專利名稱：一種健身設備儲能發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于新能源發(fā)電和節(jié)能技術領域，具體涉及一種健身設備儲能發(fā)電系 統(tǒng)。
背景技術：
隨著社會的發(fā)展，人們對化石能源的需求越來越大，因而各種新能源被開發(fā)和應 用用以緩解化石能源的短缺。但是許多可利用的能源還是被白白的浪費了，如生活中的健 身設備，人們在健身的同時消耗大量的能量但被利用的很少大部分能量沒得到應用。近年 來，一批既能健身又能發(fā)電的健身發(fā)電設備被研制出來。這些健身發(fā)電設備大都是在健身 的同時產(chǎn)生不穩(wěn)定的電流，然后儲存在電瓶中，需要時把耗電設備與電瓶相連。這樣的發(fā)電 對能量的利用率低，而且廢棄后的電瓶還會污染環(huán)境。

實用新型內容本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術中存在的上述問題，提供一種健身設備儲能 發(fā)電系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案如下本實用新型的健身設備儲能發(fā)電系統(tǒng)，該發(fā)電系統(tǒng)由空氣壓縮裝置、壓縮空氣的 多級緩沖裝置、增壓裝置、壓縮空氣儲存裝置、壓差發(fā)電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成；各種健身設備 分別與空氣壓縮裝置相連通，空氣壓縮裝置輸出端通過壓縮空氣輸送管道網(wǎng)與多級緩沖裝 置連接，多級緩沖裝置的一個輸出端與壓差發(fā)電機連接；另一個輸出端通過增壓裝置與壓 縮空氣儲存裝置連接，壓縮空氣儲存裝置輸出端與多級緩沖裝置連接；在多級緩沖裝置和 壓縮空氣儲存裝置之間設有控制系統(tǒng)。各小區(qū)居民家中和(或)小區(qū)健身場所的各種健身設備分別作用于與其相連的空 氣壓縮裝置，空氣壓縮裝置的出口通過快速接頭連接到壓縮空氣輸送管道網(wǎng)，通過壓縮空 氣輸送管道網(wǎng)將壓縮空氣輸送到壓縮空氣的多級緩沖裝置，通過壓縮空氣的多級緩沖裝置 實現(xiàn)部分壓縮空氣的儲存和壓差發(fā)電系統(tǒng)的連接；多級緩沖裝置中的壓縮空氣達到一定程 度后經(jīng)增壓裝置增壓后進入壓縮空氣儲存裝置；當需要發(fā)電是通過控制系統(tǒng)使多級緩沖裝 置中的壓縮空氣進入壓差發(fā)電系統(tǒng)驅動壓差電機發(fā)電，當多級緩沖裝置中的空氣壓力降到 一定程度后，再次通過控制系統(tǒng)使壓縮空氣儲存裝置中的壓縮空氣反饋給多級緩沖裝置使 多級緩沖裝置中的壓縮空氣維持在一定壓力。所述空氣壓縮裝置由活動推拉桿、活塞、套筒、導氣管、導向裝置組成；各種健身設 備運動部分與活動推拉桿連接，活動推拉桿的末端與活塞相連；套筒兩端開有導氣孔并通 過導向裝置與導氣管相連，導氣管與多級緩沖裝置輸入端連通。各小區(qū)居民家中和(或)小 區(qū)健身場所的各種健身設備運動部分作用于活動推拉桿，活動推拉桿的末端與活塞相連， 活塞在套筒中作往復運動，將空氣壓縮到0. 4 MPa ；套筒兩端開有導氣孔并通過導向裝置與 導氣管相連，導向裝置使導氣管始終與套筒上壓縮空氣那端的導氣孔相連；導氣管一端與導向裝置相連另一端連接到；所述壓縮空氣的多級緩沖裝置實現(xiàn)空氣壓縮裝置產(chǎn)生的壓縮空氣儲存、向增壓裝 置提供較穩(wěn)定的壓縮空氣及向壓差發(fā)電系統(tǒng)提供壓縮空氣；所述的多級緩沖裝置由依次串 聯(lián)的單向閥、壓力閥、壓力罐和壓力開關組成。