交通工具相对运动动能收集利用方法及其装置与流程

发动机及配件附件的制造及其应用技术1.本发明涉及交通工具动力，特别涉及一种交通工具相对运动动能收集利用方法及其装置。背景技术：2.目前的飞机、船舶、汽车与火车等项海、陆、空交通工具，在大气层内的地球自然空间中运行时，交通工具与自然环境介质之间发生相对运动，由此产生出行进阻力；并且，交通工具行进速度越大，所遇到的阻力越大；通常情况下，由自然环境介质产生的行进阻力，其增长倍数与交通工具行进速度增长倍数的平方成正比例；造成现有的交通工具需要大量消耗常规能源克服行进阻力才能维持其正常运行；由此造成现有的交通工具运行成本高昂，大量排放二氧化碳废气，严重污染地球生态环境。技术实现要素：3.本发明的目的是提供一种新的交通工具相对运动动能收集利用方法及其装置，收集利用交通工具在快速行进中与自然环境介质相对运动期间、由行进阻力与相对运动速度联合构成的相对运动动能，并将所收集的动能转换成推动交通工具向前行进的反冲推力与反冲推进动能，由此将其行进阻力高效转变为驱动动力，实现显著节能、显著降低运行成本、完全消除二氧化碳气体排放的技术效果。4.本发明的技术方案如下：5.一种交通工具相对运动动能收集利用方法，其方法是先期采用交通工具所载可逆式动力设备、利用储存能量驱动交通工具产生较快的设定行进速度；然后启动设置在交通工具前端的相对运动动能收集叶轮，收集交通工具在快速行进中与自然环境介质相对运动所形成的相对运动动能，并将所收集的动能转换成推动交通工具向前行进的反冲推力与反冲推进动能；同时利用本发明中的交通工具行进速度越快、其行进阻力越大，其可以收集利用的相对运动动能也就同步多倍增大的技术性能，让其产生出一种将行进阻力高效转换为行进动力的技术效果。6.在本发明中，所述交通工具相对运动动能收集利用方法是指，它可以是飞机收集利用与自然空气相对运动所产生的相对运动动能的方法，它也可以是船舶收集利用与自然水域相对运动所产生的相对运动动能的方法，它还可以是汽车、火车收集利用与自然空气相对运动所产生的相对运动动能的方法。7.在本发明中，所述交通工具相对运动动能收集利用方法中的储存能量是指，它可以是电能，它也可以是液态空气所产生的能量。8.在本发明中，所述交通工具相对运动动能收集利用方法中的自然环境介质是指，它可以是大气层内的空气，它也可以是自然环境水域中的水。9.一种交通工具相对运动动能收集利用装置，它包括交通工具机体，交通工具重力支承部件，可逆式动力设备，推进器，自然空气进气管，尾气外排管，相对运动动能收集叶轮，变速箱，同心双层机轴，相向对流换热器，液态空气储罐，蓄电池，高压电热仓，节流阀，工质泵，热力工质输送管。10.在本发明中，其中的液态空气储罐、蓄电池、可逆式动力设备、高压电热仓、变速箱、相向对流换热器、节流阀、工质泵设置在交通工具机体内。其中的推进器、相对运动动能收集叶轮在位于机体前端的同心双层机轴上装配设置，推进器居前，相对运动动能收集叶轮居后，推进器由同心双层机轴内轴驱动；相对运动动能收集叶轮与同心双层机轴的外轴联动，同心双层机轴的内、外轴分别与变速箱联动，变速箱与可逆式动力设备联动。11.在本发明中，所述交通工具相对运动动能收集利用装置中的可逆式动力设备是指，它可以是电动发电机，它也可以是同时兼作汽轮机、空气压缩机与发电机的动力设备。12.在本发明中，所述交通工具相对运动动能收集利用装置中的交通工具重力支承部件是指，它可以是飞机的机翼，它也可以是设置在船舶水下部位的水翼板，它还可以是汽车与火车的车轮。13.在本发明中，所述交通工具相对运动动能收集利用装置是指，它可以是飞机收集利用与自然空气相对运动所产生的相对运动动能的装置，它也可以是船舶收集利用与自然水域相对运动所产生的相对运动动能的装置，它还可以是汽车、火车收集利用与自然空气相对运动所产生的相对运动动能的装置。