一種平行運動高低壓動力機器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種平行運動高低壓動力機器，包括保溫管、霧化器、排氣閥、低壓缸I、活塞、活塞環(huán)、推拉桿I、散熱器、排氣單向閥、機架、儲液罐、高壓缸I、壓力閥I、集熱器、氣化反應(yīng)器、進(jìn)氣單向閥、低壓缸II、高壓缸II、推拉桿II、壓力閥II和保溫層。本實用新型具有工質(zhì)循環(huán)使用，無污染；熱能轉(zhuǎn)換效率65%-98%；能根據(jù)所需功率調(diào)整機器氣缸容量調(diào)整輸出功率；在最達(dá)功率范圍內(nèi)能調(diào)整注液調(diào)整輸出功率；該設(shè)備是對工質(zhì)進(jìn)行氣化做功，整個過程不產(chǎn)生爆震；機器結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低；做功功率是單缸做功功率的兩倍；能替代常規(guī)能源消耗，經(jīng)濟效益高，節(jié)能環(huán)保，噪音小。
【專利說明】一種平行運動高低壓動力機器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于高低壓動力設(shè)備領(lǐng)域，尤其是利用太陽能、地?zé)帷⒖扇嘉锶紵a(chǎn)生 的高溫氣體、內(nèi)燃機尾氣、工廠排出的高溫氣體等熱能轉(zhuǎn)換成動能及機器內(nèi)的介質(zhì)氣體和 機器外部的散熱構(gòu)成溫度差，使密閉氣缸產(chǎn)生負(fù)壓把熱能轉(zhuǎn)換成動能的動力機器。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的動力設(shè)備有蒸汽機、內(nèi)燃機、外燃機。
[0003] 蒸汽機：離不開鍋爐，整個裝置既笨重又龐大；新蒸汽的壓力和溫度不能過高，排 氣壓力不能過低，熱效率難以提高；它是一種往復(fù)式機器，慣性限制了轉(zhuǎn)速的提高；工作過 程是不連續(xù)的，蒸汽的流量受到限制，也就限制了功率的提高。
[0004] 內(nèi)燃機：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對燃料要求較高，對燃料的潔凈度要求嚴(yán)格，對環(huán)境污染。
[0005] 外燃機，如斯特林發(fā)動機是其中一種，斯特林發(fā)動機與內(nèi)燃機比較具備以下優(yōu) 占·
[0006] 適用于各種能源，無論是液態(tài)的、氣態(tài)的或固態(tài)的燃料，當(dāng)采用載熱系統(tǒng)（如熱 管）間接加熱時，幾乎可以使用任何高溫?zé)嵩矗ㄌ柲芊派湫酝凰睾秃朔磻?yīng)等），而發(fā)動 機本身（除加熱器外）不需要作任何更改。同時斯特林發(fā)動機無需壓縮機增壓，使用一般 風(fēng)機即可滿足要求，并允許燃料具有較高的雜質(zhì)含量；斯特林發(fā)動機單機容量小，機組容量 從20 - 50kw，可以因地制宜的增減系統(tǒng)容量；結(jié)構(gòu)簡單，零件數(shù)比內(nèi)燃機少40%，降價空間 大；維護(hù)成本低。
[0007] 斯特林發(fā)動機在運行時，由于燃料在氣缸外的燃燒室內(nèi)連續(xù)燃燒，獨立于燃?xì)獾?工質(zhì)通過加熱器吸熱，并按斯特林循環(huán)對外做功，因此避免了類似內(nèi)燃機的爆震做功和間 歇燃燒過程，從而實現(xiàn)了高效、低噪和低排放運行。高效：總能效率達(dá)到80%以上；低噪：1 米處裸機噪音底于68dBA ;低排放：尾氣排放達(dá)到歐5標(biāo)準(zhǔn)。
