本實用新型涉及氣動發電技術領域，特別是涉及一種氣動發電裝置。

背景技術：

現有的發電機結構一般都是以風力發電機、水力發電機、太陽能發電機、柴油發電機等為主。但是這些發電機的結構對于不同的動力源不能全部涵蓋實用，尤其是那些壓縮氣體、熱源氣體、水蒸氣等動力源；雖然，已有針對不同的動力源的特性而設計出現了不同結構類型的發電機。

壓縮空氣作為一種新興的空氣動力源，針對壓縮空氣作為動力源而設計的發電機與風力發電機不同，雖然，風力發電機與壓縮空氣的發電機都是采用風力、氣體等流動性能源，但風力發電機的結構并不能很好地轉換應用在壓縮空氣的發電上，其原理和結構存在較大差異。

現有的壓縮空氣發電機，多采用葉片式的葉輪驅動，葉片式的驅動其葉片的加工為了做到流線型的受力，對葉片的形狀、精度要求比較高，生產加工成本大，由于壓縮氣體的沖擊比較大，葉片的形式容易失效，可靠性低，所以葉片式結構能承受的驅動力有限，使其轉子的轉速有限，速度不高，無法滿足發電機的電壓、電流的要求。

另外，發電的過程中，由于存在磁相變熱，溫升大。

以上背景技術內容的公開僅用于輔助理解本實用新型的實用新型構思及技術方案，其并不必然屬于本專利申請的現有技術，在沒有明確的證據表明上述內容在本專利申請的申請日已經公開的情況下，上述背景技術不應當用于評價本申請的新穎性和創造性。

技術實現要素：

本實用新型主要目的在于提出一種氣動發電裝置，以解決上述現有技術存在的驅動輪的生產成本大、耐沖擊差、可靠性低、溫升大、發電量無法滿足的技術問題。

為此，本實用新型提出一種氣動發電裝置，包括基座，以及設于所述基座上的定子，與所述定子配合的轉子，所述轉子上設有驅動輪，所述驅動輪的端面上設置有用于驅動所述驅動輪回轉的驅動孔，所述轉子通過氣浮支撐設于所述基座的回轉腔體中，所述基座中設有氣道，所述氣道包括作用于所述氣浮支撐上的氣浮氣道，和作用于所述驅動孔上的驅動氣道，所述轉子與所述氣浮支撐共用同一氣源，所述氣浮氣道與所述驅動氣道通過所述回轉腔體實現互通，所述驅動輪包括覆蓋所述驅動孔的蓋板。

優選地，本實用新型還可以具有如下技術特征：

所述驅動孔包括排氣孔和傾斜沉孔，所述排氣孔與所述傾斜沉孔相連通，所述排氣孔將氣流排入所述回轉腔體中，所述蓋板設有與所述排氣孔和傾斜沉孔相適應的通氣孔。

所述排氣孔為設于所述驅動輪的端面上的通孔，用于將氣流直接導向至回轉腔體中。

所述排氣孔為設于所述驅動輪上位于回轉腔體一側的端面上的沉孔，用于將氣流直接導向至回轉腔體中。

所述驅動輪的端面上設有至少一圈的所述驅動孔。

所述驅動氣道包括進氣道，環設于所述基座中與所述進氣道相通的至少一圈的環槽氣道，和設于所述環槽氣道上的至少一個的噴氣口，所述環槽氣道的回轉半徑與所述驅動孔的回轉半徑相適應。

所述傾斜沉孔的軸線與所述驅動輪的端面的夾角θ的范圍為0°﹤θ﹤90°。

所述氣浮支撐為氣浮軸承。

所述定子為永磁定子。

本實用新型與現有技術對比的有益效果包括：本實用新型于所述驅動輪的端面上設置有驅動孔，當壓縮氣體作用于驅動孔上時，氣流作用于驅動孔上的沖擊力的切向分力使得驅動輪回轉，由于壓縮氣體具有很大的壓縮氣體能量，所以該切向分力足以使得驅動高速回轉，相比于現有的葉片式驅動而言，驅動孔更易加工，對精度的要求更小，形狀的要求也極大的降低，并且由于該沉孔直接開設于驅動輪上，更能承受壓縮空氣的沖擊，耐壓能力大大提高，不存在折斷的問題，降低了失效的可能，提高可靠性，本實用新型通過氣浮支撐，使得轉子與基座間形成高壓氣膜，實現零摩擦連接的可能，大大降低了轉子回轉的回轉阻力，另外，本實用新型是通過驅動孔驅動的，其承載能力更強；本實用新型的氣浮氣道與驅動氣道之間通過回轉腔體連接，從驅動氣道噴出的氣流經過回轉腔體，作用于轉子和定子上，由于發電的過程中會產生大量的磁相變熱，通過將氣流流經轉子和定子，可以對其進行冷卻，大大降低溫升，本實用新型的驅動輪和氣浮支撐通過同一氣源驅動，高壓的氣源通過驅動氣道對驅動輪進行驅動，后通過回轉腔體、氣浮氣道作用于氣浮支撐上，同一氣源驅動既節約了用氣量，又實現了回轉驅動與氣浮支撐的同步工作。通過上述設置，本實用新型的轉子可具有無接觸無磨擦，震動小的優點，并能實現超高速的運動回轉(每分鐘可以達到最高300000轉的速度回轉)，其發電電壓可達100-5000V，滿足發電要求，蓋板的設置可以驅動孔的承載能力。

