CN102076932A - 气动机械动力源 - Google Patents

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Abstract

提供一种机械动力***，用于在不使用热机的情况下常规上使用化石燃料发动机的几乎任何非飞行应用中提供扭矩，其中，通过简单地将化石燃料燃烧发动机替代为针对应用的具有适合尺寸的旋转式气动马达并将调压后的压缩气体供给到旋转式气动马达而实施。旋转式气动马达可用于几乎任何场所，并仅需要供应优选为压缩氮的压缩气体而运行。可容易地适用于汽车、水路和发电的应用，并可增加辅助化石燃料发动机用于压缩气体供应耗尽时的应急情况。在压缩气体箱已耗尽的情况下，螺杆式压缩机可被供电以将压缩气体供应到气动马达。压缩气体箱可由用户方便地更换。发电动力设施包括：成组的太阳能电池板，用于产生直流电(DC)；和DC/AC转换器，用于将DC转换为交流电(AC)并通过动力设施输出端口输出一部分AC，以供应AC负载。

Description

气动机械动力源
技术领域
本发明涉及与多种传统应用相结合的由压缩气体供以动力的旋转式气动马达的新颖的组合。
由压缩气体驱动的旋转式气动马达可应用的传统动力应用示例，包括但不限于：交通、电力生产、工业和商业动力应用、商业或住宅共发电，其中，操作压缩机压缩适合气体用作用于旋转式气动马达的工作压力源。
本发明通过三个广义实施例进行表现。在第一实施例中，由压缩气体驱动的旋转式气动马达以传统方式连接到机械装置，例如，汽车变速器，其中旋转式气动马达(RPM)的扭矩输出直接用于产生被传递的扭矩，例如，连接到汽车变速器的RPM将扭矩传递到机动运载工具的牵引轮。
在本发明第二实施例中，RPM常规地连接到发电机或交流发电机。得到的电力被常规地使用。
例如，本发明第二实施例可用于运输场合，例如，在铁路机车中，其中常规柴油机被替代为由压缩气体驱动的RPM。这样的优点在于，将不需要燃烧化石燃料(在此示例中为柴油燃料)，而且不需要热机(柴油机必须燃烧燃料以产生压缩而使其曲轴转动)。本发明的RPM不是热机。本发明的优选的第一实施例可通过以下方式例示：将由压缩气体供以动力的旋转式气动马达(CGD RPM)与诸如汽车之类的常规机械移动装置组合，其中，压缩气体被装载在移动装置上随装(onboard)的可再装的、可更换的箱中。除了汽车以外，移动装置可为任何常规的运载工具，包括：公共汽车、卡车、重型建筑和运土设备、越野车辆、铁路机车和所有类型的水运工具。
优选实施例的移动装置将具有所有熟知的常规用户控制器，例如节气门、制动器和燃料可用度指示器。在本发明的情况下，燃料可用度信息将包括剩余的可用于动力的压缩气体压力的模拟指示。
本发明的优选的第一实施例的移动装置还将具有：常规地包括在汽车运载工具中的辅助动力***，仅为示例地而非限制地，辅助动力***例如为：通过RPM的动力输出器(take-off)的辅助电力产生，RPM的空调和/或制冷动力输出器，以及动力转向装置和制动协助可能需要的由RPM动力输出器操作的泵。运载工具内部空间加热将通过电力以电方式实现。
本发明的优选的第一实施例的移动装置还将具有：常规燃料辅助发动机，电池组，辅助发电机，辅助压缩机，和辅助电动马达。虽然移动装置将主要通过压缩气体而以气动方式致动，不过，在压缩气体压力已经耗尽的紧急情况下，规定成操作运载工具。在随装的压缩气体箱可被再充之前，可通过随装的电动螺杆式空气压缩机在运载工具上产生辅助压缩空气。操作螺杆式压缩机的电力可通过随装的锂离子(Li离子)电池组、常规12伏汽车电池中的任意一种或者通过由相对小的随装化石燃料发动机供以动力的随装辅助发电机而提供。在常规12伏电池和锂离子电池组的情况下，使用常规转换器将DC输出转换为AC以驱动螺杆式空气压缩机。
本发明的旋转式气动马达优选地通过储存压力约为4,000PSI的压缩氮而运行。氮比压缩空气更优选，这是因为其产生时具有相对少的水蒸气。氮将在约4,000PSI下从储存箱通过管路传递到至少一个调节器，调节器将使氮压力降低到约90PSI至约150PSI的操作范围，而优选地约为120PSI。本发明的旋转式气动马达将通常被设计为在约90PSI至约150PSI的气体压力优选范围内操作。
旋转式气动马达并不是新颖的。旋转式气动马达常见在使用压缩空气作为操作气体的应用中作为空气工具。不过，虽然不是新的，但在本发明之前的旋转式气动马达并未已知可安装到常规上需要化石燃料消耗内燃机的动力应用中。这样的组合是本发明具备新颖性的重要因素之
而且，使用压缩空气的明显缺点是，当压缩大气通常含有湿度时，不可避免地存在湿气滞留。如果可能，则当空气被压缩时应在压缩之前从空气入口将滞留湿气驱除。保持压缩空气的箱必须频繁清除凝结水。水蒸气和液态水将干扰旋转式气动马达的操作并使其内部件过度磨损。优选地，在压缩空气线路中包括空气干燥器或除湿器，其邻近于螺杆式空气压缩机，用于从压缩空气中去除水和水蒸气。
在本发明第三实施例中，采用RPM并将其连接到发电机或交流发电机，用于在大型工业设施应用中产生AC电力。在这种情况下，RPM由DC驱动，DC在换流器/发电机中被转换为AC，DC通过太阳能电池板产生。由于可认为实体设施具有用于储存多个箱的空间，区别于移动装置中的可用空间，因而第三实施例是封闭的流体/气体***，其中，从RPM输出的低压气体以低压储存在一个或多个箱中，且所述箱能够处理由于降压转换所致的大的气体体积。
背景技术
常规的发动机为移动发动机(locomotor)供以动力，例如但非限制性地为：汽车，卡车，重型建筑和运土设备，铁路机车，和舰船和舟船，无论大型的还是小型的，均采用某种形式的汽油、柴油或天然气燃料燃烧内燃机以产生动能。
例如，在汽车中，化石燃料发动机的动能通常通过旋转曲轴收集并供给到变速器。汽车驾驶者控制节气门和变速器，并进而提供用户可控的动力。
基于常规化石燃料的动力***的大的缺点包括：(1)依赖日益昂贵的非再生性化石燃料作为主能量源；(2)不可避免地排放二氧化碳作为燃烧副产物；和(3)不可避免地大量浪费热形式的化石燃料化学能(每个热机均具有散热器或某些其它形式的散热装置。不可避免地被热机散除的热能构成了被消耗燃料内所含原始能量的相当大部分的浪费)。
例如，已经估计出，对于最大效率的汽油机而言，汽油中储存的化学能仅有约22％转化为曲轴动能。其余78％的能量被浪费，主要以热形式被浪费。
