一种平行运动热能动力机器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种平行运动热能动力机器，包括集热器、保温管、气化反应器、雾化器、气缸、活塞、活塞环、自动排气阀、冷却器、储液罐、压力泵、推拉杆、保温层和机壳；机壳上平行对立设有两个气缸，气缸内设有活塞，活塞设有活塞环，活塞设置在推拉杆两端；集热器通过保温管连接气化反应器，气化反应器进气端设有雾化器，雾化器通过管道连接压力泵，压力泵通过管道连接储液罐；气化反应器设置在气缸的上止点；气缸的下止点设有自动排气阀，自动排气阀通过管道连接冷却器。本实用新型具有：热能转换效率高；输出功率可调节；机器结构简单，制造成本低，做功功率是单缸做功功率的两倍；能替代常规能源消耗，经济效益高，节能环保，噪音小。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明属于热能动力设备领域，尤其是利用太阳能、地热、可燃物燃烧产生的高温 气体、内燃机热能或尾气、工厂排出的高温气体等热能转换成动能的动力机器。 一种平行运动热能动力机器
【背景技术】
[0002] 传统的动力设备有蒸汽机、内燃机、外燃机。
[0003] 蒸汽机：离不开锅炉，整个装置既笨重又庞大；新蒸汽的压力和温度不能过高，排 气压力不能过低，热效率难以提高；它是一种往复式机器，惯性限制了转速的提高；工作过 程是不连续的，蒸汽的流量受到限制，也就限制了功率的提高。
[0004] 内燃机：结构复杂，对燃料要求较高，对燃料的洁净度要求严格，对环境污染。
[0005] 外燃机，如斯特林发动机是其中一种，斯特林发动机与内燃机比较具备以下优 占·
[0006] 适用于各种能源，无论是液态的、气态的或固态的燃料，当采用载热系统（如热 管）间接加热时，几乎可以使用任何高温热源（太阳能放射性同位素和核反应等），而发动 机本身（除加热器外）不需要作任何更改。同时斯特林发动机无需压缩机增压，使用一般 风机即可满足要求，并允许燃料具有较高的杂质含量；斯特林发动机单机容量小，机组容量 从20 - 50kw，可以因地制宜的增减系统容量；结构简单，零件数比内燃机少40%，降价空间 大；维护成本低。
[0007] 斯特林发动机在运行时，由于燃料在气缸外的燃烧室内连续燃烧，独立于燃气的 工质通过加热器吸热，并按斯特林循环对外做功，因此避免了类似内燃机的爆震做功和间 歇燃烧过程，从而实现了高效、低噪和低排放运行。高效：总能效率达到80%以上；低噪：1 米处裸机噪音底于68dBA ;低排放：尾气排放达到欧5标准。
[0008] 由于工质不燃烧，外燃机避免了传统内燃机的震爆做功问题，从而实现了高效率、 低噪音、低污染和低运行成本。外燃机可以燃烧各种可燃气体，如：天然气、沼气、石油气、氢 气、煤气等，也可燃烧柴油、液化石油气等液体燃料，还可以燃烧木材，以及利用太阳能等。 只要热腔达到700°C，设备即可做功运行，环境温度越低，发电效率越高。外燃机最大的优点 是出力和效率不受海拔高度影响，非常适合于高海拔地区使用。
[0009] 同时斯特林发动机尚存在的主要问题和缺点是：制造成本较高，工质密封技术较 难，密封件的可靠性和寿命还存在问题，材料成本高，功率调节控制系统较复杂，机器较为 笨重；膨胀室、压缩室、加热器、冷却室、再生器等的成本高，热量损失是内燃发动机的2-3 倍等。
[0010] 有机朗肯循环系统包括泵、蒸发器、膨胀机、发电机、冷凝器等。集热器吸收太阳辐 照，集热器内换热介质温度升高，换热介质通过蒸发器把热量传给有机工质。有机工质在蒸 发器中定压加热，高压的气态有机工质进入膨胀机膨胀做功，带动发电机发电；膨胀机尾部 排出的有机工质进入冷凝器中定压冷凝，冷凝器出口的有机工质经过泵加压后进入蒸发器 完成一次发电循环。
[0011]有机朗肯循环系统存在转换效率不高，体积大，需要借助结构复杂的膨胀机做功。
【发明内容】
[0012] 本发明克服了存在的膨胀室、压缩室、加热器、冷却室、再生器等的成本高，热量损 失是内燃发动机的2-3倍等问题；克服了有机朗肯循环系统需要膨胀机或汽轮机，制造成 本高的技术难题。本发明提出的平行运动热动力机器是结合斯特林发动机和有机朗肯循环 系统优点的热动力机器。由集热器把热能吸收后对气化反应器进行加热，使工质高温气化 彭胀推动活塞产生动能做功。
[0013] 本发明提供了一种热能转换效率高、工质能循环使用、最大功率范围内能调整工 质数量来调整输出功率、能通过调整温度进行调整输出功率、机器输出功率平稳的热动力 设备。
[0014] 本发明采用的技术方案是：一种平行运动热能动力机器，其特征是：包括集热器、 保温管、气化反应器、雾化器、气缸、活塞、活塞环、自动排气阀、冷却器、储液罐、压力泵、推 拉杆、保温层和机壳；机壳上平行对立设有两个气缸，气缸内设有活塞，活塞设有活塞环，活 塞设置在推拉杆两端；集热器通过保温管连接气化反应器，气化反应器进气端设有雾化器， 雾化器通过管道连接压力泵，压力泵通过管道连接储液罐；气化反应器设置在气缸的上止 点；气缸的下止点设有自动排气阀，自动排气阀通过管道连接冷却器，冷却器通过管道连接 储液罐；机壳外层设有保温层。
