一种轮胎能量转换系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种轮胎能量转换系统，包括与汽车主架配合使用的车轮，车轮由轮辋、与轮辋安装的轮胎及轮辋上设有的辐条组成，轮胎表面覆盖有一层弹性胎形成双层轮胎，轮胎表面与弹性胎之间设有鼓有空气的密封腔体；密封腔体由沿轮胎表面环形设置的多个独立的压缩气腔组成，相邻压缩气腔之间紧密连接，每个压缩气腔均设有独立的进气口和出气口；出气口连接有设于轮辋或汽车主架上的发电机。发电系统在汽车自身重量和汽车行驶对汽车轮胎有较大作用力下，该发电系统利用双层轮胎之间密封腔体，当汽车在行驶过程中，路面对弹性胎作用时不断产生压缩空气并把该压缩空气用于发电。
【专利说明】一种轮胎能量转换系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用汽车行驶产生压缩空气用于发电的【技术领域】，尤其涉及一种利用汽车自身重力和行驶的动力、及利用汽车双层轮胎结构产生压缩空气用于发电的发电系统。
【背景技术】
[0002]轮胎是汽车的重要部件之一，它直接与路面接触，和汽车悬架共同来缓和汽车行驶时所受到的冲击，保证汽车有良好的乘座舒适性和行驶平顺性；保证车轮和路面有良好的附着性，提高汽车的牵引性、制动性和通过性；承受着汽车的重量，轮胎在汽车上所起的重要作用越来越受到人们的重视。
[0003]但是，现有的车轮及轮胎的作用只是作为汽车在行驶时保持其安全行驶和畅顺行驶的功能，并没有把汽车行驶时轮胎所具有的能量及时转换为汽车所需能量或我们所需的有效能量；现有技术的车轮轮胎行驶的能量就会被白白浪费掉。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了克服上述现有技术的缺点，提供一种轮胎能量转换系统，该轮胎能量转换系统设置双层轮胎，主要是利用汽车自身重量及汽车在行驶过程中车轮轮胎所受到的重量，在双层轮胎内产生压缩空气并及时用于发电，除了用来发电外，另外也可以用来推动车辆行走。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种轮胎能量转换系统，包括与汽车主架配合使用的车轮，车轮由与车轴安装连接的轮辋、与轮辋安装的轮胎及轮辋上设有的辐条组成，所述的轮胎表面覆盖有一层弹性胎形成双层轮胎，轮胎表面与弹性胎之间设有鼓有空气的密封腔体；所述的密封腔体由沿轮胎表面环形设置的多个独立的压缩气腔组成，相邻压缩气腔之间紧密连接，每个压缩气腔均设有独立的进气口和出气口。所述的出气口连接有设于轮辋或汽车主架上的发电机。每个压缩气腔内充满有密封的空气，当汽车在行驶时，由于汽车自身重量和行驶时路面对汽车的作用力等都基本集中与汽车轮胎上，弹性胎接触路面；当汽车行驶时，弹性胎会受到一定的挤压，令压缩气腔的密封空气形成压缩空气并从出气口排出，吹动发电机发电，而由于进气口的设置能及时进气补充压缩气腔内的气体容量，令压缩气腔保持充足的空气，而可保证弹性胎不易泄气变形；压缩气腔能弹性复位，继续压下另一个压缩气腔进行重复循环产生压缩空气发电及复位；输出的压缩空气作为动力用于汽车上的发电机用于发电，当然，也可以把这些压缩空气保持下来，用于其它用途或能量转换，且车架也可以作用压缩空气的存储体。
[0006]进一步的，每个压缩气腔的出气口均独立连接一条出气管对应面向发电机的叶片。每个压缩气腔独立工作输出压缩空气循环吹动发电机，如100个压缩气腔的各自出气管组成环形对准发电机的叶片，分开连续循环吹动发电机工作。
[0007]进一步的，所述的弹性胎采用与轮胎材质一致的材料。弹性胎与轮胎的材质一致即可保证的弹性胎的质量稳定性，且于现有的轮胎结构和选材上一致，更能保证弹性胎对路面的适应性，令汽车行驶保持现有状态和安全性。
[0008]进一步的，所述的汽车主架底盘对应轮辋的位置设有发电机固定座，发电机固定在发电机固定座上，发电机对应面向轮辋的内侧面位置。为了优化汽车美观和令发电机不对现有汽车结构造成实质性的影响，发电机隐藏于轮辋内侧，隐蔽性好且安装牢固。
[0009]或者是所述的发电机直接安装隐藏于汽车主架内。也可以采用发电机隐藏于汽车主架内，与汽车主架结合为一体，解决车轮的安装位置和复杂性。
[0010]进一步的，所述的发电机采用气动发电机。产生的压缩空气作为动力应用在气动发电机上用于发电，产生的电能反馈用于汽车电池上使用或应用在电动汽车上使用。气动发电机的受风点可以直接面向气动发电机叶片的叶面，也可以设置在气动发电机叶片的侧面。