无法从内燃机中快速去除废热，将由于失灵(seize-up)而导致过热和发动机破坏。这样，内燃机在机械上需要装配散热器。不仅散热器散除了大概78％的汽油能量，而且散热器***本身及其冷却剂泵、带和滑轮对于发动机曲轴具有其自身的能量需求。这需要发动机具有足够大的能力，以运行冷却剂***而同时仍然将足够动能供应到运载工具变速器。
柴油机已知可实现的最大热效率在45％的范围内(即，45％的柴油燃料化学能被转化为可用动能)。
相比之下，本发明根本不采用热机为移动发动机供以动力。作为替代地，本发明采用旋转式扭矩气动发动机，其中，通过将压缩气体(优选为预压缩氮)供应提供到气动发动机而产生扭矩。压缩气体进入发动机的旋转室，其中允许压缩气体迫使气动发动机旋转。所述旋转以常规方式通过驱动轴获取，其中驱动轴以常规方式连接到所期望的任何应用。例如，驱动轴可连接到常规移动发动机机动运载工具(或轿车)的变速器和传动系。
本发明的新颖特征包括用于动力的能量源来自于机械移动装置上且形式为一个或多个压缩氮气罐。势能已通过压缩而储存在罐中，这是因为，首先需要能量将氮气压缩至罐中。
将固有于压缩气体中的储存的能量转化为可用动能简单地需要通过管路或导管将压缩气体从其储存罐中传出，将其供给到一个或多个压力调节器以将其压力降至适合于供给到旋转式气动能量，并最终允许调节后且由此降压后的压缩气体驱动气动发动机。在本发明的旋转式气动发动机中，为了得到所需动力，不需要发热，这不同于内燃机中不可避免的发热和热浪费。
本发明的另外的新颖特征在于，与常规的化石燃料供以动力的机械移动装置的相当多的碳排放相比，采用本发明用于动力则完全不产生或产生极少的碳排放。所称的碳排放是术语，用于描述将二氧化碳排出至大气中的机器或过程。压缩用于为本发明旋转式气动马达供以动力的预压缩氮所需的能量可至少部分地通过各种再生性能源而获得。这样，产生本发明所需压缩气体可能间接导致碳排放，但这些碳排放将少于由于常规化石燃料运输所致的碳排放。
用于本发明的优选的氮气包括78％的地球大气，其无毒无害。其不能燃烧或支持燃烧，且在化学上稳定使得其几乎呈惰性。氮从大气中无尽地使用，并当其从本发明的旋转式气动马达排放而一旦解除压缩时将直接返回到大气。
以这种方式，将不会由于使用本发明而使地球大气受到热的或化学的干扰或污染。这是因为，由于从常规的内燃机中倾排废热和二氧化碳，使大气受到热干扰和化学污染。这样，本发明针对基于化石燃料的运输提供中间(immediate)的大规模可替代方案，而同时通过基本上停止由于运输行为将二氧化碳加入大气而解决全球变暖。
然而，运输不是仅有的可将内燃烧或化石燃料燃烧替代为由压缩气体驱动的旋转式气动马达的领域。针对于改进能量效率、基本上消除二氧化碳排放、减少能量成本而符合要求的，还包括这样的领域：通过由旋转式气动马达现场操作的独立定位发电机而进行的结构加热、通风和空调(HVAC)。这样，本发明采取前述第三实施例的形式，由此，封闭的氮气***以及结果实现的电力从而可用于通常由大型电力设施服务的所有常规能量需要。例如，大型AC输出可用于工业空间加热、电热烹调，等等。本发明的第三实施例能够应用于任何规模的HVAC，例如非限制性地包括：住宅、商业、工业和政府AC动力产生需要。所有的工业应用热能和动能需要，可使用本发明的第一、第二和第三实施例或者它们的任意组合而得以满足。
发明目的
本发明的目的在于，提供一种机械移动装置，其使用旋转式气动发动机作为动力。
本发明的目的在于，使用随装储存的压缩气体(即，N2)作为用于旋转式气动发动机的力流体。
本发明的进一步目的在于，提供一种机械移动装置，其不需要热机用于主动力。
本发明的进一步目的在于，提供一种旋转式气动发动机，其可使用压缩氮或压缩空气产生动力。
本发明的目的在于，提供一种运输移动动力源，其基本上避免使用化石燃料作为主动力能量源。
本发明的目的在于，提供一种机械移动装置，其在工作过程中不会将热加到大气中。
本发明的目的在于，提供一种机械移动装置，其在工作过程中不会将化石燃料燃烧产物加到大气中。
本发明的目的在于，提供一种机械移动装置，其在工作过程中不会加剧大气烟雾。
本发明的目的在于，提供一种机械移动装置，其在个人和商用场合和水路运输中具有显著的整体能耗减少。
本发明的目的在于，提供一种机械移动装置，其在工作过程中不会以热形式浪费显著部分的能耗。
本发明的目的在于，提供一种动力源，用于不涉及使用热机的大多数非飞行应用。
本发明的目的在于，提供一种在大多数非飞行应用中减少由于化石燃料燃烧所致的温室气体排放的方法。
本发明的目的在于，提供一种动力源，其将允许显著减少对化石燃料的依赖性。
本发明的目的在于，提供一种允许显著减少对化石燃料依赖性的方法。
本发明的目的在于，提供一种非热机的动力源，用于替代例如这样的固定应用：化石燃料消耗固定发动机，包括常规的蒸汽涡轮工业规模发电设施，其中，化石燃料作为能量源燃烧，用于在驱动发电机时所需的动力。
本发明的目的在于，提供一种非热机的动力源，用于新颖的固定应用，例如，住宅和小型至中型规模的分散式共发电，以提供用于单独精确定位增强低成本发电的方式，以允许消除诸如住宅家庭烹调、加热和空调之类应用中的化石燃料，并允许用于商业、政府和工业耗电的低成本电能，用于诸如加热、通风和空调之类的常规应用和其它任何常规电能应用，所有应用均消除了化石燃料消耗固定发动机，并且所有应用均消除了以化石燃料作为用于驱动发电机所需动力的能量源进行燃烧而产生的电能的消耗。
本发明的目的在于，提供一种用于基本上减少对化石燃料的依赖性的方法，用于新颖的固定应用，例如住宅和小型至中型规模的分散式共发电，以提供用于单独精确定位增强低成本发电的方式，以允许消除诸如住宅家庭烹调、加热和空调之类应用中的化石燃料，并允许用于商业、政府和工业耗电的低成本电能，用于诸如加热、通风和空调之类的常规应用和其它任何常规电能应用，所有应用均消除了化石燃料消耗固定发动机，并且所有应用均消除了以化石燃料作为用于驱动发电机所需动力的能量源进行燃烧而产生的电能的消耗。
本发明的目的在于，提供一种非热机，用于驱动AC发电机，以与至少一组太阳能电池板协作或者在太阳能电池板不能提供足够动力以满足***上的电负载时与风力涡轮机协作以输出AC。在太阳能电池板产生的电能量超过设施的即时动力输出需要时，过剩的AC用于驱动压缩机以压缩氮气，和/或转换为DC以对电池充电。当太阳能电池板电输出降至低于即时负载需要时，压缩气体用于驱动RPM以产生AC用于补偿或者用于替代由所述板产生的AC。