[0008] 由于工質(zhì)不燃燒，外燃機避免了傳統(tǒng)內(nèi)燃機的震爆做功問題，從而實現(xiàn)了高效率、 低噪音、低污染和低運行成本。外燃機可以燃燒各種可燃?xì)怏w，如：天然氣、沼氣、石油氣、氫 氣、煤氣等，也可燃燒柴油、液化石油氣等液體燃料，還可以燃燒木材，以及利用太陽能等。 只要熱腔達(dá)到700°C，設(shè)備即可做功運行，環(huán)境溫度越低，發(fā)電效率越高。外燃機最大的優(yōu)點 是出力和效率不受海拔高度影響，非常適合于高海拔地區(qū)使用。
[0009] 同時斯特林發(fā)動機尚存在的主要問題和缺點是：制造成本較高，工質(zhì)密封技術(shù)較 難，密封件的可靠性和壽命還存在問題，材料成本高，功率調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)較復(fù)雜，機器較為 笨重；膨脹室、壓縮室、加熱器、冷卻室、再生器等的成本高，熱量損失是內(nèi)燃發(fā)動機的2-3 倍等。
[0010] 有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)包括泵、蒸發(fā)器、膨脹機、發(fā)電機、冷凝器等。集熱器吸收太陽輻 照，集熱器內(nèi)換熱介質(zhì)溫度升高，換熱介質(zhì)通過蒸發(fā)器把熱量傳給有機工質(zhì)。有機工質(zhì)在蒸 發(fā)器中定壓加熱，高壓的氣態(tài)有機工質(zhì)進(jìn)入膨脹機膨脹做功，帶動發(fā)電機發(fā)電；膨脹機尾部 排出的有機工質(zhì)進(jìn)入冷凝器中定壓冷凝，冷凝器出口的有機工質(zhì)經(jīng)過泵加壓后進(jìn)入蒸發(fā)器 完成一次發(fā)電循環(huán)。
[0011]有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)存在轉(zhuǎn)換效率不高，體積大，需要借助結(jié)構(gòu)復(fù)雜的膨脹機做功。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本實用新型克服了斯特林發(fā)動機存在的膨脹室、壓縮室、加熱器、冷卻室、再生器 等的成本高，熱量損失是內(nèi)燃發(fā)動機的2-3倍等問題；克服了有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)需要膨脹 機或汽輪機，制造成本高的技術(shù)難題。本實用新型提出的平行運動高低壓動力機器是結(jié)合 斯特林發(fā)動機和有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)優(yōu)點的動力機器。集熱器把熱能吸收后對高壓缸進(jìn)行加 熱使工質(zhì)高溫氣化彭脹推動活塞做功，對低壓缸進(jìn)行散熱冷卻產(chǎn)生負(fù)壓拉動活塞做功。
[0013] 本實用新型提供了 一種熱能轉(zhuǎn)換效率1?、工質(zhì)能循環(huán)使用、最大功率范圍內(nèi)能調(diào) 整工質(zhì)數(shù)量來調(diào)整輸出功率、能通過調(diào)整溫度進(jìn)行調(diào)整輸出功率、機器輸出功率平穩(wěn)的高 低壓動力機器。