所述的壓差發(fā)電系統(tǒng)包括進氣口轉向開關、氣缸、活塞、連桿和凸輪、變速箱和發(fā) 電機；多級緩沖裝置的輸出端與氣缸頂部的進氣口轉向開關連接，活塞與連桿和凸輪連接， 連桿和凸輪與變速箱連接，變速箱連接發(fā)電機。空氣壓縮裝置產(chǎn)生的壓縮空氣先通過壓縮 空氣輸送管道網(wǎng)再通過單向閥不斷地進入壓力閥，當壓力達到0. 4MPa時，壓力閥向壓力罐 輸送壓縮空氣；當壓力罐中的氣體壓力達到0. 4MPa后，不需要發(fā)電時壓力開關開啟壓力罐 向增壓裝置供應壓縮空氣，當需要發(fā)電時向壓差發(fā)電系統(tǒng)提供壓縮空氣。所述的控制系統(tǒng)主要由電力反饋裝置和壓力反饋裝置組成；電力反饋裝置與多級 緩沖裝置和壓差發(fā)電機連通；壓力反饋裝置與多級緩沖裝置和壓縮空氣儲存裝置相連通。 所述控制系統(tǒng)可以控制何時壓縮空氣儲存裝置向多級緩沖裝置輸送壓縮空氣和多級緩沖 裝置何時壓差發(fā)電系統(tǒng)輸送壓縮空氣；控制系統(tǒng)主要有電力反饋裝置和壓力反饋裝置組 成；當電力反饋裝置發(fā)現(xiàn)用電緊張時就控制多級緩沖裝置向壓差發(fā)電系統(tǒng)輸送壓縮空氣， 反之則控制多級緩沖裝置向則向當壓縮空氣儲存裝置輸送壓縮空氣；當壓力反饋裝置發(fā)現(xiàn) 壓力罐中的壓縮氣體壓力過低時控制壓縮空氣儲存裝置向多級緩沖裝置輸送壓縮空氣。所述的健身設備包括居民家中的健身設備、小區(qū)健身設備和公益健身設備。由于采用上述技術方案，本實用新型具有的有益效果如下可操作性強、可應用于 小區(qū)居民家中和(或)小區(qū)健身場所的各種健身設備；把小區(qū)居民家中和(或)小區(qū)健身場所 的各種健身設備或公益健身設備產(chǎn)生的能量收集后可以在需要發(fā)電的時候發(fā)電，且發(fā)電效 率高；本工藝健身發(fā)電系統(tǒng)具有發(fā)電成本低、便于實現(xiàn)、無污染、投資少，具有很好的經(jīng)濟和 社會價值。

[0013]圖1是本實用新型的系統(tǒng)示意圖。[0014]圖2是本實用新型中空氣壓縮裝置活·■推進行程結構示意圖。[0015]圖3是本實用新型中空氣壓縮裝置活·■退出行程結構示意圖。[0016]圖4是本實用新型中多級緩沖裝置的結構示意圖。[0017]圖5是本實用新型中壓差發(fā)電系統(tǒng)活·■第一行程結構示意圖。[0018]圖6是本實用新型中壓差發(fā)電系統(tǒng)活·■第二行程結構示意圖。[0019]圖7是本實用新型中壓差發(fā)電系統(tǒng)活·■第三行程結構示意圖。[0020]圖8是本實用新型中壓差發(fā)電系統(tǒng)活·■第四行程結構示意圖。[0021]圖9是本實用新型中控制系統(tǒng)結構示意圖。
具體實施方式
下面通過附圖以及具體實施方式
對本實用新型做進一步說明。本實用新型的健身設備儲能發(fā)電系統(tǒng)如圖1所示，該發(fā)電系統(tǒng)由空氣壓縮裝置 II、壓縮空氣的多級緩沖裝置III、增壓裝置IV、壓縮空氣儲存裝置V、壓差發(fā)電系統(tǒng)VI、控制
4系統(tǒng)νπ組成。各種健身設備I分別與空氣壓縮裝置II相連通，空氣壓縮裝置II輸出端通過 壓縮空氣輸送管道網(wǎng)與多級緩沖裝置III連接，多級緩沖裝置III的一個輸出端與壓差發(fā)電機 連接；另一個輸出端通過增壓裝置IV與壓縮空氣儲存裝置V連接，壓縮空氣儲存裝置V輸 出端與多級緩沖裝置III連接；在多級緩沖裝置III和壓縮空氣儲存裝置V之間設有控制系統(tǒng) νπ。