專利名稱：一種工質(zhì)相變循環(huán)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種工質(zhì)相變循環(huán)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，用在太陽能碟式發(fā)電或余熱發(fā)電 上。
技術(shù)背景目前，石油儲(chǔ)藏量有限且價(jià)格上漲，以石油為燃料燃燒對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較大的污染。而 傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)都以石油為燃料，具有成本高，污染嚴(yán)重，不夠環(huán)保的缺點(diǎn)。太陽能及工業(yè)余 熱以及任何燃料燃燒產(chǎn)生的熱能來工作，沒有廢氣排放，因而熱相變發(fā)電技術(shù)正在成為能 源動(dòng)力研究領(lǐng)域里的新興技術(shù)，極具發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景
實(shí)用新型內(nèi)容
為了解決上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供了一種工質(zhì)相變循環(huán)熱力發(fā)動(dòng) 機(jī)，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、自動(dòng)完成兩氣缸供熱放熱的切換、成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易、工 作效率高的特點(diǎn)。為達(dá)到上述的目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案，一種工質(zhì)相變循環(huán)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，包括高溫?zé)嵩矗蜏責(zé)嵩?，第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣 缸，第二帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，第一換熱器，第二換熱器，第一換向控制閥，第二換向控制 閥，曲柄連桿系統(tǒng)；其中高溫?zé)嵩赐ㄟ^管路與第一換向控制閥連接；低溫?zé)嵩赐ㄟ^管路與 第二換向控制閥連接；第一換向控制閥通過管路分別與第一換熱器和第二換熱器相連，第 二換向控制閥通過管路也分別與第一換熱器和第二換熱器相連；第一換熱器與第一發(fā)動(dòng)機(jī) 氣缸相連；第二換熱器與第二發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸相連；第一換向控制閥和第二換向控制閥與曲柄 連桿系統(tǒng)之間通過信號(hào)傳輸；曲柄連桿系統(tǒng)分別與第一發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，第二發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸相連。所述的曲柄連桿系統(tǒng)包括曲軸和正時(shí)齒輪，曲軸上設(shè)有1個(gè)正時(shí)齒輪；其中第一 換向控制閥，第二換向控制閥分別與正時(shí)齒輪進(jìn)行信號(hào)傳輸；曲柄連桿系統(tǒng)的曲軸與第一 發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中的第一活塞，第二發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中的第二活塞相連。所述的第一換向控制閥，第二換向控制閥為2位4通換向控制閥，其信號(hào)采用機(jī)械 凸輪機(jī)構(gòu)或電磁閥換向。所述的第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，第二帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)充滿制冷劑工質(zhì)， 用兩只2位4通的第一換向控制閥、第二換向控制閥控制高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩吹膫鳠崧窂剑?使第一換熱器，第二換熱器輪流交替對(duì)第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，第二帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣 缸進(jìn)行供熱和放熱，自動(dòng)完成一個(gè)工作循環(huán)。所述的工質(zhì)采用液態(tài)氨或其它制冷劑。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型通過從正時(shí)齒輪自動(dòng)取得活塞上止點(diǎn)信 號(hào)，通過電磁換向閥自動(dòng)切換兩只氣缸的供熱和放熱，且具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、高效節(jié)能、成 本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易的特點(diǎn)。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型的一種工質(zhì)相變循環(huán)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，包括高溫?zé)嵩?，低溫 熱源2，帶活塞的第一發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸13，帶活塞的第二發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸23，第一換熱器12，第二換 熱器22，第一換向控制閥11，第二換向控制閥21，曲柄連桿系統(tǒng)3 ；其中高溫?zé)嵩?通過管 路與第一換向控制閥11連接；低溫?zé)嵩?通過管路與第二換向控制閥21連接；第一換向控 制閥11通過管路分別與第一換熱器12和第二換熱器22相連，第二換向控制閥21通過管 路也分別與第一換熱器12和第二換熱器22相連；第一換向控制閥11，第二換向控制閥21 為2位4通電磁閥。第一換熱器12與第一發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸13相連；第二換熱器22與第二發(fā)動(dòng) 機(jī)氣缸23相連。曲柄連桿系統(tǒng)3包括曲軸7，曲軸7上設(shè)有1個(gè)正時(shí)齒輪4 ；其中第一換向 控制閥11，第二換向控制閥21分別與正時(shí)齒輪4進(jìn)行信號(hào)傳輸；曲柄連桿系統(tǒng)3的曲軸7 分別與第一發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸13中的第一活塞5、第二發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸23中的第二活塞6相連。本發(fā)明的工作原理如下第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸13，第二帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸23內(nèi)充滿制冷劑工質(zhì)，本 實(shí)施例采用的工質(zhì)為液態(tài)氨或其它制冷劑工質(zhì)，也就是第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸13內(nèi)充 滿液態(tài)氨或其它制冷劑液態(tài)工質(zhì)，第二帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸23內(nèi)充滿氣態(tài)氨或其它制冷 劑氣態(tài)工質(zhì)。用2只2位4通的第一換向控制閥11，第二換向控制閥21控制高溫?zé)嵩?， 低溫?zé)嵩?的傳熱路徑，使第一換熱器12，第二換熱器22輪流交替對(duì)第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī) 氣缸13，第二帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸23進(jìn)行供熱和放熱，自動(dòng)完成一個(gè)工作循環(huán)。