当然，由RPM通过压缩气体产生的AC可通过储存于电池中的DC在由换流器/发电机或者其它有效的DC-AC转换器转换为AC之后进行补充。由于实体设施可认为具有用于储存多个箱的空间(区别于可用于移动装置的空间)，因而第三实施例是封闭的流体/气体***，其中，从RPM输出的低压氮气以低压储存在一个或多个箱中，所述箱能够处理由于降压转换所致的大的气体体积。AC产生设施或***不限于使用太阳能电池板供以动力，而是可替代地可通过风力涡轮、水动涡轮(例如水轮)、或任何组合供以动力，这取决于在设施所处地理位置处的可用天然能源。
与本发明一致，其它目的对于装置的用户和本领域技术人员而言将显见，由此，本发明不限于在此列举的目标，所进行的描述并未穷举且仅为示例性的描述。
发明内容
与这些目的和其它变得明显的目的一致，本发明优选地涉及可作为示例的但不限于以下的第一实施例，其中，常规的汽车适于在公路上行驶并由旋转式气动发动机供以动力，旋转式气动发动机通过在运载工具上随装的一个或多个高压箱中储存的压力调节后的压缩气体驱动。
优选的第一实施例所表现的其它示例可包括在过去由化石燃料热机供以动力的任何类型机器，例如但不限于：卡车，公共汽车，重型建筑设施，运土机械，舟船，舰船，和所有类型水运工具，和几乎任何的陆路或水路可用机械，在适合时包括固定设备，例如柴油供以动力的发电机。
优选地，压缩气体是氮，其处于约4,000PSI压力下。
压缩气体储存器可采用任何形式，例如随装的箱的形状，以匹配任何汽车主体腔。优选地，随装箱是小的可去除的可更换的筒，其可由汽车驾驶者或再充电站(recharge-station)服务人员方便地处理和更换。
本发明的旋转式气动发动机可将常规旋转动力供应到曲轴。曲轴优选地装配到常规的汽车变速器，使得动力以常规方式传送到运载工具的轮。
在压缩氮气随装供应在运载工具操作过程中耗尽的情况下，提供可替代方式的动力。由于旋转式气动发动机通过压缩气体驱动，因而在汽车上随装提供辅助螺杆式压缩机，以产生压缩空气。进而，螺杆式压缩机可通过随装锂离子电池组、通过在汽车中常见的常规12伏DC电池(二者均可接合到AC转换器)、或通过连接到辅助发电机的相对小的辅助化石燃料发动机而被供电。在辅助化石燃料发电机的情况下，将需要相对小的化石燃料辅助燃料箱。
在压缩氮加压气体在可补充之前已经耗尽的情况下，手动或自动地启动螺杆式压缩机压缩空气。得到压缩空气通过至少一个压力调节器被供给到气动发动机，作为主压缩氮的替代物。本发明的旋转式气动发动机将基于压缩空气而运行，不过压缩氮气是优选气体。
压缩氮是优选的主动力源，这是因为其相对比较干燥，即，没有水蒸气。非优选的压缩气体是空气，这是因为压缩大气空气不可避免地在压缩过程中引入水蒸气。水蒸气凝结将在储存箱中发生，得到的液态水凝结物将需要周期性清除。因此，除湿器或干燥器被包括在从辅助螺杆式压缩机至RPM的压缩空气线路中，优选地邻近于压缩机，以从压缩空气中去除尽可能多的水蒸气和凝结水。
旋转式气动马达将具有在化石燃料发动机中常见的常规动力输出器，用于操作常规的交流发电机或发电机，用于操作用于动力转向装置、动力制动、空调的泵、和所有其它常规的周边机械。
在本发明的优选的第一实施例中，旋转式气动马达被直接附接到常规汽车变速器，使得旋转式气动马达以与常规化石燃料机动发动机相同的机械方式将扭矩提供到变速器。
在非优选的第二实施例所表现的汽车示例中，旋转式气动马达可通过常规方式连接到发电机，其中，机动运载工具的动力由至少一个电动马达提供。最熟知的示例是电动汽车或混合动力汽车。
此示例中的该至少一个电动马达可通过常规方式连接到汽车变速器，或者可包括以不同机动布置连接到运载工具牵引轮的多个电动马达。
在使用电动马达来为运载工具牵引轮供以动力时将实现的另外的优点在于，可使用动态再生性制动形式的进一步能量储备，其中，用户应用制动器使得一个或多个电动马达作为发电机操作，从而将电流供给到随装锂离子电池组，并由此在制动过程中获取至少一部分的运载工具动能作为电能，
比较而言，在常见的常规布置中，化石燃料供以动力的运载工具不具有动态制动，其中常规制动***在制动过程中简单地以热形式散除运载工具的动能。在一个实施例中，本发明包括气动移动运输装置。该气动移动运输装置包括壳体，至少一个旋转式气动马达(RPM)和装容在所述壳体内的用户可更换、用户可再充的储存容器中的压缩氮气供应器，其中所述马达通过导管与所述气体储存容器流体连通的连接，所述导管具有至少一个气体压力调节器；至少一个辅助化石燃料发动机，其具有用于为所述辅助发动机供能的化石燃料供应器；至少一个发电装置，其连接到所述辅助发动机，用于产生电流；和至少一个电动螺杆式压缩机，其与所述至少一个发电装置电连接用以产生压缩空气。
所述压缩机与具有至少一个气体压力调节器的所述导管流体连通，用于将所述压缩空气供应到所述RPM；并包括除湿器，用于从所述导管中去除液态和蒸气水。所述至少一个旋转式气动发动机曲轴连接到常规的汽车变速器，用于将动力供给到所述移动运输装置的常规牵引轮。
优选地，所述运输装置包括：所述至少一个旋转式气动发动机曲轴连接到作为主能量源发电的发电机，其中常规的汽车变速器曲轴连接到电动马达，所述电动马达与所述发电机电连接，所述常规的汽车变速器用于在用户控制需求下将扭矩供给到所述移动运输装置的常规牵引轮。
优选地，所述运输装置包括：所述电动马达包括马达发电机，用于动态地制动获取运载工具动能而作为电能，所述移动运输装置包括连接到所述用于获取由所述移动运输装置进行所述动态制动所得到电能的所述马达发电机的以下之一：至少一组锂离子电池，一个或多个常规12伏电池，或至少一组锂离子电池和一个或多个常规12伏电池。
在另一实施例中，本发明包括发电动力设施。该设施包括：成组的太阳能电池板，用于产生直流电(DC)；DC/AC转换器，用于将DC转换为交流电(AC)，并通过动力设施输出端口输出一部分所述AC以供应AC负载；成组的电储存单元，其电连接到太阳能电池板，所述太阳能电池板受控以接收和储存DC动力，并再次受控以输出所储存的DC动力，用于在特定条件下由所述DC/AC转换器转换和输出；螺杆式气体压缩机，其连接到所述DC/AC转换器并由所述DC/AC转换器供以动力，用于将氮气压缩到高压状态；和高压箱，其通过高压导管连接到所述压缩机以接收所述高压氮气。
