专利名称：外热机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种能把固体(如煤炭)、液体(如汽油、柴油)、可燃气体(如天然气)及其它们的混合物等燃料燃烧时所产生的热能，或地热或其它热源的热能高效率地转化成机械能，再通过发电机转化成电能的装置，可以广泛应用于火力发电厂、地热发电厂或其它热源的发电厂。
背景技术：
第一，目前公知的火力发电，大多是采用煤在炉膛内燃烧，将热量逐歩传递给水、蒸汽和空气，这样，燃料的化学能转化为热能。新蒸汽进入汽轮机后逐级进行膨胀，蒸汽部分热能就转变为汽流动能；高速汽流施加作用力于汽轮机的叶片上，推动了叶轮连同整个转子旋转，汽流的动能于是被转化成汽轮机轴上的机械能，汽轮机带动发电机发电。在此过程中，水变成高温、高压的蒸汽，会吸收大量的热量，而大部分水蒸汽在推动汽轮机做功后，并没还原成水，而是散发在空气中，不但造成水资源的浪费，而且会带走大量热量，造成能源的浪费，导致能源利用率低下。第二，到目前为此，有效地把地热转化成机械能，再转化成电能的技术还不够成熟，特别是水资源匮乏而地层温度较高的地区(如火山)很难利用地热建发电厂，使地热资源没有得到有效利用。第三，对于不太集中的热源，人们目前还很难把这些较为分散的热源中的热能转化成机械能而得以集中，然后把集中起来的机械能通过发电机转化成电能。发明内容
为了解决现有火力发电大量浪费水资源并且效率低和地热等其它热源没有得到充分利用的问题，本实用新型提供一种外热机。该外热机不仅不浪费水资源，用于火力等热源发电时效率高，而且能充分利用地热或其它热源来发电，同时采用了多个外热机组合的方式来转化和汇聚热能，使不太集中的热源中的热能也能得到有效利用，而且适应热源的温度范围广'，从而能有效地解决目前电力资源不足和电价过高问题。同时该外热机在实现热能转化成机械能，再由机械能转化成电能的过程中没有污染，并且具有结构简单，成本低，噪音低，便于实施的特点。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是本实用新型共由七大部分构成。 一、气囊部分，它是由气囊、实心导热柱、吸热片、充气阀、气缸、活塞、活塞杠杆、气体、储能阀、安全阀十大部件组成。1、气囊它的作用主要是存储气体并把热源的热能传递给其内部的^体。气囊形状为空心椭球体，其长轴与地面垂直，此形状有利于吸收热量和增强其抗压性等机械强度，在用于火力发电时，有利于火焰和烟气上升。气囊的一端设有一个较大的孔，孔的直径与气缸内径相同，气囊靠近此孔两侧各设有一个小孔，气囊与热源相接触。2、实心导热柱实心导热柱有两个作用， 一是把气囊壁上的热量通过它传递到气囊内部，使气囊内的气体能均匀受热，加快热传递速度；二是有利于提高气囊对内部高温、高压气体的承受能力。气囊内放置多根实心导热柱，每根实心导热柱的两端分别固定在气囊内壁上。3、吸热片吸热片与气囊外壁相接触，并置于热源之中。吸热片主要作用是吸收气囊周围热源的热量，并把获得的热量传递给气囊，同时它也有助于增强气囊的抗压性等机械强度。当利用火力做热源时，由于炉膛内灰尘较多，并且应尽可能不阻碍火焰和烟气流动，所以吸热片最好做成椭圆环饼形，将其长轴所在平面与地面垂直，固定在气囊外壁上，并在像炉膛这样一种灰尘较多的环境中气囊外壁与吸热片表面都要光滑，以减少灰尘吸附在其表面而影响吸收热量。而在其它灰尘少的热源中，吸热片则可以做成有利于吸热的多种形状。4、充气阀充气阀是用來为气囊充入一定密度的气体和少量润滑剂的接口。充气阀由一根充气阀钢管、 一根充气阀弹簧、 一根塔形钢柱、 一个充气阀螺钉组成。充气阀钢管内壁呈漏斗形，充气阀钢管的管壁上设置两个洞，每个洞的一个出口在充气阀钢管底面上，另一个出口在充气阀钢管内壁上，充气阀钢管内壁底部设有螺纹；塔形钢柱的总体形状像一座塔，塔尖是一个细钢柱，塔的底 部是一个粗钢柱，中间是一个钢质圆台体，并且此钢质圆台体斜边的倾斜角度与充气阀钢管 内壁呈空心圆台体的斜边的倾斜角度相同。