14.在本发明中，所述交通工具相对运动动能收集利用动能装置中的飞机收集利用相对运动动能装置是指，它可以是其将如上所述装置设置在飞机的机体主体的前端，也可以是将如上所述装置在飞机的机翼上多台设置，还可以是将如上所述装置在机体主体前端与机翼上同时设置。15.在本发明中，上述飞机相对运动动能收集利用装置中的设置在飞机机翼上的上述装置是指，它可以是朝水平方向设置，它也可以是朝垂直方向设置，它还可以是既可以朝水平方向、又可以朝垂直方向，可以在90度转动范围内自动调整方向的设置。16.在本发明中，所述交通工具相对运动动能收集利用装置中的船舶相对运动动能收集利用装置是指，它可以是将如上所述装置设置在船舶浸水线以下的船舶底部，也可以是将如上所述装置设置成为多具潜水动力仓，同时在潜水动力仓外侧设置水翼板，从而让潜水动力仓在行进中利用水翼板产生的升力将船舶主体托出水面。17.在本发明中，所述交通工具相对运动动能收集利用装置中的汽车、火车相对运动动能收集利用装置是指，它可以是利用储存电能进行前期启动运行的如上所述装置，它也可以是利用储存液态空气进行前期启动运行的如上所述装置，它还可以是同时利用储存电能与储存液态空气进行前期启动运行的如上所述装置。在上述三种不同工况中，其如上所述装置的电动发电机均与作为交通工具重力支承部件的车轮同轴装配设置。18.在本发明中，采用液态空气为热力工质的可逆式动力设备，同时兼作汽轮机、空气压缩机与发电机；液态空气经由工质泵注入相向对流换热器冷端内管吸热汽化后，再经高压电热仓加热，升温后输入可逆式动力设备驱动其运转作功，经由变速箱驱动同心双层机轴内轴与推进器工作；高温高压空气透平作功之后，降温降压成为尾气，部分尾气经热力工质输送管进入相向对流换热器的热端外管，冷凝液化后经节流阀注入液态空气储罐；其余尾气经由尾气外排管排向机外；在交通工具行进速度达到较快的设定速度后，自然环境介质驱动相对运动动能收集叶轮运转，其动能经由变速箱同时驱动推进器加速运转；必要时，相对运动动能收集叶轮经由变速箱同时驱动可逆式动力设备发电与生产液态空气；关闭尾气外排管与相关热力工质输送管，停止向高压电热仓供电，打开自然空气进气管，让其吸入自然空气，可逆式动力设备行使空压机功能，将自然空气压缩为中压空气输入高压电热仓；同时启动工质泵将液态空气少量泵入相向对流换热器冷端内管，汽化成低温、中压空气后流入高压电热仓与中压自然空气混合后再经热力工质输送管输入相向对流换热器热端外管，与液态空气换热后冷凝液化，最后经节流阀节流，流入液态空气储罐；其时，可逆式动力设备的功能由能量输入改为能量输出，所发出的电力输入蓄电池储存，所生产的液态空气经由相向对流换热器输入液态空气储罐储存。19.本发明先期采用所载可逆式动力设备、利用储存能量启动交通工具行进，待其达到较快的设定行进速度之后，启动相对运动动能收集叶轮收集利用交通工具与自然环境介质相对运动所产生的相对运动动能，再将其转换成推动交通工具向前行进的一种反冲推力与反冲推进动能，同时利用在本发明中的交通工具行进速度越快、其行进阻力越大，其可以收集利用的相对运动动能也就同步多倍增大的技术性能，将行进阻力高效转换为行进动力，由此实现显著节能、显著降低运行成本与消除二氧化碳废气排放的技术效果。附图说明20.下面结合附图对本发明做详细描述。21.图1是交通工具相对运动动能收集利用装置结构示意图。22.图2是相向对流换热器结构示意图。具体实施方式23.参看图1与图2，本发明所述的交通工具相对运动动能收集利用装置，采用在交通工具前端设置相对运动动能收集叶轮，在快速行进过程中利用所收集的相对运动动能反冲推进交通工具向前行进。