各小區(qū)居民家中和(或)小區(qū)健身場所的各種健身設備分別作用于與其相連的空氣壓縮 裝置II，空氣壓縮裝置的出口通過快速接頭連接到壓縮空氣輸送管道網(wǎng)，通過壓縮空氣輸 送管道網(wǎng)將壓縮空氣輸送到壓縮空氣的多級緩沖裝置III，通過壓縮空氣的多級緩沖裝置III 實現(xiàn)部分壓縮空氣的儲存和壓差發(fā)電系統(tǒng)V的連接；多級緩沖裝置III中的壓縮空氣達到一 定程度后經(jīng)增壓裝置IV增壓后進入壓縮空氣儲存裝置V ；當需要發(fā)電是通過控制系統(tǒng)νπ使 多級緩沖裝置III中的壓縮空氣進入壓差發(fā)電系統(tǒng)VI驅動壓差電機發(fā)電，當多級緩沖裝置III 中的空氣壓力降到一定程度后，再次通過控制系統(tǒng)νπ使壓縮空氣儲存裝置V中的壓縮空氣 反饋給多級緩沖裝置III使多級緩沖裝置III中的壓縮空氣維持在一定壓力。如圖2和圖3所示，所述空氣壓縮裝置II由活動推拉桿1、活塞2、套筒3、導氣管 4、導向裝置5組成；各種健身設備運動部分與活動推拉桿1連接，活動推拉桿1的末端與活 塞2相連；套筒3兩端開有導氣孔并通過導向裝置5與導氣管4相連，導氣管4與多級緩沖 裝置III輸入端連通。各小區(qū)居民家中和(或)小區(qū)健身場所的各種健身設備運動部分作用于 活動推拉桿1，活動推拉桿1的末端與活塞2相連，活塞在套筒3中作往復運動，將空氣壓 縮到0. 4 MPa ；套筒3兩端開有導氣孔并通過導向裝置5與導氣管4相連，導向裝置使導氣 管4始終與套筒3上壓縮空氣那端的導氣孔相連；導氣管4 一端與導向裝置5相連另一端 連接到；如圖4所示，所述壓縮空氣的多級緩沖裝置III實現(xiàn)空氣壓縮裝置I產(chǎn)生的壓縮 空氣儲存、向增壓裝置IV提供較穩(wěn)定的壓縮空氣及向壓差發(fā)電系統(tǒng)VI提供壓縮空氣。所述 的多級緩沖裝置III由依次串聯(lián)的單向閥6、壓力閥7、壓力罐9和壓力開關8組成?？諝鈮?縮裝置產(chǎn)生的壓縮空氣先通過壓縮空氣輸送管道網(wǎng)再通過單向閥6不斷地進入壓力閥7， 當壓力達到0. 4MPa時，壓力閥7向壓力罐9輸送壓縮空氣；當壓力罐9中的氣體壓力達到 0. 4MPa后，不需要發(fā)電時壓力開關8開啟壓力罐9向增壓裝置IV供應壓縮空氣，當需要發(fā)電 時向壓差發(fā)電系統(tǒng)VI提供壓縮空氣。如圖5、所示，所述的壓差發(fā)電系統(tǒng)VI包括進氣口轉向開關10、氣缸11、活塞12、 連桿和凸輪13、變速箱14和發(fā)電機15 ；多級緩沖裝置III的輸出端與氣缸11頂部的進氣口 轉向開關10連接，活塞12與連桿和凸輪13連接，連桿和凸輪13與變速箱14連接，變速箱 14連接發(fā)電機15。多級緩沖裝置III輸送過來的壓縮空氣通過氣缸11頂部的進氣口轉向開 關10進入氣缸并推動位于其頂端的活塞12運動，活塞在運動的同時帶動與其相連的連桿 和凸輪13運動，到達氣缸最大工作行程后壓縮氣體從排氣口排出，關閉氣口轉向開關，在 連桿和凸輪運動的慣性下活塞回到氣缸頂端完成一個運動行程；連桿和凸輪在運動的同時 帶動與其相連的變速箱工作產(chǎn)生高的運動速度，進而帶動和它相連的發(fā)電機發(fā)電。所述控制系統(tǒng)ΥΠ可以控制何時壓縮空氣儲存裝置V向多級緩沖裝置III輸送壓縮 空氣和多級緩沖裝置III何時壓差發(fā)電系統(tǒng)VI輸送壓縮空氣。如圖9所示，所述的控制系統(tǒng) ΥΠ主要由電力反饋裝置16和壓力反饋裝置17組成；電力反饋裝置16與多級緩沖裝置III和 壓差發(fā)電機連通；壓力反饋裝置17與多級緩沖裝置III和壓縮空氣儲存裝置V相連通。當電力反饋裝置16發(fā)現(xiàn)用電緊張時就控制多級緩沖裝置III向壓差發(fā)電系統(tǒng)VI輸送壓縮空氣， 反之則控制多級緩沖裝置III向則向當壓縮空氣儲存裝置V輸送壓縮空氣；當壓力反饋裝置 17發(fā)現(xiàn)壓力罐9中的壓縮氣體壓力過低時控制壓縮空氣儲存裝置V向多級緩沖裝置III輸 送壓縮空氣。