述气缸轴221的旋转的离心力方向脱离,而形成为内宽外窄的锥形槽来形成被分割的4个磁铁槽361,上述磁铁槽中分别组装有磁铁370。
[0154] 这种转子芯360为组装于上述气缸轴221的中心轴部,而以二分割的状态构成,组装时首先以紧贴于上述气缸轴221的中心轴部的倒角部的状态熔接附着两个面之后,再次在上述4个磁铁槽361组装4个磁铁370。
[0155] 在此,上述磁铁槽361为了防止向基于上述气缸轴221的旋转的离心力方向脱离,而形成为内宽外窄的锥形槽,配合其加工而成的磁铁370以朝轴向滑动且嵌入的方式组装的状态下粘附而固定。
[0156] 另外,上述发电部的定子310的定子芯320具有朝轴向等分形成的组装槽321,上述绝缘体330、340上等分形成有用于卷绕线圈C/O的一对绕线突起361,以与上述定子芯320的组装槽321的内周面结合的结合突起362组装而成。
[0157] 这种定子310利用在定子芯320的外周面朝轴向突起的固定突起322以夹入于绕设在上述中心盖213的内部的固定槽213a的状态而旋转固定。
[0158] 上述定子芯320层叠有0.5mm的钢片,通过激光熔接成为单一本体,这种定子芯320的制造在该行业中已是广泛公知的技术,可省略详细说明。
[0159] 而且,由上述发电部300发电的电力能够通过将从定子310引出的RSTN上的交流通过外部的控制器C/B整流成DC电平来使用。
[0160] 参照图1,对利用如上所述构成的本发明的物理能量储存系统的发电方法进行如下说明。
[0161] 上述物理能量储存系统由以下构成:压力容器气缸100;活塞杆120,以与内部气缸室气密状态暴露,以通过外部的物理作用力加压移动活塞110;第一单向阀160,为了保持因上述活塞110的前进移动的填充于内部的高压气体G的压缩平衡,使其从以活塞100区划的前侧气缸室向后侧气缸室单向移动;第一管路A,与后侧气缸室侧以气密状态连接,以放出因上述活塞110的前进移动的活塞杆120的体积移动量的相对于压缩的排斥力的储存能量;控制阀150,设置于上述第一管路A上用于控制释放高压气体的速度和量;气体发生器200,与上述第一管路A连接,且通过以上述控制阀150控制而移动的高压气体G来驱动;第二管路B,以气密状态连接,从而使被用作述气体发生器200的驱动动力的高压气体G返回到上述前侧气缸室;第二单向阀170,设置于上述第二管路B上并防止高压气体向上述气体发生器200逆流;气密压力管线,为在以与外部气密的状态内部维持压力平衡地填充有高压的高压气体的状态,
[0162] 利用上述物理能量储存系统的本发明的发电由高压气体填充步骤、通过外部的物理作用力产生能量的步骤、储存所产生的物理能量的步骤、及利用所存储的物理能量产生电力的发电步骤构成。
[0163] 上述高压气体填充步骤为向上述气密压力管线的内部填充高压气体G的步骤。
[0164] 这种高压气体G的填充通过在开放上述控制阀150的状态下通过配置于与上述压力容器气缸100的后侧气缸室连通的第一管路A上的气体注入口180填充而在气密管线整体上进行。并且,填充于气密管线中的高压气体优选能够最大压缩填充于相同规格的封闭空间中的氮气。
[0165] 接着,产生物理能量的步骤是在上述所填充的高压气体G中产生通过以外部的物理作用力来加压移动上述活塞杆120及活塞110而使上述活塞杆120前进而产生的体积变化量的排斥力(活塞杆的截面积×气缸内部压力×冲程)的物理能量的步骤。
[0166] 在总括本发明的压力气密管线而制作成小容量的携带型时,上述物理作用力可通过人的握力来实现。
[0167] 另外,当大容量地制作本发明时,能够通过汽车刹车或电动车刹车时产生的轮胎的制动能量来提供。
[0168] 上述所产生的物理能量的储存步骤是为了气密压力管线内的压力平衡,在上述第二单向阀170与控制阀150的区间的气密管线以通过上述第一单向阀160向上述后侧气缸室循环的方式储存的步骤。
[0169] 即,通过外部的物理能量并以基于上述活塞杆120的前进移动的所增加的体积量加压的高压气体G通过上述第一单向阀160的开放而形成压力平衡的同时,并被储存。
[0170] 利用这样储存的物理能量的发电步骤为如下步骤,即通过开放上述控制阀150从压力相对较低的上述控制阀150向第二单向阀的气密管线以压力平衡的方式移动,从而使上述气体发生器200的转子350旋转来产生基于定子310电力的同时压力移动,同时上述活塞110及活塞杆120的回复(后退)。
[0171] 在此,如上所述,利用为了压力平衡而移动的高压气体的流动,既可以通过如上所述的气体发生器200的驱动而产生电力,还可以用作其他被驱动体的动力源。
[0172] 工业利用性
[0173] 本发明根据容量应用,可将在各种产业领域中发生的消耗性物理作用力储存为物理能量,需要时利用该物理能量生产电力来使用,或用于填充与用作其他动力的驱动源。
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