旋转式气动马达(RPM)通过所述高压导管连接到所述压缩机和高压箱；交流发电机/发电机通过驱动轴机械连接到所述RPM以当由所述压缩氮气驱动所述RPM时产生AC；低压箱在一端通过低压导管与所述RPM流体连通并在其另一端通过低压导管与所述压缩机流体连通，从而形成闭环而用于压缩/解除压缩作为用于驱动所述RPM的能量载体的所述氮气，从而通过设置到所述设施输出端口的所述交流发电机产生和输出AC。所述螺杆式气体压缩机操作以将所述氮气压缩至约4000PSI。
优选地，所述发电设施进一步包括：风力涡轮发电机；和AC/DC转换器。所述风力涡轮发电机电连接到所述输出端口、所述AC/DC转换器的输入端口、和所述压缩机。所述AC/DC转换器电连接到所述电储存单元。
本发明进一步包括：包括所述发电设施的一种住宅应急发电***；包括所述发电设施的一种商业应急发电***；和包括权利要求37中所述发电设施的一种工业规模固定设施发电***。
为此，优选地，所述发电设施进一步包括：至少一组锂离子电池，其通过DC/AC转换器与所述螺杆式压缩机电连接，用于增强可用于为所述螺杆式压缩机供以动力的电力；和/或至少一个12伏常规电池，其通过DC/AC转换器与所述螺杆式压缩机电连接，用于增强可用于为所述螺杆式压缩机供以动力的电力。
附图说明
本发明可结合附图被最好地理解。应注意，本发明不限于图中所示的具体实施例。
图1显示出适用于常规汽车的本发明第一实施例的布置的示意图。仅显示出旋转式气动马达和动力***，用于储存压缩气体形式的能量并可控地将能量释放到旋转式气动马达以产生将被供应到常规自动变速器的扭矩。
图2显示出适用于常规汽车的本发明第二实施例的布置的示意图。这应被认为是电动汽车或混合动力汽车，并还应被认为是在柴油电力铁路机车中常见的布置，在此，常规柴油机被替代为本发明的新颖的旋转式气动马达。图2与图1的不同之处在于，在旋转式气动马达与常规汽车自动变速器之间插置发电机与电动马达的组合。
图3是适用于将太阳能和/或风能转化为电力的电力设施中的本发明第三实施例的***平面示意图。
附图标记清单：
对于图1，第一实施例：
10旋转式气动马达。
15主旋转动力(扭矩)传输轴。
25常规汽车自动变速器。
30常规汽车轴，用于将动力从自动变速器传递到变速箱。
35常规汽车变速箱。
40常规汽车牵引轮。
50低压(压力调节后的)压缩气体供给线路，其输入到旋转式气动马达10。
60用户节气门控制器，用于使用户控制被供给到旋转式气动马达10的气压。
70气体压力调节器，用于调节高压压缩气体并将其作为调节后的低压压缩气体提供到下游管线的旋转式气动马达10。
72供给线路，用于将高压压缩气体从歧管80传导至压力调节器70。
80歧管，用于将高压压缩气体从储存箱90传导至高压气体供给线路72中。
90可更换的、可再充的储存箱，用于高压压缩气体。
110常规的汽车动力输出器，用于如下常规应用：操作辅助发电机或交流发电机，操作用于动力转向装置和动力制动、空气调节压缩机的泵等。
120电动螺杆式压缩机，其产生压缩空气，压缩空气通过压缩空气线路190供给至压缩空气调节器180，并且进入用于当箱90中的压缩气体已耗尽时将压缩空气传输到旋转式气动马达10的供给线路170。
130辅助发电机，其通过电连接部150连接到螺杆式压缩机120并连接到锂离子电池组160，用于将电力分别供给到120和160或者可替代地用于将电力每次供给到其中之一。
140辅助化石燃料发动机，其连接到辅助发电机130，用于根据需求产生待供给到螺杆式压缩机120和/或锂离子电池组160中的一个或所有的电力。
150电互相连接部，其互相连接在螺杆式压缩机120、发电机130和锂离子电池组160之间。
155辅助化石燃料箱，其用于辅助发动机140。
160锂离子电池组，其电连接到至少一个发电机(未示出)，发电机通过动力输出器110操作以使电池组160保持在满充电的正常状态。电池组160还电连接到辅助发电机130，使得电池组160也可通过发电机130充电；电池组160还电连接到螺杆式压缩机120，使得压缩机120可在短时间内通过电池组160供以动力。
162DC至AC转换器。
164常规的12伏电池，其可为铅酸凝胶(lead acid of gel)。
170压缩空气线路，其将调节之后的压缩空气从调节器180传导至旋转式气动马达10。
180压缩空气调节器，用于调节通过螺杆式压缩机120产生的压缩空气的压力。
185除湿器，用于从压缩气体线路中去除水和水蒸气。
190压缩空气气体线路，其通向空气调节器180。
对于图2，第二实施例：
210旋转式气动马达
215主旋转动力(扭矩)传输轴
223主发电机
224主牵引电动马达
225主汽车自动变速器
226电连接部，其处于主发电机223与主电动马达224之间。
227副旋转动力(扭矩)传输轴，其处于主电动马达224与汽车自动变速器225之间。
230常规的汽车轴，其将动力从自动变速器传递到变速箱。
235常规的汽车变速箱
240常规的汽车牵引轮
250低压(压力调节之后)的压缩气体供给线路，其输入到旋转式气动马达210。
260用户节气门控制器，用于使用户控制被供给到旋转式气动马达210的气压。
270气体压力调节器，用于调节高压压缩气体并将其作为调节后的低压压缩气体提供到下游管线的旋转式气动马达210。
272供给线路，用于将高压压缩气体从歧管280传导至压力调节器270。
280歧管，用于将高压压缩气体从储存箱290传导至高压气体供给线路272中。
290可更换的、可再充的储存箱，用于高压压缩气体。
310常规的汽车动力输出器，用于如下常规应用：操作辅助发电机或交流发电机，操作用于动力转向装置和动力制动、空气调节压缩机的泵等。
320电动螺杆式压缩机，其产生压缩空气，压缩空气通过压缩空气线路390供给至压缩空气调节器380，并且进入用于在箱390中的压缩气体已耗尽时将压缩空气传输到旋转式气动马达210的供给线路370。
330辅助发电机，其通过电连接部150连接到螺杆式压缩机120并连接到锂离子电池组160，用于将电力分别供给到120和160或者可替代地用于将电力每次供给到其中之一。