優選方案中，排氣孔的設置，可以將從驅動孔中吹入的氣經由排氣孔排出，形成流通的氣流，同時方便氣流流入回轉腔體中。其中，所述排氣孔為設于所述驅動輪的端面上的通孔，可以將氣流直接導向至回轉腔體中，特別的，所述排氣孔為設于所述驅動輪上位于回轉腔體一側的端面上的沉孔，避免排出的氣流較為分散的流出，更加準確的將氣流直接導向至回轉腔體中。

進一步地，所述驅動輪的端面上設有至少一圈的所述驅動孔，相應地，在基座上設置有環槽氣道，以及在其上的至少一個的噴氣口，上述設置可以提高驅動輪的工作能力，同時可以使端面的受力更為均勻。

所述驅動輪與所述氣浮支撐共用同一氣源，可以節省壓縮氣的用量，節約運行成本。

附圖說明

圖1是本實用新型具體實施方式一、二和三的A-A向階梯剖示意圖；

圖2是本實用新型具體實施方式一、二和三的驅動氣道的設置示意圖。

圖3是本實用新型具體實施方式一的驅動輪的結構示意圖。

圖4是本實用新型具體實施方式二的驅動輪的結構示意圖。

圖5是本實用新型具體實施方式三的驅動輪的結構示意圖。

1-基座，2-定子，5-轉子，6-驅動輪，4-氣浮支撐，3-回轉腔體，62-排氣孔，61-傾斜沉孔，8-進氣道，9-環槽氣道，7-噴氣口。

具體實施方式

下面結合具體實施方式并對照附圖對本實用新型作進一步詳細說明。應該強調的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本實用新型的范圍及其應用。

參照以下附圖，將描述非限制性和非排他性的實施例，其中相同的附圖標記表示相同的部件，除非另外特別說明。

實施例一：

一種氣動發電裝置，如圖1-2所示，包括基座1，以及設于所述基座1上的定子2，與所述定子2配合的轉子5，所述轉子5上設有驅動輪6，所述驅動輪6的端面上設置有用于驅動所述驅動輪6回轉的驅動孔，所述轉子5通過氣浮支撐4設于所述基座1的回轉腔體3中，所述基座1中設有氣道，所述氣道包括作用于所述氣浮支撐4上的氣浮氣道，和作用于所述驅動孔上的驅動氣道，所述轉子5與所述氣浮支撐4共用同一氣源，所述氣浮氣道與所述驅動氣道通過所述回轉腔體3實現互通，所述驅動輪6包括覆蓋所述驅動孔的蓋板(未示出)。

更為具體的，如圖3所示，所述驅動孔包括排氣孔62和傾斜沉孔61，所述排氣孔62與所述傾斜沉孔61相連通，所述蓋板設有與所述排氣孔62和傾斜沉孔61相適應的通氣孔，所述排氣孔62將氣流排入所述回轉腔體3中。本實施例中，所述驅動輪6的端面上設有一圈的所述驅動孔，當然本領域的技術人員可以根據回轉裝置的實際情況，設置其他圈數的驅動孔。

本實施例中，如圖2所示，所述驅動氣道包括進氣道8，環設于所述基座1中與所述進氣道8相通的至少一圈的環槽氣道9，其中，圖示的環槽氣道9為4圈，當然本領域的技術人員可以根據回轉裝置的實際情況，設置其他圈數的環槽氣道9，和設于所述環槽氣道9上的至少一個的噴氣口7，此時，圖示的噴氣口7一圈為18個，當然本領域的技術人員可以根據回轉裝置的實際情況，設置其他個數的噴氣口7，所述環槽氣道9的回轉半徑與所述驅動孔的回轉半徑相適應。

