預壓式渦輪動力裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及燃氣渦輪發動機領域，尤其涉及一種預壓式渦輪動力裝置，具體涉及一種可利用預壓氣源快速啟動且能夠無燃氣運轉的預壓式渦輪動力裝置。
【背景技術】
[0002]燃氣禍輪發動機(Gas turbine engine)，是屬于熱機式發動機，目前已廣泛應用在船舶、車輛和飛機的動力系統上，也可以應用于發電機組的動力設備上。應用在飛機上的燃氣渦輪發動機，是將爆燃的高溫高壓熱氣輸出成為推進動力，而應用在船舶、車輛和發電機組上的燃氣渦輪發動機，則必須讓高溫高壓熱氣驅動一傳動軸旋轉，并將傳動軸的動力連結上船舶和車輛的傳動系統，或者將傳動軸的動力連結到發電機組。
[0003]現有燃氣渦輪發動機主要是在導氣通道的前段、中段和后段，分別設置空氣壓縮機、燃燒室及渦輪等部分，且壓縮機與渦輪共享單一傳動軸。啟動燃氣渦輪發動機時，必須先以電力啟動渦輪運轉，而使壓縮機經由傳動軸隨著渦輪旋轉。當渦輪達到最低轉速時，該壓縮機的動力才足以將外界新鮮空氣吸入導氣通道前段加壓形成高壓空氣，接著由噴油嘴噴出燃氣與高壓空氣混合后，在燃燒室點燃而形成高溫高壓熱氣，令高溫高壓熱氣進入導氣信道后段驅動渦輪加速運轉，并帶動傳動軸加速旋轉，而將熱能轉換成機械能輸出，最后將廢氣由排氣管排出。
[0004]惟其缺點在于，由于現有燃氣渦輪發動機的壓縮機和渦輪是共享單一傳動軸，而使壓縮機、燃燒室和渦輪設成單一整體，因此其渦輪必須先利用電力驅使其它動力裝置預先驅動，并等到渦輪達到最低轉速，才能改由高壓空氣及燃氣驅動，導致啟動速度緩慢的問題，能源效率難以提高。
[0005]有鑒于此，本創作人乃累積多年相關領域的研宄以及實際經驗，特創作出一種預壓式渦輪動力裝置，藉以改善上述現有技術的缺失。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的主要目的，即在于提供一種預壓式渦輪動力裝置，是關于一種可利用預壓氣源快速啟動且能夠無燃氣運轉的預壓式渦輪動力裝置，令渦輪能夠得到源源不絕的高壓空氣，以克服上述現有技術中，現有燃氣渦輪發動機的渦輪必須預先驅動達到最低轉速，才能改由高壓空氣及燃氣驅動，導致啟動速度緩慢及能源效率難以提高的問題。
[0007]為達成上述目的，本實用新型所采用的技術方案是:一種預壓式渦輪動力裝置，包括能夠蓄積預先壓縮的高壓空氣的空氣預壓模塊、及渦輪傳動模塊，該渦輪傳動模塊設有傳動軸，其特點是，所述渦輪傳動模塊與空氣預壓模塊為兩獨立構件；且該裝置還包括進氣流道，該進氣流道自該空氣預壓模塊依序連通一燃燒室及該渦輪傳動模塊，該空氣預壓模塊內的高壓空氣經由該進氣流道至該燃燒室及渦輪傳動模塊，以驅動該渦輪傳動模塊及傳動軸旋轉。
[0008]所述空氣預壓模塊、燃燒室與渦輪傳動模塊之間的進氣流道上分別設有一氣閥。
[0009]所述燃燒室設有燃氣入口，外部供應的燃氣經由該燃氣入口進入該燃燒室，以與燃燒室內的高壓空氣混合并點燃生成熱氣，而驅使該渦輪傳動模塊的傳動軸旋轉。
[0010]所述燃燒室與渦輪傳動模塊為兩獨立構件。
[0011]所述空氣預壓模塊包含有高壓空氣的儲氣桶、以及可對該儲氣桶供氣的壓縮機。
[0012]所述空氣預壓模塊包含有高壓空氣的儲氣桶、以及可對該儲氣桶供氣的儲氣槽，該儲氣槽的容積大于該儲氣桶的容積。
[0013]所述空氣預壓模塊上的進氣流道穿過一熱交換室后連通該燃燒室，該熱交換室與渦輪傳動模塊內部之間連接有至少一熱氣排出管。
[0014]所述熱氣排出管設為數個，該熱氣排出管分別接通該渦輪傳動模塊兩端，該熱交換室設有一通往外界的排氣口。
[0015]所述渦輪傳動模塊內部設有導氣通道，該傳動軸沿著該導氣通道的軸向設置，該傳動軸上設有至少一葉輪，該葉輪周圍環設有數片葉片。
[0016]所述燃燒室為環狀，且該環狀的燃燒室以該導氣通道的軸向為軸心繞設在該渦輪傳動模塊周圍，并于該燃燒室的環狀內圍設有數個連通該導氣通道的氣閥。