340辅助化石燃料发动机，其连接到辅助发电机330，用于根据需求产生待供给到螺杆式压缩机320和/或锂离子电池组360中的至少一个或所有的电力。
350电互相连接部，其互相连接在螺杆式压缩机320、发电机330和锂离子电池组360之间。
355辅助化石燃料箱，其用于辅助发动机340。
360锂离子电池组，其电连接到至少一个发电机(未示出)，发电机通过动力输出器310操作以使电池组360保持在满充电的正常状态。电池组360还电连接到辅助发电机330，使得电池组360也可通过发电机330充电。电池组360还电连接到螺杆式压缩机320，使得压缩机320可在短时间内通过电池组360供以动力。
362DC至AC转换器。
364常规的12伏电池，其可为铅酸凝胶。
370压缩空气线路，其将调节之后的压缩空气从调节器380传导至旋转式气动马达210。
380压缩空气调节器，用于调节通过螺杆式压缩机320产生的压缩空气的压力。
385除湿器，用于从压缩气体线路中去除水和水蒸气。
390压缩空气气体线路，其通向空气调节器180。
对于图3，第三实施例：
发电设施(plant)
太阳能电池板
风力发电机
AC/DC转换器
电储存单元
DC/AC转换器
输出端口
压缩机
高压导管
高压箱
RPM
交流发电机/发电机
低压导管
低压箱
具体实施方式
与本发明的目的一致，本发明通过将旋转式气动马达与迄今为止所有形式的化石燃料燃烧非飞行机械动力应用相结合而提供新颖的机械动力源。虽然本发明的布置已知用于驱动动力工具，不过，本发明的新颖组合尚未应用于较大型和较重型的应用(例如，运输)，主工业规模发电和较小规模建筑动力应用(例如，住宅、商业、工业和政府的加热、通风和空调)、以及针对常规应用(例如，家用电或商用电，空间加热，烹调，等等)而现场使用的散布式的小型至中型规模的发电。
本发明的进一步新颖之处在于，使用干燥的压缩气体(优选地为氮)的箱作为动力主源和替代源，用于在工业太阳能驱动或风力驱动电力设施中产生AC。空气工具已知使用来自箱的压缩空气，但箱不是用于工具的高压主动力源。用于空气工具的压缩空气供应典型地需要通过电驱动压缩机而周期性地补充被消耗的箱空气压力。
作为替代地，本发明使用具有气体压力调节器的高压、可再充、可更换的箱为旋转式气动马达供应氮气，其可以不同于气动工具中常见的布置。
预计作为动力源的压缩氮随其逐渐成熟而将更多地根据需求使用。预计，传输和运输高压压缩氮的便利方法，例如，与化石燃料汽车填充站具有相同方式的分布汽车再充电站，具有广泛的分布。压缩氮气可通过管线而长距离运输，并且可通过管路传送到建筑地点，例如，住宅，商用地点，政府和工业设施，其方式与天然气现在供应到许多这种地点的方式相同。
使用压缩氮驱动旋转式气动马达的重要优点在于压缩气体的能量本身为能量源，这不同于天然气不以其压力作为能量源而是以其在燃烧时将释放出的分子化学能作为能量源。
不同于化石燃料燃烧(天然气作为其中的重要示例)的是，使用压缩氮作为机械能量源不涉及以任何方式的燃烧发热。由于这一重要事实，使用压缩氮在能量效率上优于最佳的化石燃料动力应用，这是因为，无论在内燃机(例如汽油机或柴油机)或是在外部燃烧情况(例如在用于空间加热的炉中)中发生化石燃料燃烧，均会存在必然的大量能量浪费，其形式为释放到大气中的热。
使用压缩气体(例如氮)不需这样浪费能量。而是氮由于其压缩而储存的能量通过旋转式气动马达的驱动轴的扭矩供给而直接转化(没有热步骤)为机械能。
旋转式气动马达进而可容易地为不同规格尺寸的发电机供以动力以通过电方式执行几乎任何工作。这样，独立住宅空间可被电加热，而不需要燃烧。大型远洋船舶可由电动马达供以动力，电动马达通过来自旋转式气动马达的大量电力被驱动(通过电驱动推进器驱动大型舰船是已知的，除此以外，与本发明的不同之处在于，水路电力来自柴油发电机)。
所述提出发明的氮气的使用对于环境是安全的，这是因为，氮构成地球大气的78％。根据本发明，从大气空气或其它源生产氮、压缩氮和释放氮，将不会向大气中排放原本不存在于其中的物质。本发明因而消除了来自广泛多种动力应用中的温室气体化石燃料排放，由此快速且显著解决全球变暖问题。
本发明的有利的经济可行性将缘于以下事实：其将会快速减少用户对日益稀缺的化石燃料的依赖性，并通过在将能量转化为动态形式时不需要热步骤而针对化石燃料实现大的能量效率改进。效率增大转化为成本降低。成本降低转化为经济效益。
当然，本发明的重要用途将是运输。在轿车、卡车、公共汽车、重型设备和铁路机车中消除化石燃料燃烧热机，将会立刻减少运输燃料的成本，并由此减少运输本身的成本。如在本发明中那样消除化石燃料转化为将非再生性能量源替代为清洁的可无限再生的非核能量源。
本发明的另一重要应用将在于：工业规模动力设施发电。其中，燃烧煤、油或天然气的蒸汽涡轮设施可被替代为工业规模的旋转式气动马达而执行常规发电机的旋转工作。除了能量效率改进优点和电成本降低，间接的但重要的优点在于，化石燃料的烟囱(特别是燃烧煤时)及其伴随的大气排放可被快速替代。
如前文中对第三实施例的描述中所述，氮可保持在闭环***中，其中的空间可用于箱，所述箱能够保持处于解除压缩状态下的大体积氮气。
发电动力设施包括：成组的太阳能电池板，用于产生直流电(DC)；和DC/AC转换器，用于将DC转换为交流电(AC)，并通过动力设施输出端口输出一部分所述AC以供应AC负载。成组的电储存单元电连接到太阳能电池板，所述太阳能电池板受控以接收和储存DC动力，并受控以输出所储存的DC动力，用于在特定条件下通过DC/AC转换器进行转换和输出。螺杆式气体压缩机连接到DC/AC转换器并由DC/AC转换器供以动力，用于将氮气压缩到高压状态，以形成高压氮气储存。旋转式气动马达(RPM)连接到所述压缩机和高压气体，并通过高压氮驱动交流发电机/发电机，以产生AC。RPM输出低压氮，低压氮沿环路回到螺杆式压缩机。
附图的详细描述
图1显示出适用于常规汽车的本发明第一实施例的布置的示意图。仅显示出旋转式气动马达和动力***，用于储存压缩气体形式的能量并可控地将能量释放到旋转式气动马达以产生将被供应到常规自动变速器的扭矩。
旋转式气动马达10由通过供给线路50供给的压力调节后的压缩气体驱动，或者可替代地由通过供给线路170供给的压力调节后的压缩空气驱动。马达10通过扭矩轴15连接到汽车自动变速器25，而来自轴15的动力输出器110为动力转向泵、辅助交流发电机、空调压缩机、以及所有其它的常规辅助汽车机械动力需求提供辅助动力。
