专利名称：微型热发电机组的制作方法
技术领域：
本发明属于一种发电机技术，尤其是一种直接利用热能作为动力的微型热发电机组。
背景技术：
发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备。发电机在工农业生产，国防，科技及日常生活中有广泛的用途。 当前的发电机主要由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流、气流、燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能通过曲轴输出传给发电机，再由发电机转换为电能。这类传统式的发电机在结构上存着着难以克服的缺点而导致发电机的机械能量利用不充分，造成能量损失，限制了发电机的发电量不能提高，同时也导致发电机的体积庞大。 由于现在的世界性的能源紧张，发电效率的提高对节省能源是非常的有利。同时，涡旋机械自19世纪初期由法国工程师克拉斯(CRUEX)提出后，经过多年的发展，已取得了工业化的应用。由于涡旋机械具有容积效率高、体积小、噪声低、动力平衡良好等诸多优点，它的应用领域越来越宽广，在空调、泵送液体、增压气体等方面已有应用，也有将涡旋机械作为膨胀机应用于发动机上的构思。这种构思的涡旋式发动机，属于外燃式热机，由外界将高温高压气体输入涡旋机械中让其膨胀做功输出动力。
发明内容 本发明就是针对上述热机的缺点，结合涡旋机械的结构特点，开发出高效节能的微型热发电机组。本发明将液态的工作介质直接输入涡旋机械的中心压縮腔中受热瞬间蒸发膨胀，推动涡旋盘工作而输出动力，输出的动力通过传动轴驱动发电机工作输出电力实现发电目的。由于工作介质是在涡旋盘的中心压縮腔吸热膨胀做功，做功后排出的同时也将涡旋盘相对运动时产生的热带走，这样既解决了涡旋盘相对运动时由于高温而变形咬死的现象，也降低了润滑性能及高温密封材料的要求，从而大大降低了微型热发电机组的生产难度。同时，由于本发明系统是直接将工作介质以液态输入而不是将高温高压气体输入，可以节省了制造高温高压气体的能量与机构，真正实现了高效节能，降低制造成本的目标。
附图1是本实施例的系统结构图，其中包括热源1、循环泵2、换热盘管3、涡旋盘4、涡旋盘5、动力输出轴6、散热器7、循环泵8、热马达9、进液口 10、涡盘进液口 11、液管12、排气口 13、发电机14。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明进一步说明。[0008] 如附图1所示，首先将热源1的输出口与循环泵2的入口连接，循环泵2的出口与 热马达9内的换热盘管3入口连接，换热盘管3的出口再与热源1的输入口连接，形成热循 环。换热盘管3也可以是板式换热器、管壳式换热器、管翅式换热器、板翅式换热器 热马达9的排气口 13与散热器7相连，散热器7出口与循环泵8的入口相接，循 环泵8的出口与热马达9的进液口 10相接，热马达9的进液口 IO与涡盘进液口 ll之间通 过液管12相连，形成一个膨胀循环，而液管12是通过换热盘管3的中心进行吸热。 换热盘管3是置于热马达9之内，与涡旋盘4、涡旋盘5、液管12组成热马达9的 主体。同时，换热盘管3也可以置于热马达9主体外壳之外。涡旋盘5通过动力输出轴6 与发电机14相连。 当系统工作时，循环泵2将热介质从热源1中泵入换热盘管3中，与液管12进行 热交换，使液管12中的工作介质吸收热量进行预热；被吸收了热量而降低温度的热介质循 环回到热源1中再吸收热量进行周而复始的热交换循环。在液管12中吸收了热量进行预 热的工作介质通过涡旋盘4上的涡盘进液口 ll进入到涡旋盘对的中心压縮腔中迅速蒸发 膨胀吸热，推动涡旋盘5运动产生动力，动力则通过动力输出轴6传输到发电机14上驱动 其工作输出电力，实现发电的目的。同时汽化并吸收了涡旋盘热量的工作介质从热马达9 的排气口 13排出进入散热器7，将热量散去冷凝为液态，液态的工作介质通过循环泵8泵入 热马达9中的液管12预热再进入涡旋盘的中心压縮腔汽化膨胀吸热，就这样进行周而复始 的膨胀循环，使到动力源源不断的输出，实现发电机的稳定电力输出功能。在这个发电系统 中，热马达9中的涡巻对可以是两对以上进行串联或并联以加大动力输出的总量。 综上所述，本发明有如下优点 (1)结构简洁紧凑本发明利用工作介质的热胀冷縮的特性，将涡旋机械的中心 压縮腔作为膨胀腔直接在其中膨胀推动涡旋盘工作，省却了提供高温高压气体的设备，从 结构上大简化了发动机的构造。 (2)节能能源直接膨胀，可以节省高温高压气体在输送过程中的热量散失，减少 了能源的浪费。同时工作介质膨胀时主要是吸收了涡旋机械本身的热量，需要要外界提供 的热量较少，所以耗费的提供热量的能源较少。 (3)环保膨胀做完功的介质再循环工作，没有将大量的废气排入大气环境，实现 环保目标。
权利要求一种微型热发电机组，其主要特征是由热源、两个循环泵、热马达、动力输出轴、散热器及液管构成；热源与循环泵、热马达内的换热盘管相继连通；热马达内的涡旋机构排气口与散热相连，散热器与另一循环泵相连，该散热器之后的循环泵的出口通过液管与热马达内的涡旋机构的涡盘进液口相连，液管通过热马达内换热盘管的中心。
2. 如权利要求1所述的微型热发电机组，其特征是动力输出机构与热马达内的涡旋盘相连。
3. 如权利要求1所述的微型热发电机组，其特征是热马达内的换热盘管可以置于热马达外。
4. 如权利要求1所述的微型热发电机组，其特征是散热后的循环泵到热马达的涡盘进口这段管是液管。
5. 如权利要求1所述的小型发电机，其特征在于给工作介质进行预热的换热盘管可以是板式换热器、管壳式换热器、管翅式换热器、板翅式换热器。
6. 根据权利要求1所述的微型热发电机组，其特征在于作为膨胀机的涡旋机构最少有一对。
专利摘要一种微型热发电机组，针对热机的热效率转化率低的缺点，结合涡旋机械的涡旋结构及其容积效率高、动力平衡性好的特点，将液态的工作介质直接输入涡旋机械的中心压缩腔中瞬间蒸发膨胀输出动力驱动发电机工作输出电力。其主要特征是由热源、两个循环泵、热马达、动力输出轴、散热器及液管构成；热源与循环泵、热马达内的换热盘管相继连通；热马达内的涡旋机构排气口与散热相连，散热器与另一循环泵相连，该散热器之后的循环泵的出口通过液管与热马达内的涡旋机构的涡盘进液口相连，液管通过热马达内换热盘管的中心。
文档编号F01K25/02GK201461010SQ20092010837
公开日2010年5月12日 申请日期2009年6月1日 优先权日2009年6月1日
发明者孙江榕, 欧阳昌朋, 胡欣, 郎风 申请人:神朗通(北京)新能源科技有限公司