24.本发明所述的交通工具相对运动动能收集利用方法的特点是，先期采用交通工具所载可逆式动力设备、利用储存能量驱动交通工具产生较快的设定行进速度，然后启动设置在交通工具前端的相对运动动能收集叶轮，并将其所收集的相对运动动能转换为推动交通工具向前行进的反冲推力与反冲推进动能，同时利用本发明中的交通工具行进速度越快、其行进阻力越大，其可以收集利用的相对运动动能也就同步多倍增大的技术性能，将相对运动动能高效利用为推动交通工具行进的清洁动力。25.本发明所述的交通工具相对运动动能收集利用装置利用上述方法加以实施。如图1所示，一种交通工具相对运动动能收集利用装置包括：交通工具机体1，自然环境介质2，交通工具重力支承部件3，液态空气储罐4，可逆式动力设备5，推进器6，自然空气进气管19，尾气外排管20，相对运动动能收集叶轮7，变速箱8，同心双层机轴9，相向对流换热器10，蓄电池11，高压电热仓12，工质泵13，节流阀14，热力工质输送管15、16、17、18、21。其中的液态空气储罐4、蓄电池11、可逆式动力设备5、高压电热仓12、变速箱8、相向对流换热器10、节流阀14、工质泵13设置在交通工具机体1内。其中的推进器6、相对运动动能收集叶轮7在位于机体前端的同心双层机轴9上装配设置，推进器6居前，相对运动动能收集叶轮7居后，推进器6由同心双层机轴9内轴驱动；相对运动动能收集叶轮7与同心双层机轴9的外轴联动，同心双层机轴9的内、外轴分别与变速箱8联动，变速箱8与可逆式动力设备5联动。26.在本发明中，所述交通工具相对运动动能收集利用装置中的可逆式动力设备5是指，它可以是电动发电机，它也可以是同时兼作汽轮机、空气压缩机与发电机的动力设备。27.在本发明中，所述交通工具相对运动动能收集利用装置中的交通工具重力支承部件7是指，它可以是飞机的机翼，它也可以是设置在船舶水下部位的水翼板，它还可以是汽车与火车的车轮。28.在本发明中，所述交通工具相对运动动能收集利用装置是指，它可以是飞机收集利用与自然空气相对运动所产生的相对运动动能的装置，它也可以是船舶收集利用与自然水域相对运动所产生的相对运动动能的装置，它还可以是汽车、火车收集利用与自然空气相对运动所产生的相对运动动能的装置。29.在本发明中，所述交通工具相对运动动能收集利用动能装置中的飞机收集利用相对运动动能装置是指，它可以是其将如上所述装置设置在飞机的机体主体的前端，也可以是将如上所述装置在飞机的机翼上多台设置，还可以是将如上所述装置在机体主体前端与机翼上同时设置。30.在本发明中，上述飞机相对运动动能收集利用装置中的设置在飞机机翼上的上述装置是指，它可以是朝水平方向设置，它也可以是朝垂直方向设置，它还可以是既可以朝水平方向、又可以朝垂直方向，可以在90度转动范围内自动调整方向的设置。31.在本发明中，所述交通工具相对运动动能收集利用装置中的船舶相对运动动能收集利用装置是指，它可以是将如上所述装置设置在船舶浸水线以下的船舶底部，也可以是将如上所述装置设置成为多具潜水动力仓，同时在潜水动力仓外侧设置水翼板，从而让潜水动力仓在行进中利用水翼板产生的升力将船舶主体托出水面。32.在本发明中，所述交通工具相对运动动能收集利用装置中的汽车、火车相对运动动能收集利用装置是指，它可以是利用储存电能进行前期启动运行的如上所述装置，它也可以是利用储存液态空气进行前期启动运行的如上所述装置，它还可以是同时利用储存电能与储存液态空气进行前期启动运行的如上所述装置。在上述三种不同工况中，其如上所述装置的电动发电机均与作为交通工具重力支承部件7的车轮同轴装配设置。33.