自动变速器25以常规方式通过轴30连接到常规变速箱35，以将扭矩传递到常规的运载工具牵引轮40。用于旋转式气动马达10的驱动能量主源是压缩气体(优选地为氮)，压缩气体以约4,000PSI的压力储存在高压箱90中并通过歧管80和高压导管72传输到调节器70。进而，调节器70将气体压力降低到约90至约150PSI，并通过线路50将其供给到马达10。箱90可方便地更换并可方便地再充。
如果来自箱90的主压力源在可方便到达再充站之前耗尽，则旋转式气动马达10可基于压缩空气(替代压缩氮)而容易地运行。这样，提供一种采用压缩空气的替代***。电驱动螺杆式压缩机120可通过线路190将压缩空气提供到压缩空气调节器180。在压缩机120与空气调节器180之间插有调湿器或空气干燥器185。调湿器或空气干燥器185从压缩空气中去除水蒸气，该过程使得任何凝结水蒸发并从线路中收回。干燥的压缩空气用于以约90至约150PSI的压力通过线路170传输到旋转式气动马达。分离的压缩气体供给50和170可通过歧管(未示出)组合为单一的气体入口。
螺杆式压缩机120将从三种源中的任意一种接收电能：由辅助化石燃料发动机140及其伴随的化石燃料箱155驱动的发电机130；锂离子电池组160；和12伏电池或12伏电池组164。12伏电池164和锂离子电池160均将其DC电流供给到DC-AC转换器或者换流器/充电器162以驱动螺杆式压缩机120。
锂离子电池组160和12伏电池易于在旋转式气动马达10的正常的主动力操作过程中通过用于驱动辅助发电机(未示出)的动力输出器110而保持充电。不过，当主氮气压力已耗尽时，螺杆式压缩机120可通过由电池组160供应的电能操作，而同时电池组160也接收来自辅助发电机130的充电。对此，发电机还可用于在需要时使12伏电池164保持充电。
以这种方式，代表本发明的优选的第一实施例的汽车应用显示为具有化石燃料供以动力的压缩气体应急源，用于旋转式气动马达连续操作。
图2显示出也如同图1那样适用于常规汽车的本发明第二实施例的布置的示意图。不过，图2的布置可被认为是电动汽车或混合动力汽车，并还可被认为是在柴油电力铁路机车中常见的布置，在此，常规柴油机被替代为本发明的新颖的旋转式气动马达。
图2除了在旋转式气动马达与常规汽车自动变速器之间插置发电机与电动马达的组合之外与图1相同。
旋转式气动马达210由通过供给线路250供给的压力调节后的压缩气体驱动，或者可替代地由通过供给线路370供给的压力调节后的压缩空气驱动。马达210通过扭矩轴215连接到发电机223，发电机223进而通过电连接部226电连接到主电动马达224。马达224通过常规连接部227连接到汽车自动变速器225，而来自轴215的动力输出器310为动力转向泵、辅助交流发电机、空调压缩机、以及所有其它的常规辅助汽车机械动力需求提供辅助动力。
自动变速器225以常规方式通过轴230连接到常规变速箱235，以将扭矩传递到常规的运载工具牵引轮240。
用于旋转式气动马达210的驱动能量主源是压缩气体(其优选地为氮)，压缩气体以约4,000PSI的压力储存在高压箱290中并通过歧管280和高压导管272传输到调节器270。进而，调节器270将气体压力降低到约90至约150PSI，并通过线路250将其供给到马达210。箱290可方便地更换并可方便地再充。
如果来自箱290的主压力源在可方便到达再充站之前耗尽，则旋转式气动马达210可基于压缩空气替代压缩氮而容易地运行。这样，提供一种采用压缩空气的替代***。电驱动螺杆式压缩机320可经由线路390通过除湿器385将压缩空气提供到压缩空气调节器380，从而以约90至约150PSI的压力通过线路370传输到旋转式气动马达210。分离的压缩气体供给250和370可通过歧管(未示出)组合为单一的气体入口。
螺杆式压缩机320将从三种源中的任意一种接收电能：由辅助化石燃料发动机340及其伴随的化石燃料箱355驱动的发电机330；锂离子电池组360；或12伏电池或电池组364。锂离子电池360和12伏电池364均提供DC，DC在DC/AC转换器或者换流器/充电器362中转换为AC。锂离子电池组360和常规的12伏电池364在旋转式气动马达210的正常的主动力操作过程中通过用于驱动辅助发电机(未示出)的动力输出器310而保持充电。不过，当主氮压力已耗尽时，螺杆式压缩机320可通过由电池组360和12伏电池163或辅助发电机330供应的电能操作。
以这种方式，代表本发明的优选的第二实施例的汽车应用显示为具有化石燃料供以动力的压缩气体应急源，用于旋转式气动马达连续操作。
图3是适用于电力设施400中的本发明第三实施例的***平面示意图。所述动力设施将太阳能和/或风能转化为电力。其中包括创造性的非热发动机，用于驱动发电机产生AC电力以补充或替代由太阳能电池板和/或风力发电机产生的电力。在太阳能电池板产生的电能量超过所述设施的即时动力需要的时段中，过剩的电能用于驱动压缩机以压缩氮气和/或对电池充电。当太阳能电池板的电输出降低至低于即时负载需要时，压缩气体用于驱动RPM产生AC进行补偿或用于替代由太阳能电池板产生的AC。
当然，由RPM通过压缩气体产生的AC可通过储存于电池中的DC当由换流器/发电机或者其它有效的DC-AC转换器转换为AC之后进行补充。由于实体设施可设定具有用于储存多个箱的空间(区别于可用于运动装置的空间)，因而第三实施例是封闭的液氮/气体***，其中，从RPM输出的低压氮气以低压储存在一个或多个箱中，所述箱能够处理由于降压转换所致的大的气体体积。
更具体地，图3图示出根据本发明原理操作的示例性动力设施400。所述动力设施显示为同时包括太阳能电池板410和风力发电机或涡轮420，用于分别通过太阳和风产生电能。读者和本领域技术人员应注意，该创造性的电力设施不限于同时采用太阳能电池板和风力涡轮，而是可包括二者中的一个或另一个或者二者都包括，以满足在动力设施将工作的地理位置的太阳和/或风力的易用性。