所述傾斜沉孔61的軸線與所述驅動輪6的端面的夾角θ的范圍為0°﹤θ﹤90°，優選為，15°、30°、45°、60°、75°、80°或85°，本領域技術人員還可根據實際情況設置其他夾角值。

本實施例中，所述定子2為永磁定子2，所述氣浮支撐4為氣浮軸承，該氣浮軸承為現有技術，在這里不做贅述。

本實施例中，基座1所選用的材料是不銹鋼材，其主要作用是旋轉運動的承載主體及固定支撐。壓縮氣由進氣道8進入，氣流從驅動氣道進入，經由環槽氣道9上的噴氣口7吹出，高速高壓的氣流作用于驅動孔上，使得驅動輪6承受一個切向力，該切向力驅動驅動輪6旋轉，進入傾斜沉孔61的氣經由排氣孔62排出，排出的氣進入到回轉腔體3中，給轉子5和定子2產生的熱量進行冷卻，降低溫升，進入回轉腔體3的氣體經氣浮氣道進入，作用于氣浮支撐4上，最后經由排氣口排出，本實施例中，氣浮支撐4為氣浮軸承，其中，向氣浮軸承的軸套內部供高壓氣體，至氣膜承載面板及軸套內，該軸套在高壓浮力的作用下形成氣浮，與傳動部件隔離，摩擦小，可以很便利的回轉往復運動，實現高速的旋轉。

實施例二：

一種氣動發電裝置，如圖1-2所示，包括基座1，以及設于所述基座1上的定子2，與所述定子2配合的轉子5，所述轉子5上設有驅動輪6，所述驅動輪6的端面上設置有用于驅動所述驅動輪6回轉的驅動孔，所述轉子5通過氣浮支撐4設于所述基座1的回轉腔體3中，所述基座1中設有氣道，所述氣道包括作用于所述氣浮支撐4上的氣浮氣道，和作用于所述驅動孔上的驅動氣道，所述轉子5與所述氣浮支撐4共用同一氣源，所述氣浮氣道與所述驅動氣道通過所述回轉腔體3實現互通，所述驅動輪6包括覆蓋所述驅動孔的蓋板(未示出)。

更為具體的，如圖4所示，所述驅動孔包括排氣孔62和傾斜沉孔61，所述排氣孔62與所述傾斜沉孔61相連通，所述蓋板設有與所述排氣孔62和傾斜沉孔61相適應的通氣孔，所述排氣孔62將氣流排入所述回轉腔體3中。特別的，所述排氣孔62為設于所述驅動輪6的端面上的通孔，用于將氣流直接導向至回轉腔體3中。本實施例中，所述驅動輪6的端面上設有一圈的所述驅動孔，當然本領域的技術人員可以根據回轉裝置的實際情況，設置其他圈數的驅動孔。

本實施例中，如圖2所示，所述驅動氣道包括進氣道8，環設于所述基座1中與所述進氣道8相通的至少一圈的環槽氣道9，其中，圖示的環槽氣道9為4圈，當然本領域的技術人員可以根據回轉裝置的實際情況，設置其他圈數的環槽氣道9，和設于所述環槽氣道9上的至少一個的噴氣口7，此時，圖示的噴氣口7一圈為18個，當然本領域的技術人員可以根據回轉裝置的實際情況，設置其他個數的噴氣口7，所述環槽氣道9的回轉半徑與所述驅動孔的回轉半徑相適應。

所述傾斜沉孔61的軸線與所述驅動輪6的端面的夾角θ的范圍為0°﹤θ﹤90°，優選為，15°、30°、45°、60°、75°、80°或85°，本領域技術人員還可根據實際情況設置其他夾角值。

本實施例中，所述定子2為永磁定子2，所述氣浮支撐4為氣浮軸承，該氣浮軸承為現有技術，在這里不做贅述。

本實施例中，基座1所選用的材料是不銹鋼材，其主要作用是旋轉運動的承載主體及固定支撐。壓縮氣由進氣道8進入，氣流從驅動氣道進入，經由環槽氣道9上的噴氣口7吹出，高速高壓的氣流作用于驅動孔上，使得驅動輪6承受一個切向力，該切向力驅動驅動輪6旋轉，進入傾斜沉孔61的氣經由排氣孔62排出，該排氣孔62設置成通孔，便于加工，同時可以將排出的氣直接導入到回轉腔體3中，給轉子5和定子2產生的熱量進行冷卻，降低溫升，進入回轉腔體3的氣體經氣浮氣道進入，作用于氣浮支撐4上，最后經由排氣口排出，本實施例中，氣浮支撐4為氣浮軸承，其中，向氣浮軸承的軸套內部供高壓氣體，至氣膜承載面板及軸套內，該軸套在高壓浮力的作用下形成氣浮，與傳動部件隔離，摩擦小，可以很便利的回轉往復運動，實現高速的旋轉。

