专利名称：新式热力机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种动力机械，具体来说是一种以常温空气为能源的机械。
背景技术：
热力学理论认为“热可以转变为功，功也可以转变为热，一定量的热消失时，必然产生相应量的功，而消耗一定量的功时，必然出现与之对应的一定量的热”；“热能转化为机械能的根本条件是，凡有温度差的地方都能产生动力……热能连续转化为机械能至少需要两个温度不同的热源”。当今的各种热力发动机，都是以常温下的空气或水做低温热源，同时必须有一个高于环境温度的高温热源提供热能，所提供的热能之一部分转变成机械能。如，以水为工质的蒸汽机，其工作时必须有高于环境温度的高温热源提供热能，该高温热源提供热能的温度必须大于水的正常沸点100℃，也就是说，其必要条件是既有能使液态的水吸收热量变为高压高温蒸汽而对外作功的高温热源，也有蒸汽放热作功后成为液态水的低温热源。
发明内容
本实用新型之热力机，是以常温下的空气或水作为热源的机械设备，具有发电和制冷的双重功能。该设备主要由一号压缩机、二号压缩机、一号换热器、二号换热器、节流阀、汽轮发电机、制冷器等部分组成，其间有管路接通。一号换热器、二号换热器均是一个由外隔热管套装着内传热管的装置，汽态或液体工质在外隔热管和内传热管内呈逆向流动。本实用新型之结构有两个循环系统，即发电系统和制冷系统，发电系统工质的沸点低于环境大气的温度，制冷系统工质的沸点低于或等于发电系统工质的沸点。制冷系统的流程为一号压缩机→一号换热器的外隔热管→节流阀→二号换热器内传热管→制冷器→(一号压缩机)；发电系统的流程为一号换热器的内传热管→汽轮发电机→二号换热器的外隔热管→二号压缩机→(一号换热器内传热管)。
一号压缩机通过管道分别与一号换热器外隔热管的进端和制冷器的出端相通，二号压缩机通过管道分别与一号换热器内传热管的进端和二号换热器外隔热管的出端相通；节流阀的进、出两端分别与一号换热器外隔热管的出端和二号换热器内传热管的进端相通；一号换热器内传热管的出端、二号换热器外隔热管的进端分别与汽轮发电机相通。制冷器内有一个传热管，该传热管的进端与二号换热器内传热管的出端相通，该传热管的出端与一号压缩机相通。制冷机上有空气的进口和出口。
本实用新型能同时实现发电、制冷两项功能，其原理是工作时，电机带动一号压缩机和二号压缩机，一号压缩机使常温下的工质(如氨)成为高温、高压汽体进入一号换热器外隔热管，于是该外隔热管中的工质将自身大部分热量传给了一号换热器内传热管中的工质，该一号换热器外隔热管内的工质通过节流阀后，工质的温度变低、压力下降——由汽态变成液态，随之进入并穿过二号换热器内传热管，此二号换热器内传热管的工质吸收了二号换热器外隔热管内工质的热量后，进入制冷器的传热管，便可将进入制冷器内的空气冷却，从制冷器内吹出的空气成为冷风，该传热管内的工质从制冷器出来时已由液态变成汽态，又重新返回到一号压缩机。与此同时，二号换热器的外隔热管内的工质(如汽态八氟环丁烷)，将部分热量传给内传热管的工质后，温度降低，待工质温度降至沸点以下时，工质由汽态变成液态，经过二号压缩机后，工质由常压液态变成高压液态，继而从一号换热器外隔热管中吸取热能后，工质又由液态相变成高温高压的汽态，该高温高压之工质便可驱动汽轮发电机作功，工质经汽轮发电机作功后，以低温低压的汽体状态进入二号换热器外隔热管——完成一个热力循环过程。以上所述，描述了将制冷器中得到的热量转化为汽轮发电机的电能的全过程，由于汽轮发电机产生的电能大于一号、二号压缩机耗能的总和，因此成功地将环境温度气体之热能转变成了机械能。本实用新型不仅能用环境温度下的空气作为能源，也可以用环境温度下的水作为能源。本实用新型科学地实现了热能与动能的转换，具有节约能源、提高机械工作效率的重要实用意义。
附图，本实用新型的整体结构示意图图中，1.一号压缩机，2.二号压缩机，3.一号换热器的外隔热管，4.一号换热器的内传热管，5.节流阀，6.汽轮发电机，7.二号换热器的外隔热管，8.二号换热器的内传热管，9.排风口，10.制冷管，11.进气口。
具体实施方式
以下结合附图叙述两个实施例实施例1.一台发电、致冷两用热力机该机以环境温度的大气为能源，主要由发电和制冷两个循环系统组成，制冷系统的工质为氨(R717)，发电系统的工质为八氟环丁烷(RC318，)。制冷系统有一号压缩机1、一号换热器的外隔热管3、节流阀5、二号换热器的内传热管8、制冷器；发电系统有一号换热器的内传热管4、汽轮发电机6、二号换热器的外隔热管7、二号压缩机2。上述各部件之间，依次首尾相接，各自组成一个循环。一号换热器和二号换热器的内传热管均套装在外隔热管中，两种工质在内、外隔热管内相互呈逆向流动。制冷器上有一个排风口9和进气口11，制冷器内的制冷管10进、出两端分别与二号换热器的内传热管8和一号压缩机1相通。本实施例中的一号压缩机为10千瓦； 二号压缩机为0.5千瓦；一号换热器的内传热管为铜材，直径30mm，长20m，外隔热管直径为45mm，长20m，采用高强隔热管；二号换热器的内传热管为铜材，直径为30mm，长15m，外隔热管直径为45mm，长15m，采用高强隔热管。本实用新型之汽轮发电机，实现功率约16千瓦，输出功率约4千瓦；实现制冷器的制冷量约7千瓦。
实施例2.空气发动机结构与实施例1基本相同。不同之处在于发动机代替了汽轮发电机，用电屏启动发动机，发动机进而带动了一号、二号压缩机，从而实现将热能转变成动能的目的。
权利要求1.新式热力机，其特征在于主要由发电和制冷两个循环系统组成，制冷系统由一号压缩机(1)、一号换热器外隔热管(3)、节流阀(5)、二号换热器内传热管(8)、制冷管(10)、一号压缩机(1)构成，其间依次首尾连通并形成一个循环系统，发电系统由一号换热器内传热管(4)、汽轮发电机(2)、二号换热器外隔热管(7)、二号压缩机(6)构成，其间依次首尾连通并形成一个循环系统，一号和二号换热器的内传热管与外隔热管彼此套装在一起。
2.根据权利要求1所述的新式热力机，其特征在于制冷系统的工质为氨，发电系统的工质为八氟环丁烷。
专利摘要新型热力机，是以常温下的空气或水为热源的机械设备。该设备有制冷和发电两个循环系统，两个循环系统中均有工质。制冷系统主要由一号压缩机、一号换热器的外隔热管、节流阀、二号换热器内传热管、制冷器组成；发电系统主要由一号换热器的内传热管、汽轮发电机、二号换热器的外隔热管、二号压缩机组成。本实用新型之热力机械，科学地实现了热能与动能的转换，大大地节约了能源，提高了机械的工作效率，可用于制冷和发电等。
文档编号F03G7/10GK2744853SQ20032010974
公开日2005年12月7日 申请日期2003年11月10日 优先权日2003年11月10日
发明者张润民 申请人:张润民