太阳能电池板410显示为将其所产生的DC输出供给到DC/AC转换器而至设施输出440。一部分或所有DC可受控而被引导至电储存单元或电池组430。在需要时，储存在电储存单元430中的DC受控而被输入到DC/AC转换器435，并通过端口440输出，或者用于驱动压缩机450。风力发电机420产生AC，所述AC从端口440直接输出，用于直接驱动压缩机450，或者储存用于以后使用。当用于储存时，使用AC/DC转换器425将所产生的AC转换为DC，由此输出的DC被提供到电储存单元430。
压缩机450通过由DC/AC转换器435所提供的AC和/或由风力发电机420所产生的AC被驱动。压缩机输出高压氮气，压力如前所述。高压氮气流动通过高压导管455，在将被储存时流动至高压箱455或者在将直接用于通过驱动交流发电机470而产生AC时流动至RPM 465。在膨胀并传输其储存在高压状态的势能之后，低压氮气通过将RPM连接到低压箱480的低压导管475而离开RPM。
典型地，低压箱相当大以保持低压气体体积可比高压箱气体体积大至少一个量级。益处在于，能够储存氮而使其能够实现封闭气体环路，该气体环路显示为包括导管475，导管475提供低压氮与压缩机450的受控连通。也就是说，压缩机450将氮重新压缩至高压，用于储存或由RPM立即重新使用。
在以上描述中，使用特定的术语和视觉图示而例示出优选实施例。不过，所用的术语或所示的例示说明应被认为不是相对于现有技术中所示的不必要限制，这是因为，这些术语和例示仅为示例性的，而并不意味着限制本发明的范围。
应进一步注意，图1、图2和图3中所示的汽车实施例仅为示例性的，而不应被认为是用于限制本发明的范围。
本发明是用于气动机械动力源的装置和方法。在前文中的说明书阐述的其它应用均使用如图1和图2中所示的本发明的基本创新性步骤的示例，其中，通过提供由压力调节后的压缩气体供应而驱动的旋转式气动马达，消除了常规的机械动力产生方法中的热步骤，用于迄今为止在机械动能生产中需要热步骤的轻型、中型和重型应用中。
进一步已知的是，在不背离如所附权利要求书中所指出的本发明的范围的情况下，可对本发明进行其它修改。

Claims (46)

1.一种气动移动运输装置，包括壳体，至少一个旋转式气动马达和装容在所述壳体内的用户可更换、用户可再充的储存容器中的压缩氮气供应器，所述马达通过导管连接到所述气体储存容器，所述导管具有至少一个气体压力调节器，所述至少一个气体压力调节器在所述箱与所述马达之间气体流动连接；
至少一个辅助化石燃料发动机，其具有用于为所述辅助发动机供能的化石燃料供应器；
至少一个发电装置，其连接到所述辅助发动机，用于产生电流；和
至少一个电动螺杆式压缩机，其与所述至少一个发电装置电连接用以产生压缩空气，所述压缩机与具有至少一个气体压力调节器的所述导管流体连通，用于将所述压缩空气供应到所述RPM；
其中，所述至少一个旋转式气动发动机曲轴连接到常规的汽车变速器，用于将动力供给到所述移动运输装置的常规牵引轮。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述运输装置包括能够在公路上驾驶的用户可操作的机动运载工具，并且其中，所述机动运载工具进一步包括所有常见的常规机动部件和适于在公路上操作所需的尺度。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述机动运载工具包括：在包括汽车、卡车、公共汽车和游艺运载工具的组中的机动运载工具。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述移动运输装置是：在包括建筑设施和重型运载工具设备的组中的移动运输装置。
5.根据权利要求2所述的装置，其中，所述机动运载工具包括浮式水路运载工具。
6.根据权利要求2所述的装置，其中，所述机动运载工具包括铁路机车。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个螺杆式压缩机通过所述至少一个压力调节器将所述压缩大气空气供给到所述至少一个旋转式气动发动机。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，在所述压缩机与所述空气调节器之间，插有调湿器空气干燥器，能够从压缩空气中去除水蒸气，由此使任何凝结水蒸发和收回。
9.根据权利要求7所述的装置，其中，所述至少一个旋转式气动发动机曲轴连接到作为主能量源发电的发电机，并且其中，所述常规的汽车变速器曲轴连接到电动马达，所述电动马达与所述发电机电连接，所述常规的汽车变速器用于在用户控制需求下将扭矩供给到所述移动运输装置的常规牵引轮。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述电动马达包括马达发电机，用于动态地制动获取运载工具动能而作为电能，并且其中，所述移动运输装置包括至少一组锂离子电池，所述锂离子电池连接到所述马达发电机，用于获取由所述移动运输装置进行所述动态制动所致的电能。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述至少一组锂离子电池与所述至少一个螺杆式压缩机电连接，用于除了来自所述至少一个辅助化石燃料发动机的电流以外还增强可用于对所述螺杆式压缩机供以动力的电力。
12.根据权利要求9所述的装置，其中，所述移动运输装置包括至少一个12伏电池。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述至少一个12伏电池连接到所述马达发电机。
14.根据权利要求12所述的装置，其中，所述至少一个12伏电池连接到所述至少一个螺杆式压缩机。
15.根据权利要求11所述的装置，其中，所述移动运输装置包括固定发动机，其中，所述固定发动机的动力在固定应用中消耗。
16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述固定发动机曲轴连接到用于产生应急电力的固定发电机。
17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述装置包括住宅应急发电***。
18.根据权利要求16所述的装置，其中，所述装置包括商业应急发电***。
19.根据权利要求16所述的装置，其中，所述装置包括灾害防备应急发电***。
20.根据权利要求16所述的装置，其中，所述装置包括工业规模固定设施发电***。