所述的健身設備包括居民家中的健身設備、小區(qū)健身設備和公益健身設備。本實用新型的工作原理如下各小區(qū)居民家中和(或)小區(qū)健身場所的各種健身設備I分別作用于與其相連的 空氣壓縮裝置II，空氣壓縮裝置II的出口通過快速接頭連接到壓縮空氣輸送管道網(wǎng)，通過 壓縮空氣輸送管道網(wǎng)將壓縮空氣輸送到壓縮空氣的多級緩沖裝置III，通過壓縮空氣的多級 緩沖裝置III實現(xiàn)部分壓縮空氣的儲存和壓差發(fā)電系統(tǒng)V的連接；多級緩沖裝置III中的壓 縮空氣達到一定程度后經(jīng)增壓裝置IV增壓后進入壓縮空氣儲存裝置V ；當需要發(fā)電時，通 過控制系統(tǒng)νπ使多級緩沖裝置III中的壓縮空氣進入壓差發(fā)電系統(tǒng)VI驅動壓差電機發(fā)電，當 多級緩沖裝置III中的空氣壓力降到一定程度后，再次通過控制系統(tǒng)νπ使壓縮空氣儲存裝置 V中的壓縮空氣反饋給多級緩沖裝置III使多級緩沖裝置III中的壓縮空氣維持在一定壓力。各小區(qū)居民家中和(或)小區(qū)健身場所的各種健身設備運動部分作用于活動推拉 桿1，活動推桿推桿1的末端與活塞2相連，活塞在套筒3中作往復運動，將空氣壓縮到0. 4 MPa ；套筒3兩端開有導氣孔并通過導向裝置5與導氣管4相連，導向裝置使導氣管4始終 與套筒3上壓縮空氣那端的導氣孔相連；導氣管4 一端與導向裝置5相連另一端連接到。壓縮空氣輸送管道網(wǎng)將空氣壓縮裝置I產(chǎn)生的壓縮空氣連接到同一個多級緩沖 裝置III上。空氣壓縮裝置I產(chǎn)生的壓縮空氣先通過壓縮空氣輸送管道網(wǎng)再通過單向閥6不 斷地進入壓力閥7，當壓力達到0. 4MPa時，壓力閥7向壓力罐9輸送壓縮空氣；當壓力罐9 中的氣體壓力達到0. 4MPa后，不需要發(fā)電時壓力開關8開啟壓力罐9向增壓裝置IV供應壓 縮空氣，當需要發(fā)電時向壓差發(fā)電系統(tǒng)VI提供壓縮空氣。增壓裝置IV可以實現(xiàn)對多級緩沖裝置III中的壓縮空氣進行增壓，使壓縮空氣由 0. 4MPa增壓到0. SMPa并將增壓后的壓縮空氣通入壓縮空氣儲存裝置V。小區(qū)居民家中和(或)小區(qū)健身場所的各種健身設備通過各自的空氣壓縮裝置I 經(jīng)過壓縮空氣輸送管道網(wǎng)、多級緩沖裝置III和增壓裝置IV向同一個壓縮空氣儲存裝置V輸 送0. 8MPa的壓縮空氣。多級緩沖裝置III輸送過來的壓縮空氣通過氣缸11頂部的進氣口轉向開關10進入 氣缸11并推動位于其頂端的活塞12運動，活塞在運動的同時帶動與其相連的連桿和凸輪 13運動，到達氣缸11最大工作行程后壓縮氣體從排氣口排出，關閉氣口轉向開關10，在連 桿和凸輪13運動的慣性下活塞12回到氣缸11頂端完成一個運動行程；連桿和凸輪13在 運動的同時帶動與其相連的變速箱14工作產(chǎn)生高的運動速度，進而帶動和它相連的發(fā)電 機發(fā)電。當電力反饋裝置16發(fā)現(xiàn)用電緊張時就控制多級緩沖裝置III向壓差發(fā)電系統(tǒng)VI輸 送壓縮空氣，反之則控制多級緩沖裝置III向則向當壓縮空氣儲存裝置V輸送壓縮空氣；當 壓力反饋裝置17發(fā)現(xiàn)壓力罐9中的壓縮空氣壓力過低時控制壓縮空氣儲存裝置V向多級 緩沖裝置III輸送壓縮空氣。