[0017]所述葉輪包含有環帶，所述葉片設在該環帶外側，該進氣流道沿著該環帶輪廓的切線方向供氣驅動該葉片，該葉輪設為數個，各葉輪之間設有一連通該環帶外側的固定環面，該固定環面上環設有數個導氣片，該葉片的彎曲方向與該導氣片的彎曲方向相反，該熱氣和高壓空氣沿著該導氣片流通于各葉輪的葉片之間。
[0018]如此，通過將所述空氣預壓模塊及渦輪傳動模塊分別獨立設置，而使空氣預壓模塊能夠獨自運作，無需與渦輪傳動模塊共享傳動軸，因此空氣預壓模塊能夠預先壓縮并蓄積高壓空氣，并經由該進氣流道輸出源源不絕的高壓空氣；特別是在無燃氣情形下，令進氣流道的高壓空氣經由該燃燒室輸入該渦輪傳動模塊，而驅使該渦輪傳動模塊及傳動軸旋轉。據此，可快速啟動該渦輪傳動模塊及傳動軸運轉，以提升啟動速度，進而提高該渦輪傳動模塊的能源效率。
[0019]相較于現有技術，本實用新型實具有如下優點:
[0020]1.采用空氣預壓模塊提供源源不絕的高壓空氣，不需安裝其它動力裝置，即可快速啟動運轉。
[0021]2.直接以高壓空氣推動葉輪產生動力，進行無燃氣運轉，適合作為環保的動力源。
[0022]3.可利用該空氣預壓模塊在離峰用電期間進行儲氣，對動力調配有較佳自由度。
[0023]4.該進氣流道的出氣方向，均位于葉輪外圍輪廓的切線方向，具有最佳動力效率。
[0024]5.利用該熱交換室回收廢熱，以節省燃氣用量，具有節能環保的功效。
[0025]為能明確且充分揭露本實用新型，并予列舉較佳實施的圖例，以詳細說明其實施方式如后述。
【附圖說明】
[0026]圖1為本實用新型較佳實施例的立體圖。
[0027]圖2為圖1的前視剖示圖。
[0028]圖3為圖1的側視剖示圖。
[0029]圖4為圖1的一附加實施型態立體圖。
[0030]圖5為圖2的使用狀態剖示圖。
[0031]圖6為圖1的另一附加實施型態立體圖。
[0032]符號說明:
[0033]I 空氣預壓模塊11 儲氣桶
[0034]12 壓縮機13 儲氣槽
[0035]2 渦輪傳動模塊21 殼體
[0036]22 導氣通道23 傳動軸
[0037]24 葉輪25 葉片
[0038]26 環帶27 固定環面
[0039]28 導氣片3 進氣流道
[0040]4、40燃燒室41 燃氣入口
[0041]5 熱交換室51、52熱氣排出管
[0042]53 排氣口61、62、63 氣閥。
【具體實施方式】
[0043]請參閱圖1至圖3，揭示出本實用新型的實施方式的圖式，由上述圖式說明本實用新型的預壓式渦輪動力裝置，包括有空氣預壓模塊1、渦輪傳動模塊2、進氣流道3及燃燒室
4。該空氣預壓模塊I包含有高壓空氣的儲氣桶11、以及可對該儲氣桶11供氣的空氣壓縮機12，該空氣預壓模塊I可利用壓縮機12預先壓縮產生高壓空氣，并利用儲氣桶11蓄積該壓縮機12預先壓縮的高壓空氣。
[0044]如圖4所示，該空氣預壓模塊I亦可包含有高壓空氣的儲氣桶11、以及一可對該儲氣桶11供氣的儲氣槽13，該儲氣槽13的容積大于該儲氣桶11的容積，因此當儲氣槽13內儲存有高壓空氣時，即可對儲氣桶11持續輸入高壓空氣。上述空氣預壓模塊I的儲氣桶11可選擇單獨連接壓縮機12或儲氣槽13，亦可同時連接壓縮機12及儲氣槽13，而同時具備兩種供氣模式。
[0045]該渦輪傳動模塊2與空氣預壓模塊I分開成兩獨立構件；該燃燒室4與渦輪傳動模塊2可設成一體，且燃燒室4與禍輪傳動模塊2亦可分開成兩獨立構件。該禍輪傳動模塊2包含有模塊殼體21、設在殼體21內的導氣通道22、沿著該導氣通道22的軸向設置的傳動軸23、以及至少一設在該傳動軸23上的葉輪24，該葉輪24周圍環設有數片葉片25。
[0046]該進氣流道3可由管路所構成，該進氣流道3自該空氣預壓模塊I的儲氣桶11依序連通該燃燒室4及渦輪傳動模塊2的導氣通道22，且進氣流道3連通在導氣通道22內壁對應該葉片25的位置。如圖5所示，該空氣預壓模塊I的儲氣桶11能夠經由該進氣流道3提供高壓空氣至該燃燒室4及渦輪傳動模塊2的導