在本发明中，采用液态空气为热力工质的可逆式动力设备5，同时兼作汽轮机、空气压缩机与发电机；液态空气经由工质泵13注入相向对流换热器10冷端内管吸热汽化后，再经高压电热仓12加热，升温后输入可逆式动力设备5驱动其运转作功，经由变速箱8驱动同心双层机轴9内轴与推进器6工作；高温高压空气透平作功之后，降温降压成为尾气，部分尾气经热力工质输送管18进入相向对流换热器10的热端外管，冷凝液化后经节流阀14注入液态空气储罐4；其余尾气经由尾气外排管20排向机外；在交通工具行进速度达到较快的设定速度后，自然环境介质2驱动相对运动动能收集叶轮7运转，其动能经由变速箱8同时驱动推进器6加速运转；必要时，相对运动动能收集叶轮7经由变速箱8同时驱动可逆式动力设备5发电与生产液态空气；关闭尾气外排管20与相关热力工质输送管18，停止向高压电热仓12供电，打开自然空气进气管19，让其吸入自然空气，可逆式动力设备5行使空压机功能，将自然空气压缩为中压空气输入高压电热仓12；同时启动工质泵13将液态空气少量泵入相向对流换热器10冷端内管，汽化成低温、中压空气后流入高压电热仓12与中压自然空气混合后再经热力工质输送管21输入相向对流换热器10热端外管，与液态空气换热后冷凝液化，最后经节流阀14节流，流入液态空气储罐4；其时，可逆式动力设备5的功能由能量输入改为能量输出，所发出的电力输入蓄电池11储存，所生产的液态空气经由相向对流换热器输入液态空气储罐4储存。34.参看图1，本发明所述的飞机、船舶与汽车、火车等类交通工具相对运动动能收集利用装置的使用操作程序如下：35.一、飞机36.1.在垂直升降的飞机工况中，首先将在飞机机翼、交通工具重力支承部件3上左右前后对称设置的多台交通工具相对运动动能收集装置中的同心双层机轴9调整到垂直方向。37.2.启动工质泵13，将液态空气储罐4内的液态空气加压后经由热力工质输送管15泵入相向对流换热器10的冷端内管，液态空气与相向对流换热器10外管中的汽轮机尾气换热、汽化成高压空气。关闭热力工质输送管21，让高压空气从相向对流换热器10热端的内管经由热力工质输送管16输入高压电热仓12。38.3.开启高压电热仓12内的电热器，由蓄电池11向高压电热仓12供电。高压空气经由电热器加热后，升温成为高温高压空气。39.4.关闭自然空气进气管19。开启可逆式动力设备5，让其行使汽轮机功能。在由高压电热仓12注入的高温高压空气驱动下运转产生机械功。高温高压空气经汽轮机透平作功后降温、降压成为尾气，部分尾气经热力工质输送管18进入相向对流换热器10的热端外管，重新液化后经节流阀14降压注入液态空气储罐4。其余尾气经由尾气外排管20排向机外。40.5.可逆式动力设备5正常运转后，经由变速箱8驱动同心双层机轴9中的内轴，驱动推进器6运转，产生升力牵引飞机上升。41.6.在交通工具重力支承部件3上设置的多台交通工具相对运动动能收集装置所产生的上升升力作用下，飞机离地升空。42.7.与此同时，开启设置在飞机交通工具机体1前端的交通工具相对运动动能收集利用装置7，让其驱动推进器6加速运转，在飞机水平行进航速达到较快的设定航速之后，将设置在飞机机翼、交通工具重力支承部件3上的多台装置中的同心双层机轴9的朝向，由垂直方向调整为水平方向，让设置在交通工具重力支承部件3上的推进器6与设置在交通工具机体1前端的推进器6共同推动飞机快速向前航行。43.8.启动设置在交通工具机体1前端与交通工具重力支承部件3上的相对运动动能收集叶轮7，让其收集的相对运动动能经由变速箱8传递给同心双层机轴9的内轴驱动推进器6加速运转。44.9.在正常行进中，停止高压电热仓12中的电热器以及可逆式动力设备5运行。45.10.在飞机不再需要进一步加速或者需要减速航行的工况下，同时关闭尾气外排管20，关闭热力工质输送管18。