[0015] 进一步，集热器能吸收太阳能、地热、可燃物燃烧产生的高温气体、内燃机尾气、工 厂排出的高温气体等热能。
[0016] 进一步，气化反应器包括压力壳、气化导热片、气孔、雾化器，气化导热片设置在压 力壳上，气化导热片上阵列设有气孔，压力壳进气端设有雾化器。
[0017] 进一步，压力泵关联推拉杆，每完成一次循环压力泵开启关闭一次。
[0018] 进一步，在所述推拉杆上设置传动轴，连接发电机转子切割磁力线，构成平行运动 热能动力机器发电设备。
[0019] 上述平行运动热能动力机器做功的方法是：集热器吸收太阳能、地热、可燃物燃烧 产生的高温气体、内燃机热能或尾气、工厂排出的高温气体等热能直接或者通过管道传递 热量给气化反应器，管道内设有流动的导热介质；液体工质通过压力泵注入到气化反应器 雾化，气化反应器对雾化的工质进行气化膨胀；活塞到达气缸的下止点时，做功气体通过自 动排气阀排出，排出的气态工质通过冷却器冷却，此时另一活塞到达气缸的上止点，此气缸 的压力泵打开，液体工质通过雾化器注入到气化反应器内气化膨胀推动活塞做功；压力泵 轮流开启关闭，两个气缸内的活塞轮流做功，动能通过推拉杆输出。
[0020] 本发明的优点是：1.工质循环使用，无污染；2.热能转换效率65%_98% ;3.能根据 所需功率调整机器气缸容量和数量调整输出功率；4.在最达功率范围内能调整注液调整 输出功率；5.该设备是对工质进行气化做功，整个过程不产生爆震；6.机器结构简单，制造 成本低，利用自动排气功能减少能量损耗；7.做功功率是单缸做功功率的两倍；8.能替代 常规能源消耗，经济效益高，节能环保，噪音小。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 图1是本发明结构示意图；
[0022] 图2是本发明气化反应器结构图；
[0023] 图中：1为集热器；2为保温管；3为气化反应器；4为雾化器；5为气缸；6为活塞； 7为活塞环；8为自动排气阀；9为冷却器；10为储液罐；11为压力泵；12为推拉杆；13为保 温层；14为机壳；15为压力壳；16为气化导热片；17为气孔。
【具体实施方式】
[0024] 参照附图1-2,本发明的实施方式是：
[0025] 实施例1
[0026] -种平行运动热能动力机器，包括集热器1、保温管2、气化反应器3、雾化器4、气 缸5、活塞6、活塞环7、自动排气阀8、冷却器9、储液罐10、压力泵11、推拉杆12、保温层13 和机壳14 ;机壳14上平行对立设有两个气缸5,气缸5内设有活塞6,活塞6设有活塞环7， 活塞6设置在推拉杆12两端；集热器1通过保温管2连接气化反应器3,气化反应器3进 气端设有雾化器4,雾化器4通过管道连接压力泵11，压力泵11通过管道连接储液罐10 ; 气化反应器3设置在气缸5的上止点；气缸5的下止点设有自动排气阀8,自动排气阀8通 过管道连接冷却器9,冷却器9通过管道连接储液罐10 ;机壳14外层设有保温层13。
[0027] 实施例2
[0028] 如实施例1中的平行运动热能动力机器，所述气化反应器包括压力壳15、气化导 热片16、气孔17、雾化器4,气化导热片16设置在压力壳15上，气化导热片16上阵列设有 气孔17,压力壳15进气端设有雾化器4 ;所述压力泵11关联推拉杆12,每完成一次循环压 力泵11开启关闭一次；在所述推拉杆12上设置传动轴，连接发电机转子切割磁力线；冷却 器9是自然水冷或采用冷凝器方式。
【权利要求】
1. 一种平行运动热能动力机器，其特征是：包括集热器（1)、保温管（2)、气化反应器 (3)、雾化器（4)、气缸（5)、活塞（6)、活塞环（7)、自动排气阀（8)、冷却器（9)、储液罐（10)、 压力泵（11)、推拉杆（12)、保温层（13)和机壳（14);机壳（14)上平行对立设有两个气缸 (5)，气缸（5)内设有活塞（6)，活塞（6)设有活塞环（7)，活塞（6)设置在推拉杆（12)两端； 集热器（1)通过保温管（2 )连接气化反应器（3 )，气化反应器（3 )进气端设有雾化器（4 )，雾 化器（4)通过管道连接压力泵（11)，压力泵（11)通过管道连接储液罐（10);气化反应器（3) 设置在气缸（5)的上止点；气缸（5)的下止点设有自动排气阀（8)，自动排气阀（8)通过管 道连接冷却器（9)，冷却器（9)通过管道连接储液罐（10);机壳（14)外层设有保温层（13)。
2. 如权利要求1所述平行运动热能动力机器，其特征是，所述集热器（1)能吸收太阳 能、地热、可燃物燃烧产生的高温气体、内燃机尾气、工厂排出的高温气体。
3. 如权利要求1所述平行运动热能动力机器，其特征是，所述气化反应器包括压力壳 (15)、气化导热片（16)、气孔（17)、雾化器（4)，气化导热片（16)设置在压力壳（15)上，气化 导热片（16)上阵列设有气孔（17)，压力壳（15)进气端设有雾化器（4)。
4. 如权利要求1所述平行运动热能动力机器，其特征是，所述压力泵（11)关联推拉杆 (12)，每完成一次循环压力泵开启关闭一次。
【文档编号】F02G1/044GK203892053SQ201420214996
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】郭远军 申请人:郭远军