專利名稱：太陽(yáng)能溫差動(dòng)力機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種動(dòng)力裝置，尤其是利用太陽(yáng)能溫差將特殊流體加熱進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的太陽(yáng)能溫差動(dòng)力機(jī)。
背景技術(shù)：
目前在很多地方如沙漠、草原地區(qū)使用內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力裝置或電力裝置還受到很多條件的制約，即便在城郊、鄉(xiāng)村也不同程度的存在局限性，如日漸短缺的石油供應(yīng)、內(nèi)燃機(jī)的噪音和污染、電力線路的架設(shè)等。如何尋找一種綠色動(dòng)力源且又不受能源和使用空間的限制是很多學(xué)者探索的課題。解決了這一課題，對(duì)于沙漠的治理、對(duì)于能源短缺、對(duì)于改變?nèi)祟惿姝h(huán)境等意義重大。眾所周知，太陽(yáng)能是一種綠色能源，取之不盡，用之不竭，基本不受空間限制。但現(xiàn)有太陽(yáng)能動(dòng)力裝置如太陽(yáng)能發(fā)電等還只是處于小規(guī)模階段，普及性差；用于灌溉和沙漠治理的太陽(yáng)能動(dòng)力機(jī)還尚未見之于報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目地在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)而提一種成本低，動(dòng)力高，實(shí)用性強(qiáng)的太陽(yáng)能溫差動(dòng)力機(jī)。主要用于灌溉和沙漠治理。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是該種太陽(yáng)能溫差動(dòng)力機(jī)，包括氣體發(fā)生裝置、活塞連桿裝置、控制系統(tǒng)和介質(zhì)系統(tǒng)，其特征在于所述的氣體發(fā)生裝置包括頂部透明的玻璃罩、位于玻璃罩下的集熱板、外接熱源的熱膨脹器、位于活塞頂部的通過軟管外接活塞下部熱源的工作室加溫器、以及活塞皮碗；活塞中部為保溫體，下部為通過冷水軟管連接外部冷水的蒸汽冷凝器，冷水軟管連接在一端與水井管口連接的進(jìn)出水管上，另端冷水軟管及蒸汽冷卻室均與吸水泵活塞上腔連通；活塞皮碗密封固定在活塞與機(jī)體上；活塞中心固定有主連桿，主連桿通過機(jī)體內(nèi)腔隔離層后連接在吸水泵活塞上，吸水泵活塞下端連接有帶回位彈簧的介質(zhì)泵連桿和介質(zhì)循環(huán)泵，吸水泵活塞與機(jī)體之間密封固定有吸水泵活塞皮碗；在吸水泵活塞下端連接有帶上、下定位卡的并與換向閥配合的控制桿；該換向閥連接介質(zhì)回吸管的A、B端，同時(shí)連接設(shè)置于活塞上、下部之間的C、D介質(zhì)流通管道；介質(zhì)回吸管連通于隔離層的上腔，通過單向閥連接介質(zhì)循環(huán)泵，再通過單向閥連通由儲(chǔ)壓器活塞及儲(chǔ)壓器彈簧組成的儲(chǔ)壓器、進(jìn)而再通過單向閥與上部介質(zhì)輸送管連接，該介質(zhì)輸送管設(shè)有多個(gè)帶熱敏元件的支管，所述的支管與熱膨脹器的內(nèi)腔、熱膨脹器與集熱板之間的空間分別連通；所所述的介質(zhì)為低沸點(diǎn)的熱介質(zhì)。
為提高吸熱量，所述的熱膨脹器為多個(gè)。
當(dāng)介質(zhì)輸送管內(nèi)的介質(zhì)減少時(shí)，為使系統(tǒng)可靠地工作。在位于A、B端及其上方單向閥以上的介質(zhì)流通管道中設(shè)有介質(zhì)儲(chǔ)存器，該介質(zhì)儲(chǔ)存器下部設(shè)有保溫層。