權利要求1.一種健身設備儲能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于該發(fā)電系統(tǒng)由空氣壓縮裝置(II)、壓縮空 氣的多級緩沖裝置(III)、增壓裝置(IV)、壓縮空氣儲存裝置(V)、壓差發(fā)電系統(tǒng)(VI)、控制系 統(tǒng)(νπ)組成；健身設備(I )分別與空氣壓縮裝置(II)相連通，空氣壓縮裝置(II)輸出端通 過壓縮空氣輸送管道網(wǎng)與多級緩沖裝置(III)連接，多級緩沖裝置(III)的一個輸出端與壓差 發(fā)電機連接；另一個輸出端通過增壓裝置(IV)與壓縮空氣儲存裝置(V)連接，壓縮空氣儲 存裝置(V)輸出端與多級緩沖裝置(III)連接；在多級緩沖裝置(III)和壓縮空氣儲存裝置(V)之間設有控制系統(tǒng)(νπ)。
2.根據(jù)權利要求1所述的健身設備儲能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述空氣壓縮裝置(11)由活動推拉桿(1)、活塞(2)、套筒(3)、導氣管(4)、導向裝置(5)組成；健身設備運動部 分與活動推拉桿(1)連接，活動推拉桿(1)的末端與活塞(2)相連；套筒(3)兩端開有導氣 孔并通過導向裝置(5)與導氣管(4)相連，導氣管(4)與多級緩沖裝置(III)輸入端連通。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的健身設備儲能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的多級緩沖 裝置(III)由依次串聯(lián)的單向閥(6)、壓力閥(7)、壓力罐(9)和壓力開關(8)組成。
4.根據(jù)權利要求3所述的健身設備儲能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的壓差發(fā)電系統(tǒng)(VI)包括進氣口轉向開關(10)、氣缸(11)、活塞(12)、連桿和凸輪(13)、變速箱(14)和發(fā)電 機(15);多級緩沖裝置(III)的輸出端與氣缸(11)頂部的進氣口轉向開關(10)連接，活塞(12)與連桿和凸輪(13)連接，連桿和凸輪(13)與變速箱(14)連接，變速箱(14)連接發(fā)電 機(15)。
5.根據(jù)權利要求4所述的健身設備儲能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的控制系統(tǒng)(ΥΠ) 主要由電力反饋裝置(16)和壓力反饋裝置(17)組成；電力反饋裝置(16)與多級緩沖裝置 (III)和壓差發(fā)電機連通；壓力反饋裝置(17)與多級緩沖裝置(III)和壓縮空氣儲存裝置(V) 相連通。
專利摘要本實用新型的健身設備儲能發(fā)電系統(tǒng)，該發(fā)電系統(tǒng)由空氣壓縮裝置、壓縮空氣的多級緩沖裝置、增壓裝置、壓縮空氣儲存裝置、壓差發(fā)電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成；各種健身設備分別與空氣壓縮裝置相連通，空氣壓縮裝置輸出端通過壓縮空氣輸送管道網(wǎng)與多級緩沖裝置連接，多級緩沖裝置的一個輸出端與壓差發(fā)電機連接；另一個輸出端通過增壓裝置與壓縮空氣儲存裝置連接，壓縮空氣儲存裝置輸出端與多級緩沖裝置連接；在多級緩沖裝置和壓縮空氣儲存裝置之間設有控制系統(tǒng)。本健身發(fā)電系統(tǒng)具有發(fā)電成本低、便于實現(xiàn)、無污染、投資少，具有很好的經(jīng)濟和社會價值。
文檔編號F03G5/00GK201891562SQ20102061999
公開日2011年7月6日 申請日期2010年11月23日 優(yōu)先權日2010年11月23日
發(fā)明者陳志軍 申請人:陳志軍