打开自然空气进气管19，让其吸入自然空气，同时由相对运动动能收集叶轮7经变速箱8启动可逆式动力设备5行使空气压缩机功能，将所吸入的自然空气压缩成为中压空气，排向高压电热仓12。同时启动工质泵13将液态空气储罐4中的液态空气少量泵入相向对流换热器10冷端内管，与在外管中相向对流的中压空气换热汽化成为低温、中压空气后，经热力工质输送管16输入高压电热仓12内与由可逆式电力设备5生产的中压自然空气混合。打开热力工质输送管21，将高压电热仓12内的中压混合空气经热力工质输送管21输入相向对流换热器10热端外管，与内管中的低温液态空气换热后冷凝液化，最后经节流阀14节流，流入液态空气储罐4。以此作为前期液态空气消耗量的补充。46.11.同时，由相对运动动能收集叶轮7经由变速箱8驱动可逆式动力设备5行使发电机发电发电，将其发电量输入蓄电池11储存，以此作为前期电量消耗的补充。47.12.必要时，将飞机工况调整为如前所述的飞机起飞运行工况，由此实现飞机由储存能量支持的、由交通工具重力支承部件3上的垂直推进器6产生的升力托举飞机在空中静止悬停。48.13.降落时，首先将设置在交通工具机体1前端的推进器6经由变速箱8改由反转，让其成为减速动力装置，同时将设置在交通工具重力支承部件3上的多具同心双层机轴9由水平方向改为垂直方向，让其推进器6产生升力，由其克服飞机重力、让飞机实现平稳垂直降落。49.二、船舶50.1.提前启动设置在船舶底仓内的可逆式动力设备5，让其行使发电与液态空气生产功能，为蓄电池11与液态空气储罐4充足提供电能与液态空气。51.2.由船舶主体为潜水动力仓提供电能与液态空气，同时启动潜水动力仓内的推进器6，推动船舶向前行进。52.3.启动设置在多具潜水动力仓前端的相对运动动能收集叶轮7，利用其收集的相对运动动能经变速箱8驱动推进器6加速运转。53.4.随着船舶航速增大，水翼板产生的托举升力同步加大，船舶主仓船体被不断托举出水面，船舶主体承受的水的阻力同步减小，相反，潜水动力仓前端设置的相对运动动能收集叶轮7所收集的相对运动动能同步增大。54.5.当船舶航速达到设定航速之后，停止由储存液态空气与储存电力驱动的可逆式动力设备5运行。同时，将其功能改为由相对运动动能收集叶轮7驱动的发电与生产液态空气功能。55.三、汽车与火车56.1.由蓄电池11供电启动与车辆车轮同轴运转的可逆式动力设备5中的电动发电机、行使电动机功能，驱动车辆运行。57.2.启动可逆式动力设备5的汽轮机功能，由液态空气作为热力工质驱动其运转，经由变速箱8驱动推进器6运转。58.3.在车辆行进速度达到设定速度后，停止可逆式动力设备5的电动机与汽轮机功能运行，改由相对运动动能收集叶轮7驱动推进器6与车轮加速行进。59.4.在车辆行进速度不再需要加速，或者需要减速运行时，将可逆式动力设备5的电动机与汽轮机功能改为由相对运动动能收集叶轮7驱动的发电功能与液态空气生产功能。60.本发明先期采用所载可逆式动力设备利用储存能量推动交通工具行进，待其达到较快的设定行进速度之后，启动设置在交通工具前端的相对运动动能收集叶轮，收集利用交通工具在快速行进中与自然环境介质相对运动所产生的相对运动动能，再将其转换成为推动交通工具向前行进的反冲推力与反冲推进动能，同时利用在本发明中的交通工具行进速度越快、其行进阻力越大，其相对运动动能也就同步多倍增大的技术性能，将行进阻力高效转变为行进动力，由此实现显著节能、显著降低运行成本与消除二氧化碳废气排放的技术效果。61.本发明用途广泛，本发明在原理、工业和商业上的应用都包括在本发明权利要求范围内，任何在此基础上的改进技术都取自本发明的权利要求。









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