玻璃罩受陽(yáng)光照射后產(chǎn)生熱量，由導(dǎo)熱性較好的鋁材或銅材制作集熱板吸收并傳遞給其下的熱介質(zhì)以及熱膨脹器內(nèi)腔里的熱介質(zhì)。該熱介質(zhì)為低沸點(diǎn)的熱介質(zhì)如二氯甲烷，三氯甲烷，丙酮等其沸點(diǎn)均較低，如果使用超導(dǎo)介質(zhì)更好。該熱介質(zhì)在集熱板和熱膨脹器及工作室加溫器的加熱下迅速汽化沸騰，推動(dòng)活塞下行作功；一方面冷凝后的介質(zhì)經(jīng)介質(zhì)回吸管產(chǎn)生移動(dòng)并進(jìn)入儲(chǔ)壓器內(nèi)；另一方面帶動(dòng)吸水泵活塞下行，吸水泵活塞上部為負(fù)壓，地下水通過進(jìn)出水管沿兩路在冷卻介質(zhì)的同時(shí)進(jìn)入吸水泵活塞上腔內(nèi)。
當(dāng)?shù)竭_(dá)下止點(diǎn)時(shí)，設(shè)置在控制桿上的上定位卡起作用，此時(shí)C、D導(dǎo)通，A、B斷開，介質(zhì)由C進(jìn)入D，活塞上、下壓力趨于平衡，活塞在活塞回位彈簧的作用下開始上行。進(jìn)入吸水泵活塞上腔內(nèi)的水受壓經(jīng)原路流出，在機(jī)體外單向閥的作用下流出至外界灌溉用。當(dāng)上行到上止點(diǎn)時(shí)，設(shè)置在控制桿上的下定位卡起作用，此時(shí)A、B導(dǎo)通，C、D斷開，儲(chǔ)壓器內(nèi)的介質(zhì)進(jìn)入上部介質(zhì)輸送管，同時(shí)熱敏開關(guān)根據(jù)熱膨脹器的溫度條件自動(dòng)打開，介質(zhì)進(jìn)入集熱板與熱膨脹器之間和熱膨脹器內(nèi)腔里，進(jìn)行下一步的工作循環(huán)。
本實(shí)用新型的有益效果是1、采用太陽(yáng)能作動(dòng)力，可不受能源短缺的限制，且符合環(huán)保及可持續(xù)性發(fā)展的要求。
2、動(dòng)力機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，流體介質(zhì)循環(huán)使用，易于維護(hù)和管理，使用場(chǎng)合廣泛。
3、能量轉(zhuǎn)化率高，損失小，動(dòng)力高，實(shí)用性強(qiáng)。
4、為沙漠治理和灌溉提供了理想的動(dòng)力源。
以下結(jié)合附圖
進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，1-介質(zhì)輸送管，2-熱敏開關(guān)，3-玻璃罩，4-蒸汽冷凝器，5-熱膨脹器，6-工作室加溫器，7-軟管，8-活塞皮碗，9-冷水軟管，10-介質(zhì)液平面，11-蒸汽冷卻室，12-吸水泵活塞，13-進(jìn)出水管，14-水泵活塞皮碗，15-介質(zhì)回吸管，16-換向閥，17-回位彈簧，18-介質(zhì)泵連桿，19-介質(zhì)泵活塞，20-介質(zhì)循環(huán)泵，21-單向閥，22-主連桿，23-介質(zhì)儲(chǔ)存器，24-控制桿，25-定位卡，26-儲(chǔ)壓器活塞，27-儲(chǔ)壓器彈簧，28-保溫體。
具體實(shí)施方式
在圖中，該種太陽(yáng)能溫差動(dòng)力機(jī)，包括機(jī)體、氣體發(fā)生裝置、活塞連桿裝置、控制系統(tǒng)和介質(zhì)系統(tǒng)等部分。