實施例三：

一種氣動發電裝置，如圖1-2所示，包括基座1，以及設于所述基座1上的定子2，與所述定子2配合的轉子5，所述轉子5上設有驅動輪6，所述驅動輪6的端面上設置有用于驅動所述驅動輪6回轉的驅動孔，所述轉子5通過氣浮支撐4設于所述基座1的回轉腔體3中，所述基座1中設有氣道，所述氣道包括作用于所述氣浮支撐4上的氣浮氣道，和作用于所述驅動孔上的驅動氣道，所述轉子5與所述氣浮支撐4共用同一氣源，所述氣浮氣道與所述驅動氣道通過所述回轉腔體3實現互通，所述驅動輪6包括覆蓋所述驅動孔的蓋板(未示出)。

更為具體的，如圖5所示，所述驅動孔包括排氣孔62和傾斜沉孔61，所述排氣孔62與所述傾斜沉孔61相連通，所述蓋板設有與所述排氣孔62和傾斜沉孔61相適應的通氣孔，所述排氣孔62將氣流排入所述回轉腔體3中，特別的，所述排氣孔62為設于所述驅動輪6上位于回轉腔體3一側的端面上的沉孔，用于將氣流直接導向至回轉腔體3中。本實施例中，所述驅動輪6的端面上設有一圈的所述驅動孔，當然本領域的技術人員可以根據回轉裝置的實際情況，設置其他圈數的驅動孔。

本實施例中，如圖2所示，所述驅動氣道包括進氣道8，環設于所述基座1中與所述進氣道8相通的至少一圈的環槽氣道9，其中，圖示的環槽氣道9為4圈，當然本領域的技術人員可以根據回轉裝置的實際情況，設置其他圈數的環槽氣道9，和設于所述環槽氣道9上的至少一個的噴氣口7，此時，圖示的噴氣口7一圈為18個，當然本領域的技術人員可以根據回轉裝置的實際情況，設置其他個數的噴氣口7，所述環槽氣道9的回轉半徑與所述驅動孔的回轉半徑相適應。

所述傾斜沉孔61的軸線與所述驅動輪6的端面的夾角θ的范圍為0°﹤θ﹤90°，優選為，15°、30°、45°、60°、75°、80°或85°，本領域技術人員還可根據實際情況設置其他夾角值。

本實施例中，所述定子2為永磁定子2，所述氣浮支撐4為氣浮軸承，該氣浮軸承為現有技術，在這里不做贅述。

本實施例中，基座1所選用的材料是不銹鋼材，其主要作用是旋轉運動的承載主體及固定支撐。壓縮氣由進氣道8進入，氣流從驅動氣道進入，經由環槽氣道9上的噴氣口7吹出，高速高壓的氣流作用于驅動孔上，使得驅動輪6承受一個切向力，該切向力驅動驅動輪6旋轉，進入傾斜沉孔61的氣經由排氣孔62排出，該排氣孔62設置成所述驅動輪6上位于回轉腔體3一側的端面上的沉孔，便于加工，以及避免氣流分散排出，以將排出的氣直接導入到回轉腔體3中，給轉子5和定子2產生的熱量進行冷卻，降低溫升，進入回轉腔體3的氣體經氣浮氣道進入，作用于氣浮支撐4上，最后經由排氣口排出，本實施例中，氣浮支撐4為氣浮軸承，其中，向氣浮軸承的軸套內部供高壓氣體，至氣膜承載面板及軸套內，該軸套在高壓浮力的作用下形成氣浮，與傳動部件隔離，摩擦小，可以很便利的回轉往復運動，實現高速的旋轉。

本領域技術人員將認識到，對以上描述做出眾多變通是可能的，所以實施例僅是用來描述一個或多個特定實施方式。

盡管已經描述和敘述了被看作本實用新型的示范實施例，本領域技術人員將會明白，可以對其作出各種改變和替換，而不會脫離本實用新型的精神。另外，可以做出許多修改以將特定情況適配到本實用新型的教義，而不會脫離在此描述的本實用新型中心概念。所以，本實用新型不受限于在此披露的特定實施例，但本實用新型可能還包括屬于本實用新型范圍的所有實施例及其等同物。