[0014] 本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種平行運動高低壓動力機器，包括保溫管、霧化 器、排氣閥、低壓缸I、活塞、活塞環(huán)、推拉桿I、散熱器、排氣單向閥、機架、儲液罐、高壓缸I、 壓力閥I、集熱器、氣化反應(yīng)器、進(jìn)氣單向閥、低壓缸II、高壓缸II、推拉桿II、壓力閥II和 保溫層；其特征是：推拉桿I兩端分別設(shè)有活塞，兩個活塞分別設(shè)在高壓缸I和低壓缸I內(nèi)， 活塞上設(shè)有活塞環(huán)；推拉桿II兩端分別設(shè)有活塞，兩個活塞分別設(shè)在高壓缸II和低壓缸 II內(nèi)，活塞上設(shè)有活塞環(huán)；高壓缸II和低壓缸I并列設(shè)置，高壓缸I和低壓缸II并列設(shè)置； 推拉桿I和推拉桿II關(guān)聯(lián)輪流做功；高壓缸II和高壓缸I下止點設(shè)有排氣閥，上止點設(shè)有 氣化反應(yīng)器，氣化反應(yīng)器進(jìn)氣端設(shè)有霧化器；高壓缸II和高壓缸I上的氣化反應(yīng)器通過保 溫管連接集熱器；低壓缸I和低壓缸Π 的上止點分別設(shè)有進(jìn)氣單向閥和排氣單向閥，排氣 單向閥通過管道連接儲液罐；儲液罐連接壓力閥，壓力閥連接高壓缸I上的霧化器；儲液罐 連接壓力閥，壓力閥連接高壓缸Π 上的霧化器；低壓缸I上的進(jìn)氣單向閥連接高壓缸II上 的排氣閥；低壓缸Π 上的進(jìn)氣單向閥連接高壓缸I上的排氣閥；機架設(shè)置在低壓缸I、低壓 缸II、高壓缸II和高壓缸I外層；高壓缸I和高壓缸II外層設(shè)有保溫層，低壓缸I和低壓 缸II外層設(shè)有散熱器；排氣單向閥通過緩沖管連接進(jìn)氣單向閥。
[0015] 進(jìn)一步，集熱器能吸收太陽能、地?zé)?、可燃物燃燒產(chǎn)生的高溫氣體、內(nèi)燃機尾氣、工 廠排出的高溫氣體等熱能。
[0016] 進(jìn)一步，所述氣化反應(yīng)器氣化反應(yīng)器包括壓力殼、氣化導(dǎo)熱片、氣孔、霧化器，氣化 導(dǎo)熱片設(shè)置在壓力殼上，氣化導(dǎo)熱片上陣列設(shè)有氣孔，壓力殼進(jìn)氣端設(shè)有霧化器。
[0017] 進(jìn)一步，壓力閥關(guān)聯(lián)推拉桿，每完成一次循環(huán)壓力閥開啟關(guān)閉一次。
[0018] 進(jìn)一步，在所述推拉桿上設(shè)置傳動軸，連接發(fā)電機轉(zhuǎn)子切割磁力線，構(gòu)成平行運動 高低壓動力機器發(fā)電設(shè)備。
[0019] 上述平行運動負(fù)壓力動力機器做功方法如下：
[0020] 1)高壓缸工作是指加熱器吸收外界熱源加熱高壓缸和氣化反應(yīng)器，工質(zhì)通過壓 力閥加壓進(jìn)入到霧化器，將工質(zhì)均勻注入氣化反應(yīng)器，氣化反應(yīng)器對霧化的工質(zhì)進(jìn)行氣化 膨脹后推動活塞做功，活塞到達(dá)下止點做功氣體通過排氣閥排出；
[0021] 2)低壓缸工作是指高壓缸排出的做功氣體通過低壓缸上的進(jìn)氣單向閥進(jìn)入到 低壓缸，通過低壓缸上的散熱器冷卻形成負(fù)壓，拉動活塞做功；
[0022] 3)高壓缸和低壓缸循環(huán)工作，通過推拉桿把動能輸出。
[0023] 本實用新型的優(yōu)點是：1.工質(zhì)循環(huán)使用，無污染；2.熱能轉(zhuǎn)換效率65%_98% ;3.能 根據(jù)所需功率調(diào)整機器氣缸容量調(diào)整輸出功率；4.在最達(dá)功率范圍內(nèi)能調(diào)整注液調(diào)整輸 出功率；5.該設(shè)備是對工質(zhì)進(jìn)行氣化做功，整個過程不產(chǎn)生爆震；6.機器結(jié)構(gòu)簡單，制造成 本低；7.做功功率是單缸做功功率的兩倍；8.能替代常規(guī)能源消耗，經(jīng)濟效益高，節(jié)能環(huán) 保，噪音小。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖2是本實用新型應(yīng)用示意圖；