所述的氣體發(fā)生裝置或者說為蒸發(fā)器，它包括頂部為透明的玻璃罩3、位于玻璃罩3下的集熱板、外接熱源的熱膨脹器5、位于活塞頂部的通過軟管7外接活塞下部熱源的工作室加溫器6、以及活塞皮碗8等部分?；钊胁繛榫哂懈魺峁δ艿谋伢w28，下部為通過冷水軟管9連接外部冷水的蒸汽冷凝器4，冷水軟管9連接在一端與水井管口連接的進(jìn)出水管13上，而另端冷水軟管及蒸汽冷卻室均與吸水泵活塞上腔連通；該冷水軟管既是環(huán)形管路又是進(jìn)出水的主要通道和蒸汽冷卻室11的主要冷體。玻璃罩3是用透明度好的玻璃有機(jī)玻璃制成，目的是保溫。熱膨脹器5是圓形中間成空腔并有進(jìn)出口的部件，其作用是將溫差動(dòng)力機(jī)外的太陽(yáng)能集熱的熱源傳入至本部件使本部件成為熱載體將熱能傳遞給介質(zhì)。工作室加溫器6是圓形，中間有空腔，在下方有進(jìn)出口，并與活塞同步運(yùn)動(dòng)，本部件的中間空腔經(jīng)軟管與溫差動(dòng)力機(jī)外的太陽(yáng)能集熱的熱源連接，形成熱載體，保證工作溫度達(dá)到作功要求。進(jìn)出水管13是連接地下井管口的進(jìn)排水通道，井管口的下端裝有單向閥，而上端設(shè)有帶單向閥的出水口。
活塞皮碗8密封固定在活塞與機(jī)體上；活塞中心固定有主連桿22，主連桿22通過機(jī)體內(nèi)腔隔離層后連接在吸水泵活塞12上，吸水泵活塞12下端連接有帶回位彈簧17的介質(zhì)泵連桿18、介質(zhì)泵活塞19和介質(zhì)循環(huán)泵20，吸水泵活塞12與機(jī)體之間密封固定有水泵活塞皮碗14?；匚粡椈?7還可以是氣體彈簧。換向閥16是用來控制工作蒸汽壓力轉(zhuǎn)換的主要部件，由于受本閥控制換向，活塞在壓力作用下作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在吸水泵活塞12下端連接有帶上、下定位卡25的并與換向閥配合的控制桿24，該換向閥連接介質(zhì)回吸管的A、B端，還連接設(shè)置于活塞上、下部之間的C、D介質(zhì)流通管道；介質(zhì)回吸管15連通于隔離層的上腔，通過單向閥21連接介質(zhì)循環(huán)泵20，再通過單向閥連通帶有儲(chǔ)壓器活塞26及儲(chǔ)壓器彈簧27的儲(chǔ)壓器。介質(zhì)循環(huán)泵20是由泵體、活塞、連桿組成，其作用是將氣體經(jīng)冷凝壓縮還原成液體的介質(zhì)泵入儲(chǔ)壓器進(jìn)行工作循環(huán)的主要部件之一。在儲(chǔ)壓器及A、B后通過單向閥使介質(zhì)回吸管15與上部介質(zhì)輸送管連接，該介質(zhì)輸送管1設(shè)有三個(gè)帶熱敏開關(guān)2的支管，所述的支管分別與熱膨脹器5的內(nèi)腔、熱膨脹器與集熱板之間的空間連通；熱敏開關(guān)2是用來控制介質(zhì)進(jìn)入活塞所在的腔內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)的部件，當(dāng)蒸發(fā)器溫度達(dá)到工作條件時(shí)該開關(guān)自動(dòng)開啟使介質(zhì)進(jìn)入蒸發(fā)器，介質(zhì)經(jīng)吸熱轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏簹怏w推動(dòng)活塞下行作功；熱敏開關(guān)還可以用太陽(yáng)能電池開關(guān)等類似功能的開關(guān)代替。當(dāng)儲(chǔ)壓器內(nèi)的介質(zhì)減少時(shí)，為使系統(tǒng)可靠地工作，在位于A、B端及其上方單向閥以上的介質(zhì)流通管道中設(shè)有介質(zhì)儲(chǔ)存器23，其下方還設(shè)有保溫層。所述的介質(zhì)為低沸點(diǎn)的熱介質(zhì)。介質(zhì)經(jīng)加熱產(chǎn)生蒸汽后經(jīng)冷凝壓縮還原為液體。介質(zhì)液平面10高度以活塞所在的內(nèi)腔高度的五分之一左右為宜，但決不可加滿。各活塞皮碗均用耐高壓的橡膠材料或同效能的尼龍材料。