[0011 ] 或者是所述的发电机采用螺杆膨胀发电机。也可以使用螺杆膨胀发电机用于发电，该螺杆膨胀发电机的工作原理大致可分为:
1、进气过程:压缩空气经螺杆膨胀发电机的进气口进入转子的齿间容积后，将推动转子旋转，并使齿间容积不断扩大，当齿间容积完全与螺杆膨胀发电机的进气口脱离时，进气过程结束；
2、膨胀过程:随着齿间容积继续增大，压缩气体体积膨胀温度降低，同时输出动力到转子的伸出轴处；
3、排气过程:当齿间容积与螺杆膨胀发电机排气口相通时，便开始排气过程，直至齿间容积减少为零，完成一个工作循环为止。
[0012]该螺杆膨胀发电机的间隙密封，从而具有透平膨胀机和活塞膨胀机均不具有的独特优点。在螺杆膨胀发电机中，压缩空气直接作用在转子齿面上，因而有近似于直流电机启动时的转矩特性，即能进行重负荷启动。螺杆膨胀发电机的转速较低，一般约为同容量透平膨胀机的1/10左右，因而可不通过减速装置而直接驱动发电机或其它低速耗能机械，且轴封效果好，寿命长。螺杆膨胀发电机有机械传动发电和压缩空气传动这两种方式。
[0013]进一步的，所述的进气口和出气口直接与压缩气腔导通并设于弹性胎的内侧。当进气口和出气口设于弹性胎内侧时也具有良好的隐蔽性，且也能更方便与发电机连接，输出压缩空气至发电机也更方便直接。
[0014]进一步的，所述的进气口和出气口与压缩气腔导通并依次穿过轮胎和轮辋及凸出于轮辋上。进气口和出气口与现有轮胎气门嘴的设置方式原理基本相同，直接从轮辋凸出，即可容易观察，也不影响美观。
[0015]综上所述，本发明的有益效果是:本发明的轮胎能量转换系统利用汽车自身重量和汽车行驶对汽车轮胎有较大作用力的条件下，研发一种安装在车轮位置上的发电系统，该发电系统利用双层轮胎之间密封腔体，当汽车在行驶过程中，路面对弹性胎作用时不断产生压缩空气并把该压缩空气用于发电，其该双层轮胎的密封腔体还能补充入空气，令密封腔体时刻保持满气状态。且可以把压缩空气发电应用在汽车本身需要的设备上，而带动汽车行驶和操作，实现压缩空气发电。此压缩空气转换为电能的转化率高，而能把被浪费的能量转换为电能，属于纯绿色的新能源，对环境零污染。【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是实施例1的轮胎能量转换系统的车轮示意图；
图2是车轮的剖视图；
图3是实施例4的车轮的剖视图。
【具体实施方式】
[0017]实施例1
本实施例1所描述的一种轮胎能量转换系统，包括与汽车主架配合使用的四个车轮，如图1、图2所示，每个车轮均由与车轴安装连接的轮辋1、与轮辋安装的轮胎2及轮辋上设有的辐条3组成，所述的轮胎表面覆盖有一层弹性胎4形成双层轮胎，轮胎表面与弹性胎之间设有鼓有空气的密封腔体5，所述的密封腔体由沿轮胎表面环形设置的多个独立的压缩气腔9组成，相邻压缩气腔之间紧密连接，每个压缩气腔均设有独立的进气口 6和出气口 7。所述的出气口连接有设于轮辋或汽车主架上的发电机。每个压缩气腔内充满有密封的空气，当汽车在行驶时，由于汽车自身重量和行驶时路面对汽车的作用力等都基本集中与汽车轮胎上，弹性胎接触路面；当汽车行驶时，弹性胎会受到一定的挤压，令压缩气腔的密封空气形成压缩空气并从出气口排出，吹动发电机发电，而由于进气口的设置能及时进气补充压缩气腔内的气体容量，令压缩气腔保持充足的空气，而可保证弹性胎不易泄气变形；压缩气腔能弹性复位，继续压下另一个压缩气腔进行重复循环产生压缩空气发电及复位；输出的压缩空气作为动力用于汽车上的发电机用于发电，当然，也可以把这些压缩空气保持下来，用于其它用途或能量转换，且车架也可以作用压缩空气的存储体。
[0018]进一步的，每个压缩气腔的出气口均独立连接一条出气管10对应面向发电机的叶片。每个压缩气腔独立工作输出压缩空气循环吹动发电机，如100个压缩气腔的各自出气管组成环形对准发电机的叶片，分开连续循环吹动发电机工作。
[0019]进一步的，所述的弹性胎采用与轮胎材质一致的材料。弹性胎与轮胎的材质一致即可保证的弹性胎的质量稳定性，且于现有的轮胎结构和选材上一致，更能保证弹性胎对路面的适应性，令汽车行驶保持现有状态和安全性。
[0020]进一步的，所述的汽车主架底盘对应轮辋的位置设有发电机固定座，发电机固定在发电机固定座上，发电机对应面向轮辋的内侧面位置。为了优化汽车美观和令发电机不对现有汽车结构造成实质性的影响，发电机隐藏于轮辋内侧，隐蔽性好且安装牢固。