本實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)完成供熱沖程和放熱沖程這兩個(gè)過程，在所述的供熱和放熱沖 程沖程中，當(dāng)?shù)谝粠Щ钊陌l(fā)動(dòng)機(jī)氣缸13內(nèi)的第一活塞5到達(dá)上止點(diǎn)前一個(gè)供熱提前角， 第二帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸23內(nèi)的第二活塞6到達(dá)下止點(diǎn)前一個(gè)放熱提前角時(shí)，正時(shí)齒輪4 自動(dòng)獲取活塞上的信號(hào)，并傳輸給第一換向控制閥11和第二換向控制閥21，此時(shí)高溫?zé)嵩?1通過第一換熱器12向第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸13內(nèi)制冷劑供熱，工質(zhì)從高溫?zé)嵩?吸收 熱量后由液態(tài)變成氣態(tài)，體積膨脹推動(dòng)第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸13內(nèi)的第一活塞5作功； 第二帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸23內(nèi)的工質(zhì)通過第二換熱器22向低溫?zé)嵩?放熱，工質(zhì)體積收 縮，由氣態(tài)變回液態(tài)，推動(dòng)第二帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸23內(nèi)的第二活塞6做功。當(dāng)?shù)谝粠Щ?塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸13內(nèi)的第一活塞5從上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)，第二帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸23 內(nèi)的第二活塞6從下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)，曲柄連桿系統(tǒng)3上的曲軸7轉(zhuǎn)動(dòng)180度，正時(shí)齒 輪4自動(dòng)獲取此信號(hào)傳輸給第一換向控制閥11，第二換向控制閥21，導(dǎo)致第一換向控制閥 11，第二換向控制閥21換向，此時(shí)高溫?zé)嵩?通過第二換熱器22向第二帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣 缸23供熱，第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸13通過第一換熱器12向低溫?zé)嵩?放熱。使第一換 熱器12，第二換熱器22輪流交替對(duì)第一帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸13，第二帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸 23進(jìn)行供熱和放熱；自動(dòng)完成一個(gè)工作循環(huán)。本實(shí)施例的以工質(zhì)相變循環(huán)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)完成兩氣缸供熱放熱的切換，雙向的 作用提高了熱機(jī)效率，可采用太陽能、工業(yè)余熱以及任何燃料燃燒產(chǎn)生的低品位的熱能驅(qū) 動(dòng)，有利于提高能源利用效率；具有成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易、工作效率高的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種工質(zhì)相變循環(huán)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于包括高溫?zé)嵩?1)，低溫?zé)嵩碠)，帶活 塞的第一發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸(13)，帶活塞的第二發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸(23)，第一換熱器(12)，第二換熱器 (22)，第一換向控制閥(11)，第二換向控制閥01)，曲柄連桿系統(tǒng)(3)；其中高溫?zé)嵩储?通過管路與第一換向控制閥(11)連接；低溫?zé)嵩? 通過管路與第二換向控制閥連 接；第一換向控制閥(11)通過管路分別與第一換熱器(1 和第二換熱器0 相連，第二 換向控制閥通過管路分別與第一換熱器(1 和第二換熱器0 相連；第一換熱器 (12)與第一發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸(1 相連；第二換熱器0 與第二發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸相連；第一換 向控制閥(11)和第二換向控制閥與曲柄連桿系統(tǒng)⑶之間通過信號(hào)傳輸；曲柄連桿 系統(tǒng)C3)分別與第一發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸(13)、第二發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種工質(zhì)相變循環(huán)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的曲柄連桿 系統(tǒng)⑶包括曲軸⑵和正時(shí)齒輪G)，在曲軸(7)上設(shè)有1個(gè)正時(shí)齒輪⑷；其中第一換向 控制閥(11)，第二換向控制閥分別與正時(shí)齒輪⑷進(jìn)行信號(hào)傳輸；曲柄連桿系統(tǒng)⑶ 的曲軸(7)與第一發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸(1 中的第一活塞(5)、第二發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中的第二活塞 (6)相連。
3.如權(quán)利要求1所述的一種工質(zhì)相變循環(huán)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的第一換向 控制閥(11)，第二換向控制閥為2位4通換向控制閥，其信號(hào)采用機(jī)械凸輪機(jī)構(gòu)或電 磁閥換向。
4.如權(quán)利要求1所述的一種工質(zhì)相變循環(huán)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的第一發(fā)動(dòng) 機(jī)氣缸(13)，第二發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)充滿制冷劑工質(zhì)。
5.如權(quán)利要求4所述的一種工質(zhì)相變循環(huán)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的制冷劑工 質(zhì)采用液態(tài)氨或氣態(tài)氨。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種工質(zhì)相變循環(huán)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，屬于熱力發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，包括高溫?zé)嵩?，低溫?zé)嵩?，二只帶活塞的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，二只換熱器，二只換向控制閥，曲柄連桿系統(tǒng)。高溫?zé)嵩聪虻谝恢话l(fā)動(dòng)機(jī)氣缸供熱時(shí)，氣缸內(nèi)制冷劑工質(zhì)吸熱蒸發(fā)，推動(dòng)第一只發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)活塞做功，同時(shí)低溫?zé)嵩聪虻诙话l(fā)動(dòng)機(jī)氣缸供冷時(shí)，氣缸內(nèi)制冷劑工質(zhì)放熱收縮，推動(dòng)第一只發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)活塞做功，當(dāng)活塞從上到下完成一個(gè)行程后，供熱換向控制閥換向，反相作用上述循環(huán)，當(dāng)活塞從下到上完成一個(gè)行程后，系統(tǒng)完成一個(gè)熱力學(xué)循環(huán)。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、自動(dòng)完成兩氣缸供熱放熱的切換、成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易、工作效率高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F03G6/00GK201891443SQ20102063351
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
發(fā)明者黃德中 申請(qǐng)人:紹興文理學(xué)院