气液联动式多效发电机的制作方法

本技术涉及发电装置，特别是一种气液联动式多效发电机。

背景技术：

1、我国工业发展对化石能源的依赖非常大，而化石能源日益枯竭的同时，生态环境也遭到严重破坏，因此，开发新能源，减少对化石能源的依赖迫在眉睫。基于风力、水力、畜力驱动的轮式发电装置是应用较为广泛为清洁能源发电设备，但是，这三类发电设备都存在发电模式单一，能量利用不充分的问题，并且，目前并未见到将这三类动力源进行巧妙结合的发电装置。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是克服现有技术的不足，而提供一种气液联动式多效发电机及发电方法，它可通过外部动力(畜力)驱动气体和液体两种介质在发电装置内部流动，以实现多效发电，具有较高的能量转化效率。

2、本实用新型的技术方案是：气液联动式多效发电机，包括气液联动发电装置；

3、气液联动发电装置包括外箱体b、内箱体、水轮发电机、第二活塞组件、进气阀、放气阀、第二传动组件和发电机b；

4、外箱体b由箱壁、顶壁和底壁合围而成，外箱体b内部设有第一混合腔，外箱体b下端设有进气口e，外箱体b上端设有排气口e；

5、内箱体固定安装在外箱体b的第一混合腔中，其内设有水腔，其上端设有进水口和做功口，进水口和做功口均敞开在外箱体b的第一混合腔中，进水口中安装有单向阀c；

6、水轮发电机通过做功口伸入内箱体的水腔中；

7、第二活塞组件包括缸套b、盖式活塞和输气管；缸套b为上下两端均敞口的管形，其固定安装在外箱体b的第一混合腔中，其下端侧壁上设有回水孔，其下端敞口由第一联通口、第二联通口和穿管口组成，第一联通口将缸套b内部与外箱体b第一混合腔连通，第二联通口将缸套b内部与内箱体进水口连通；第一联通口处安装有单向阀d；盖式活塞滑动安装在缸套b的上端敞口处，盖式活塞内部与缸套b内部共同形成第二混合腔，当盖式活塞移动至其移动行程的最下端时，盖式活塞将缸套b的回水孔遮蔽，盖式活塞在顶板上设有泄气孔，泄气孔将盖式活塞内部与外箱体b第一混合腔连通；输气管下端连接在外箱体b的进气口e上，上端穿过所述穿管口而伸入所述第二混合腔中；

8、进气阀与输气管关联，以控制输气管内的气流通断；

9、放气阀与盖式活塞关联，以控制盖式活塞的泄气孔开闭；

10、第二传动组件包括齿条、主齿轮轴、副齿轮轴、齿轮a、齿轮b及齿轮c；齿条呈竖直布置在盖式活塞上端，其下端固定连接在盖式活塞的上端，其上端穿过外箱体b的顶壁而伸出到外箱体b的外部上端；主齿轮轴和副齿轮轴分别可转动安装在外箱体b的顶壁外部，两者均呈水平且相互平行布置，主齿轮轴上设有齿条配合段，齿条配合段上设有用于容纳齿条的缺口和用于抵住齿条的抵块，在主齿轮轴转动一圈的时间段内，齿条配合段的缺口和抵块交替与齿条发生关联，在所述缺口与齿条发生关联的时间段内，齿条通过缺口完成往复升降过程；当所述抵块与齿条发生关联的时间段内，抵块抵住齿条的上端而暂停齿条的运动；齿轮a和齿轮b分别固定安装在主齿轮轴和副齿轮轴的同侧端部，两者相互啮合；齿轮c通过单向轴承安装在副齿轮轴上，并与齿条相互啮合，当齿条向上移动时，齿轮c通过单向轴承与副齿轮轴动力接合，当齿条向下移动时，齿轮c通过单向轴承与副齿轮轴动力分离；