試驗(yàn)結(jié)果表明本實(shí)用新型使用的介質(zhì)當(dāng)溫度10℃時(shí)，蒸汽壓為3千克/平方厘米，當(dāng)溫度在40℃時(shí)蒸汽壓為9.5千克/平方厘米，當(dāng)溫度在60℃時(shí)蒸汽壓為15千克/平方厘米。
權(quán)利要求1.太陽(yáng)能溫差動(dòng)力機(jī)，包括氣體發(fā)生裝置、活塞連桿裝置、控制系統(tǒng)和介質(zhì)系統(tǒng)，其特征在于所述的氣體發(fā)生裝置包括頂部透明的玻璃罩、位于玻璃罩下的集熱板、外接熱源的熱膨脹器、位于活塞頂部的通過軟管外接活塞下部熱源的工作室加溫器、以及活塞皮碗；活塞中部為保溫體，下部為通過冷水軟管連接外部冷水的蒸汽冷凝器，冷水軟管連接在一端與水井管口連接的進(jìn)出水管上，另端冷水軟管及蒸汽冷卻室均與吸水泵活塞上腔連通；活塞皮碗密封固定在活塞與機(jī)體上；活塞中心固定有主連桿，主連桿通過機(jī)體內(nèi)腔隔離層后連接在吸水泵活塞上，吸水泵活塞下端連接有帶回位彈簧的介質(zhì)泵連桿和介質(zhì)循環(huán)泵，吸水泵活塞與機(jī)體之間密封固定有吸水泵活塞皮碗；在吸水泵活塞下端連接有帶上、下定位卡的并與換向閥配合的控制桿；該換向閥連接介質(zhì)回吸管的A、B端，同時(shí)連接設(shè)置于活塞上、下部之間的C、D介質(zhì)流通管道；介質(zhì)回吸管連通于隔離層的上腔，通過單向閥連接介質(zhì)循環(huán)泵，再通過單向閥連通由儲(chǔ)壓器活塞及儲(chǔ)壓器彈簧組成的儲(chǔ)壓器、進(jìn)而再通過單向閥與上部介質(zhì)輸送管連接，該介質(zhì)輸送管設(shè)有多個(gè)帶熱敏元件的支管，所述的支管與熱膨脹器的內(nèi)腔、熱膨脹器與集熱板之間的空間分別連通；所述的介質(zhì)為低沸點(diǎn)的熱介質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能溫差動(dòng)力機(jī)，其特征在于所述的熱膨脹器為多個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能溫差動(dòng)力機(jī)，其特征在于在位于A、B端及其上方單向閥以上的介質(zhì)流通管道中設(shè)有介質(zhì)儲(chǔ)存器，該介質(zhì)儲(chǔ)存器下部設(shè)有保溫層。
專利摘要一種太陽(yáng)能溫差動(dòng)力機(jī)，屬于太陽(yáng)能動(dòng)力機(jī)裝置。包括氣體發(fā)生裝置、活塞連桿裝置、控制系統(tǒng)和介質(zhì)系統(tǒng)。氣體發(fā)生裝置包括頂部玻璃罩、位于玻璃罩下的集熱板、外接熱源的熱膨脹器、位于活塞頂部的工作室加溫器、以及活塞皮碗等?；钊B桿裝置中活塞中心固定有主連桿，主連桿連接在吸水泵活塞上，吸水泵活塞下端連接介質(zhì)循環(huán)泵?？刂葡到y(tǒng)中包括吸水泵活塞下端連接有帶上、下定位卡的并與換向閥配合的控制桿，設(shè)置在介質(zhì)管路中的單向閥。介質(zhì)系統(tǒng)中采用低沸點(diǎn)的熱介質(zhì)。它能夠?qū)⑻?yáng)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)力并由吸水活塞實(shí)現(xiàn)進(jìn)排水。主要用于沙漠治理和灌溉。
文檔編號(hào)F03G6/00GK2692371SQ0327114
公開日2005年4月13日 申請(qǐng)日期2003年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月24日
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