[0021]进一步的，所述的发电机采用气动发电机。产生的压缩空气作为动力应用在气动发电机上用于发电，产生的电能反馈用于汽车电池上使用或应用在电动汽车上使用。气动发电机的受风点可以直接面向气动发电机叶片的叶面，也可以设置在气动发电机叶片的侧面。
[0022]进一步的，所述的进气口和出气口直接与压缩气腔导通并设于弹性胎的内侧。当进气口和出气口设于弹性胎内侧时也具有良好的隐蔽性，且也能更方便与发电机连接，输出压缩空气至发电机也更方便直接。
[0023]实施例2
该实施例2是在实施例1的基础上进行改进，该实施例2的具体不同之处在于:
所述的发电机直接安装隐藏于汽车主架内。也可以采用发电机隐藏于汽车主架内，与汽车主架结合为一体，解决车轮的安装位置和复杂性。
[0024]实施例3
该实施例3同样是在实施例1的基础上进行改进，该实施例3的具体不同之处在于:所述的发电机采用螺杆膨胀发电机。也可以使用螺杆膨胀发电机用于发电，该螺杆膨胀发电机的工作原理大致可分为:
1、进气过程:压缩空气经螺杆膨胀发电机的进气口进入转子的齿间容积后，将推动转子旋转，并使齿间容积不断扩大，当齿间容积完全与螺杆膨胀发电机的进气口脱离时，进气过程结束；
2、膨胀过程:随着齿间容积继续增大，压缩气体体积膨胀温度降低，同时输出动力到转子的伸出轴处；
3、排气过程:当齿间容积与螺杆膨胀发电机排气口相通时，便开始排气过程，直至齿间容积减少为零，完成一个工作循环为止。
[0025]该螺杆膨胀发电机的间隙密封，从而具有透平膨胀机和活塞膨胀机均不具有的独特优点。在螺杆膨胀发电机中，压缩空气直接作用在转子齿面上，因而有近似于直流电机启动时的转矩特性，即能进行重负荷启动。螺杆膨胀发电机的转速较低，一般约为同容量透平膨胀机的1/10左右，因而可不通过减速装置而直接驱动发电机或其它低速耗能机械，且轴封效果好，寿命长。螺杆膨胀发电机有机械传动发电和压缩空气传动这两种方式。
[0026]实施例4
本实施例4所同样是在实施例1的基础上进行改进，该实施例4的具体不同之处在于:如图3所示，进气口 6和出气口 7与压缩气腔5导通并依次穿过轮胎2和轮辋I及凸出于轮辋上。进气口和出气口与现有轮胎气门嘴8的设置方式原理基本相同，直接从轮辋凸出，即可容易观察，也不影响美观。
[0027]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种轮胎能量转换系统，包括与汽车主架配合使用的车轮，车轮由与车轴安装连接的轮辋、与轮辋安装的轮胎及轮辋上设有的辐条组成，其特征在于，所述的轮胎表面覆盖有一层弹性胎形成双层轮胎，轮胎表面与弹性胎之间设有鼓有空气的密封腔体；所述的密封腔体由沿轮胎表面环形设置的多个独立的压缩气腔组成，相邻压缩气腔之间紧密连接，每个压缩气腔均设有独立的进气口和出气口 ；所述的出气口连接有设于轮辋或汽车主架上的发电机。
2.根据权利要求1所述的一种轮胎能量转换系统，其特征在于，所述的每个压缩气腔的出气口均独立连接一条出气管对应面向发电机的叶片。
3.根据权利要求1所述的一种轮胎能量转换系统，其特征在于，所述的弹性胎采用与轮胎材质一致的材料。
4.根据权利要求3所述的一种轮胎能量转换系统，其特征在于，所述的汽车主架底盘对应轮辋的位置设有发电机固定座，发电机固定在发电机固定座上，发电机对应面向轮辋的内侧面位置。
5.根据权利要求3所述的一种轮胎能量转换系统，其特征在于，所述的发电机直接安装隐藏于汽车主架内。
6.根据权利要求4或5所述的一种轮胎能量转换系统，其特征在于，所述的发电机采用气动发电机。
7.根据权利要求4或5所述的一种轮胎能量转换系统，其特征在于，所述的发电机采用螺杆膨胀发电机。
8.根据权利要求7所述的一种轮胎能量转换系统，其特征在于，所述的进气口和出气口直接与压缩气腔导通并设于弹性胎的内侧。
9.根据权利要求7所述的一种轮胎能量转换系统，其特征在于，所述的进气口和出气口与压缩气腔导通并依次穿过轮胎和轮辋及凸出于轮辋上。
【文档编号】B60K25/08GK103818247SQ201410044138
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年1月30日 优先权日:2014年1月30日
【发明者】冯柯霖 申请人:冯柯霖