21.根据权利要求15所述的装置，其具有至少一组锂离子电池，所述锂离子电池与所述至少一个螺杆式压缩机电连接，用于除了来自所述至少一个辅助化石燃料发动机的电流以外还增强可用于对所述螺杆式压缩机供以动力的电力。
22.一种用于运载工具的气动动力驱动***，包括：
可再充/可更换的储存箱组件，其包含大致纯氮的高压工作流体；
用于使高压工作流体从所述储存箱组件收回的装置；
用于使所述工作流体的高压降低至低操作压力的装置；
用于在受控条件下将处于所述低操作压力下的所述工作流体传输到气动马达以产生轴扭矩输出的装置；
用于传递所述轴扭矩输出以产生所述***的动力驱动输出的装置；
所述气动动力驱动***进一步包括辅助压缩机，用于当所述高压工作流体无法从所述储存箱组件取用时将压缩空气作为副工作流体传输到所述气动马达；所述气动动力驱动***进一步包括辅助动力源，用于驱动所述辅助压缩机。
23.根据权利要求22所述的气动动力驱动***，其中，所述氮高压工作流体在约4,000PSI的压力下，所述低压氮工作流体处于约90PSI至约150PSI的范围内。
24.根据权利要求22所述的气动动力驱动***，其中，所述辅助动力源是可再充电电池组。
25.根据权利要求22所述的气动动力驱动***，其中，所述辅助动力源是内燃机。
26.根据权利要求22所述的气动动力驱动***，其中，所述辅助动力源包括用于在内燃机与电池组之间切换的装置。
27.根据权利要求26所述的气动动力驱动***，其中，所述分离电源是可再充电电池组。
28.根据权利要求27所述的气动动力驱动***，其在用于将所述低压工作流体传输到所述气动马达的所述高压线路中具有压力调节器和节气门。
29.根据权利要求28所述的气动动力驱动***，其具有从所述轴输出用于驱动辅助发电机的动力输出器。
30.根据权利要求28所述的气动动力驱动***，其中，所述压缩机是旋转式螺杆式压缩机。
31.根据权利要求22所述的气动动力驱动***，其中，所述用于传递所述轴扭矩输出以产生动力驱动输出的装置包括用于将动力从所述轴扭矩输出直接传输到驱动轮的变速器。
32.根据权利要求22所述的气动动力驱动***，其中，所述用于传递所述轴扭矩输出以产生动力驱动输出的装置包括用于产生电力以驱动所述***的电动输出的主发电机。
33.根据权利要求32所述的气动动力驱动***，其中，所述电动输出通过变速器传输到驱动轮。
34.一种气动动力移动运输装置，包括：
壳体；
至少一个旋转式气动马达(RPM)；
压缩气体供应器，其装容在所述壳体内的用户可更换、用户可再充的储存容器中，其中，所述马达通过导管与所述气体储存容器流体连通，所述导管具有至少一个气体压力调节器；
至少一个辅助化石燃料发动机，其具有用于为所述辅助发动机供能的化石燃料供应器；
至少一个发电装置，其连接到所述辅助发动机，用于产生电流；和
至少一个电动螺杆式压缩机，其与所述至少一个发电装置电连接用以产生压缩空气，所述压缩机与具有至少一个气体压力调节器的所述导管流体连通，用于将所述压缩空气供应到所述RPM，并且包括除湿器，用于从所述导管中去除液体和蒸气水；
其中，所述至少一个旋转式气动发动机曲轴连接到常规的汽车变速器，用于将动力供给到所述移动运输装置的常规牵引轮。
35.根据权利要求34所述的装置，其中，所述至少一个旋转式气动发动机曲轴连接到作为主能量源发电的发电机，并且其中，常规的汽车变速器曲轴连接到电动马达，所述电动马达与所述发电机电连接，所述常规的汽车变速器用于在用户控制需求下将扭矩供给到所述移动运输装置的常规牵引轮。
36.根据权利要求35所述的装置，其中，所述电动马达包括马达发电机，用于动态地制动获取运载工具动能而作为电能，并且其中，所述移动运输装置包括连接到所述用于获取由所述移动运输装置进行所述动态制动所致电能的马达发电机的以下之一：至少一组锂离子电池，一个或多个常规12伏电池，或者至少一组锂离子电池和一个或多个常规12伏电池。
37.根据权利要求34所述的装置，其中，所述压缩气体是空气。
38.根据权利要求34所述的装置，其中，所述压缩气体是氮。
39.一种发电动力设施，包括：
成组的太阳能电池板，用于产生直流电(DC)；
DC/AC转换器，用于将DC转换为交流电(AC)，并通过动力设施输出端口输出一部分所述AC以供应AC负载；
成组的电储存单元，其电连接到所述太阳能电池板，所述太阳能电池板受控以接收和储存DC动力，并受控以输出所储存的DC动力，用于在特定条件下由所述DC/AC转换器转换和输出；
螺杆式气体压缩机，其连接到所述DC/AC转换器并由所述DC/AC转换器供以动力，用于将氮气压缩到高压状态；
高压箱，其通过高压导管连接到所述压缩机以接收所述高压氮气；
旋转式气动马达(RPM)，其通过所述高压导管连接到所述压缩机和高压箱；
交流发电机/发电机，其通过驱动轴机械连接到所述RPM以当由所述压缩氮气驱动所述RPM时产生AC；和
低压箱，其在一端通过低压导管与所述RPM流体连通并在其另一端通过低压导管与所述压缩机流体连通，从而形成闭环而用于压缩/解除压缩作为用于驱动所述RPM的能量载体的所述氮气，从而通过设置到所述设施输出端口的所述交流发电机产生和输出AC。
40.根据权利要求39所述的发电动力设施，其中，所述螺杆式气体压缩机操作以将所述氮气压缩至约4000PSI。
41.根据权利要求40所述的发电设施，进一步包括风力涡轮发电机和AC/DC转换器；
其中，所述风力涡轮发电机电连接到所述输出端口、所述AC/DC转换器的输入端口和所述压缩机，并且
其中，所述AC/DC转换器的输出端口电连接到所述电储存单元。
42.一种住宅应急发电***，包括根据权利要求39所述的发电设施。
43.一种商业应急发电***，包括根据权利要求39所述的发电设施。
44.一种工业规模固定设施发电***，包括根据权利要求39所述的发电设施。
45.根据权利要求39所述的发电设施，进一步包括至少一组锂离子电池，其通过DC/AC转换器与所述螺杆式压缩机电连接，用于增强可用于为所述螺杆式压缩机供以动力的电力。
46.根据权利要求39所述的发电设施，进一步包括：至少一个12伏常规电池，其通过DC/AC转换器与所述螺杆式压缩机电连接，用于增强可用于为所述螺杆式压缩机供以动力的电力。
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