11、发电机b固定安装在外箱体b的外部顶壁上，其机轴与副齿轮轴的一端连接。

12、本实用新型进一步的技术方案是：进气阀包括开闭执行组件、动力输入组件和刚性管道；开闭执行组件包括阀壳a、导向套、限位端板a、限位端板b、推杆a、弹簧a、第一栅格板和第二栅格板；阀壳a内部设有供气流通过的内腔，其两端分别为进气端和排气端，阀壳a的排气端连接在箱体b的进气口e上；导向套为两端开口的套管，其设置在阀壳a外部并直接或间接与阀壳a固定连接，其前端口相对靠近阀壳a，其后端口相对靠近刚性管道；限位端板a和限位端板b分别固定安装在导向套的前端口和后端口上；推杆a中部设有环形台阶，推杆a通过环形台阶滑动安装在导向套内孔中，其前端从导向套的前端口伸出并穿过阀壳a的壳壁进入阀壳a内腔中，其后端从导向套的后端口伸出；弹簧a套装在推杆a上，并压缩设置在限位端板a与推杆a的环形台阶之间；第一栅格板和第二栅格板相互紧邻布置安装在阀壳a的内腔中，第一栅格板上设有供气流通过的通气孔a，第二栅格板上设有供气流通过的通气孔b，第二栅格板与推杆a前端固定连接；第二栅格板在推杆a的带动下与第一栅格板之间产生相对滑动，从而使第二栅格板的通气孔b与第一栅格板的通气孔a错位或正对；当第二栅格板的通气孔b与第一栅格板的通气孔a错位时，阀壳a的进气端与排气端之间被隔断，进气阀关闭；当第二栅格板的通气孔b与第一栅格板的通气孔a正对时，阀壳a的进气端与排气端之间连通，进气阀打开；动力输入组件包括阀壳b、柱塞和弹簧b；阀壳b内部设有用于容纳液压油的内腔，阀壳b上端和下端分别设有柱塞安装口和进出油口；柱塞滑动密封安装在阀壳b的柱塞安装口中，并在竖直方向上被导向，其下端伸入阀壳b的内腔中，其上端伸出在阀壳b的外部；弹簧b压缩设置在阀壳b的内腔中，并与柱塞相抵，其通过弹力迫使柱塞保持在其移动行程的最上端；刚性管道的上端口密封连接在阀壳b的进出油口上，刚性管道的下端口与推杆a后端密封活动插接；

13、相应的，主齿轮轴上设有进气阀配合段；进气阀配合段上设有用于接触进气阀柱塞的弧形槽和用于接触进气阀柱塞的外圆面；随着主齿轮轴的转动，进气阀配合段的弧形槽和外圆面交替与进气阀柱塞相接触，当所述外圆面与进气阀柱塞相接触时，柱塞处在其移动行程的下端，使进气阀打开，当所述弧形槽与进气阀柱塞相接触时，柱塞处在其移动行程的上端，使进气阀关闭。

14、本实用新型再进一步的技术方案是：放气阀包括限位笼、空心磁块和推杆b；限位笼固定安装在盖式活塞内部的顶板上，并将盖式活塞的泄气孔包容在内；空心磁块内部设有空腔并可浮于水面上，其放置在限位笼内，并可沿限位笼做竖直方向移动；当空心磁块移动至限位笼底部时，泄气孔敞开，使放气阀打开；当空心磁块移动至限位笼顶部时,空心磁块与盖式活塞吸合固定，泄气孔关闭，使放气阀关闭；推杆b上端固定安装在外箱体b的顶壁上，下端伸入外箱体b的第一混合腔中，并正对空心磁块布置，其通过顶推空心磁块从而敞开盖式活塞的泄气孔。