[0026] 圖中：1為保溫管；2為霧化器；3為排氣閥；4為低壓缸I ;5為活塞；6為活塞環(huán)；7 為推拉桿I ;8為散熱器；9為排氣單向閥；10為機架；11為儲液罐；12為高壓缸I ; 13為壓 力閥I ;14為集熱器；15為氣化反應(yīng)器；16為進(jìn)氣單向閥；17為低壓缸II ;18為高壓缸II ; 19為推拉桿II ;20為壓力閥II ;21為保溫層；22為緩沖管。

【具體實施方式】
[0027] 參照附圖1-2,本實用新型的實施方式是：
[0028] 實施例1
[0029] 一種平行運動高低壓動力機器，包括保溫管1、霧化器2、排氣閥3、低壓缸14、活塞 5、活塞環(huán)6、推拉桿17、散熱器8、排氣單向閥9、機架10、儲液罐11、高壓缸112、壓力閥113、 集熱器14、氣化反應(yīng)器15、進(jìn)氣單向閥16、低壓缸1117、高壓缸1118、推拉桿1119、壓力閥 1120和保溫層21 ;推拉桿17兩端分別設(shè)有活塞5,兩個活塞5分別設(shè)在高壓缸112和低壓 缸14內(nèi)，活塞5上設(shè)有活塞環(huán)6 ;推拉桿1119兩端分別設(shè)有活塞5,兩個活塞5分別設(shè)在高 壓缸1118和低壓缸1117內(nèi)，活塞5上設(shè)有活塞環(huán)6 ;高壓缸1118和低壓缸14并列設(shè)置， 高壓缸112和低壓缸1117并列設(shè)置；推拉桿17和推拉桿1119關(guān)聯(lián)輪流做功；高壓缸1118 和高壓缸112下止點設(shè)有排氣閥3,上止點設(shè)有氣化反應(yīng)器15,氣化反應(yīng)器15進(jìn)氣端設(shè)有 霧化器2 ;高壓缸1118和高壓缸112上的氣化反應(yīng)器15通過保溫管1連接集熱器14 ;低壓 缸14和低壓缸1117的上止點分別設(shè)有進(jìn)氣單向閥16和排氣單向閥9,排氣單向閥9通過 管道連接儲液罐11 ;儲液罐11連接壓力閥13,壓力閥13連接高壓缸112上的霧化器2 ;儲 液罐11連接壓力閥20,壓力閥20連接高壓缸1118上的霧化器2 ;低壓缸14上的進(jìn)氣單向 閥16連接高壓缸1118上的排氣閥3 ;低壓缸1117上的進(jìn)氣單向閥16連接高壓缸112上 的排氣閥3 ;機架10設(shè)置在低壓缸14、低壓缸1117、高壓缸1118和高壓缸112外層；高壓 缸112和高壓缸1118外層設(shè)有保溫層21，低壓缸14和低壓缸1117外層設(shè)有散熱器8 ;排 氣單向閥9通過緩沖管22連接進(jìn)氣單向閥16。
[0030] 實施例2
[0031] 如上述平行運動高低壓動力機器，所述氣化反應(yīng)器（15)包括壓力殼23、氣化導(dǎo)熱 片24、氣孔25、霧化器2,氣化導(dǎo)熱片24設(shè)置在壓力殼23上，氣化導(dǎo)熱片24上陣列設(shè)有氣 孔25,壓力殼23進(jìn)氣端設(shè)有霧化器2 ;壓力閥113和壓力閥1120關(guān)聯(lián)推拉桿17和推拉桿 1119,每完成一次循環(huán)壓力閥開啟關(guān)閉一次；在所述推拉桿上設(shè)置傳動軸，連接發(fā)電機轉(zhuǎn)子
【權(quán)利要求】
1. 一種平行運動高低壓動力機器，包括保溫管（1)、霧化器（2)、排氣閥（3)、低壓缸I (4)、活塞（5)、活塞環(huán)（6)、推拉桿I (7)、散熱器（8)、排氣單向閥（9)、機架（10)、儲液罐 (11)、高壓缸I (12)、壓力閥I (13)、集熱器（14)、氣化反應(yīng)器（15)、進(jìn)氣單向閥（16)、低壓 缸II (17)、高壓缸II (18)、推拉桿II (19)、壓力閥II (20)和保溫層（21);推拉桿I (7) 兩端分別設(shè)有活塞（5)，兩個活塞（5)分別設(shè)在高壓缸I (12)和低壓缸I (4)內(nèi)，活塞（5) 上設(shè)有活塞環(huán)（6);推拉桿II (19)兩端分別設(shè)有活塞（5)，兩個活塞（5)分別設(shè)在高壓缸II (18)和低壓缸II (17)內(nèi)，活塞（5)上設(shè)有活塞環(huán)（6);高壓缸II (18)和低壓缸I (4)并 列設(shè)置，高壓缸I (12)和低壓缸II (17)并列設(shè)置；推拉桿I (7)和推拉桿II (19)關(guān)聯(lián) 輪流做功；高壓缸II (18)和高壓缸I (12)下止點設(shè)有排氣閥（3)，上止點設(shè)有氣化反應(yīng)器 (15)，氣化反應(yīng)器（15)進(jìn)氣端設(shè)有霧化器（2);高壓缸II (18)和高壓缸I (12)上的氣化 反應(yīng)器（15)通過保溫管（1)連接集熱器（14);低壓缸I (4)和低壓缸II (17)的上止點分 別設(shè)有進(jìn)氣單向閥（16)和排氣單向閥（9)，排氣單向閥（9)通過管道連接儲液罐（11);儲液 罐（11)連接壓力閥（13)，壓力閥（13)連接高壓缸I (12)上的霧化器（2);儲液罐（11)連 接壓力閥（20)，壓力閥（20)連接高壓缸II (18)上的霧化器（2);低壓缸I (4)上的進(jìn)氣單 向閥（16)連接高壓缸II (18)上的排氣閥（3);低壓缸II (17)上的進(jìn)氣單向閥（16)連接 高壓缸I (12)上的排氣閥（3);機架（10)設(shè)置在低壓缸I (4)、低壓缸II (17)、高壓缸II (18)和高壓缸I (12)外層；高壓缸I (12)和高壓缸II (18)外層設(shè)有保溫層（21)，低壓 缸I (4)和低壓缸II (17)外層設(shè)有散熱器（8);排氣單向閥（9)通過緩沖管（22)連接進(jìn) 氣單向閥（16)。
2. 如權(quán)利要求1所述平行運動高低壓動力機器，其特征是，所述集熱器（14)能吸收太 陽能、地?zé)?、可燃物燃燒產(chǎn)生的高溫氣體、內(nèi)燃機尾氣、工廠排出的高溫氣體。
3. 如權(quán)利要求1所述平行運動高低壓動力機器，其特征是，所述氣化反應(yīng)器（15)包括 壓力殼（23)、氣化導(dǎo)熱片（24)、氣孔（25)、霧化器（2)，氣化導(dǎo)熱片（24)設(shè)置在壓力殼（23) 上，氣化導(dǎo)熱片（24)上陣列設(shè)有氣孔（25)，壓力殼（23)進(jìn)氣端設(shè)有霧化器（2)。
4. 如權(quán)利要求1所述平行運動熱能動力機器，其特征是，所述壓力閥I (13)和壓力閥 II (20)關(guān)聯(lián)推拉桿（7)和推拉桿（19)，每完成一次循環(huán)壓力閥開啟關(guān)閉一次。
【文檔編號】F02G1/044GK203892055SQ201420215064
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】郭遠(yuǎn)軍 申請人:郭遠(yuǎn)軍