15、本实用新型更进一步的技术方案是：其还包括气轮发电机；气轮发电机包括壳体组件、发电机a、叶轮转子和导流气嘴；壳体组件包括外壳体、前端盖和后端盖；外壳体呈管形，其内设有安装腔；前端盖和后端盖分别固定连接在外壳体的两端，前端盖和后端盖上均设有供气流通过的镂空孔；发电机a固定安装在后端盖上；叶轮转子包括中心轴和叶轮环，中心轴在两端分别设有第一连接段和第二连接段，中心轴在第一连接段活动安装在前端盖上，中心轴在第二连接段与发电机a的机轴连接，中心轴在第一连接段与第二连接段之间设有用于配合导流气嘴的第一安装段和用于安装叶轮环的第二安装段，叶轮环包括从内至外依次设置的内环a、叶片a和外环a，内环a固定安装在中心轴的第二安装段上，内环a与外环a同心设置并在两者之间形成第一环形间隙，多片叶片a围绕中心轴呈环形均布在第一环形间隙中，叶片a一端与内环a固定连接，另一端与外环a固定连接；导流气嘴包括从内至外依次设置的内环b、叶片b和外环b，外环b固定安装在外壳体的内壁面上，外环b与内环b之间形成第二环形间隙，多片叶片b环绕中心轴呈环形均布在第二环形间隙中，叶片b一端与内环b固定连接，另一端与外环b固定连接，导流气嘴的内环b与中心轴的第一安装段滑动配合；气轮发电机的后端盖通过管道连接至进气阀的阀壳a的进气端。

16、本实用新型更进一步的技术方案是：其还包括空气压缩机；空气压缩机包括外箱体a、第一活塞组件、管道组件和第一传动组件；外箱体a内部设有用于容纳第一活塞组件的安装腔；第一活塞组件包括柱状活塞和缸套a；柱状活塞竖直布置并固定安装在外箱体a的安装腔中，其上设有贯通其上下两端面的进气通道和排气通道，进气通道和排气通道内分别设有单向阀a和单向阀b；缸套a滑动安装在柱状活塞外部，缸套a的内壁面与柱状活塞的一侧端面合围形成中转气腔，中转气腔的容积随着缸套a与柱状活塞之间的相对滑动而增大或缩小；管道组件包括进气管和排气管；进气管上设有敞开在大气中的进气口c和连通至柱状活塞的进气通道的排气口c，排气管上设有连通至柱状活塞的排气通道的进气口d和用于排出空气的排气口d；第一传动组件包括曲轴和连杆；曲轴可转动安装在外箱体a的外部上端，曲轴一端用于接入外部转动动力；连杆一端为动力接入端，另一端为动力输出端，连杆在动力接入端与曲轴铰接，连杆在动力输出端与缸套a的上端外壁面铰接；空气压缩机的排气管的排气口d通过管道连接至气轮发电机的前端盖。

17、本实用新型更进一步的技术方案是：其还包括动力输入装置；动力输入装置包括转笼、转笼轴和支架，转笼通过转笼轴可转动安装在支架上，转笼内部设有用于容纳动物的空间，转笼轴一端通过联轴器与空气压缩机的曲轴连接。

18、本实用新型更进一步的技术方案是：其还包括动力输入装置；动力输入装置为连接在曲轴一端的手动转轮。

19、本实用新型更进一步的技术方案是：其还包括风轮发电机，风轮发电机包括固定安装在外箱体b排气口e上的发电机c和固定安装在发电机c机轴上的风轮转子；当第一混合腔中的过量空气通过排气口e外排时，风轮发电机的风轮转子被驱动转动，从而使发电机c发电。

20、本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

21、 1、发电装置内部集成了气体和液体两种介质，通过巧妙设计气流路径和液流路径，并巧妙利用“气推”和“液浮”效果，实现了多效和高效发电，具有较高的能量转化效率。

22、2、动力输入装置以动物(实施例1)或人工(实施例2)提供用于发电的原始动力，不依赖化石能源，不产出污染物，节能环保，产出的电能可储存入蓄电池或直接驱动需电设备运行；当以动物(例如猫、狗、家兔等家养宠物)作为原始动力时，可用于消耗动物多余的精力，满足动物活泼好动的天性；当以人工提供原始动力时，可在一定程度上满足锻炼身体的需求。

23、3.其可实现四重发电；第一重为气轮发电机发电，第二重是气液联动发电装置中的水轮发电机发电，第三重是气液联动发电装置中的发电机b发电，第四重是风轮发电机发电，实现了能量的充分利用。

24、以下结合图和实施例对本实用新型作进一步描述。