把塔形钢柱和充气阀弹簧依次插入到充气陶钢管 中，再把充气阀螺钉拧入充气阀钢管内壁所设有的螺纹中，使充气阀弹簧的一端与塔形钢柱 的底面相接触，另一端与充气阀螺钉相接触。充气阀固定在气囊壁上，并使充气阀钢管底面 的两个洞口与气囊壁上设有的小孔相通。利用充气阀给气囊充气或注入润滑剂的工作原理与 汽车轮胎充气的工作原理有相似之处，当充气管末端的接口卡钳卡到充气阀上时，接口卡钳 芯部的凸起部分就会顶到充气阀塔形钢柱中细钢柱的端点上，使塔形钢柱克服充气阀弹簧的 弹力而移动位置，充气阀钢管内壁上的两个洞口便露出来，此时，气体或润滑剂流动的路径 被打通。当卡钳移除后，塔形钢柱会在充气阀弹簧的作用下恢复原位，充气阀钢管内壁上的 两个洞的洞口和充气阀内部所设有的空心圆台体分别被塔形钢柱上的粗钢柱和钢质圆台体堵 住，使充入的气体和少量润滑剂不能泄漏出来。5、气缸气缸是一根内壁光滑的钢管，它的 内径与气囊一端所设有的大孔直径相同，并固定在气囊上，使气缸的空腔与气囊大孔相通。 气缸的主要作用是为活塞提供滑动轨道。6、活塞活塞的主要作用是通过改变活塞在气缸中 的位置来帮助气囊中的气体完成做功或压縮过程。活塞是一个筒壁较厚的钢筒，并在无底的 一侧横向设置了一个活塞钢柱，作为活塞杠杆钢柱的转动轴，活塞外壁两侧分别设有一个轨 道槽和一个锁槽，它们在同一条直线上。锁槽的深度比轨道槽深，锁槽的形状为四棱台形， 上底面与下底面的宽度相同，其锁槽长度略大于储能阀滚轮插入到锁槽时长底面棱长与储能 阀滚轮之间形成的割线长度。活塞的底朝下放置在气缸的空腔中。活塞外壁两侧所设有的轨 道槽的作用是为储能阀滚轮提供滚动轨道。7、活塞杠杆活塞杠杆是由一根活塞杠杆钢柱 和一个椭球体钢块组成，活塞杠杆钢柱的一端和活塞杠杆钢柱中间偏上位置分别设有轴套， 活塞杠杆钢柱一端的轴套与活塞钢柱相连接，而活塞杠杆钢柱中间偏上位置所设有的轴套与 特制轴承外环上所设有的特制轴承钢柱相连接，椭球体钢块固定在活塞杠杆钢柱的另一端， 这样能确保在活塞运动到最低端附近时，椭球体钢块能敏捷、灵活地碰触或离丌离合丌关钢 球。活塞杠杆的作用是把活塞向上运动时所产生的做功力矩传递给特制轴承或把特制轴承上 的力矩传递给活塞，它是活塞与特制轴承之间机械能传递的桥梁和纽带。8、气体气体的作 用是吸收气囊内壁和实心导热柱上的热量，进而转化成高温、高压气体，在活塞的帮助下实 现热能与机械能的转化。气体应选用临界温度低，化学性质不活泼的气体，如氦气。把气 体置于气囊内部的空腔中。9、储能阀储能阀由一个储能阀支架， 一根储能阀钢管， 一个 储能阀钢质圆饼环， 一根储能阀弹簧， 一个储能阀滚轮， 一个储能阀螺钉组成。储能阀支架 由一根储能阀支架钢柱、两根钢质支柱、 一根储能阀转动轴组成，两个钢质支柱的-一端分别 固定在储能阀支架钢柱的同一个底面上，储能阀转动轴固定在两个钢质支柱的另一端，储能 阀滚轮中心设有一个孔，作为储能阀转动轴的轴套，把储能阀滚轮置于储能阀转动轴上；储 能阀钢质圆饼环的内径小于储能阀钢管的内径而大于储能阀支架中两个钢质支柱之间连线的 最大长度，储能阀钢质圆饼环焊接在储能阀钢管的一端上，形成一个卡环，用来卡住储能阀 支架钢柱，储能阀钢管的另一端内壁设有螺纹。将储能阀支架和储能阀弹簧依次置于储能阀 钢管的空腔之中，再将储能阀螺钉置于储能阀钢管设有螺纹的一端。储能阀有两个，分别固 定在气缸上，并将储能阀滚轮置于活塞外壁两侧所设有的轨道槽或锁槽中。储能阀的作用是: 能保证只有当气囊中的气体对活塞的压力达到足够大时，活塞才能向上运动而做功。调节储 能阀螺钉，能够改变储能阀弹簧的弹力大小，由此改变储能阀滚轮挤压活塞外壁所设有的锁 槽的力度，从而调整气囊内的气体温度和压强达到多大时，活塞才能运动而做功。10、安全 阀安全阀是由安全阀钢管、安全阀螺冒和安全阀膜片组成。安全阀钢管外壁的一端设有螺 纹，安全阀钢管的空腔与气囊壁上所设有的小孔相通，并把安全阀钢管没有螺纹的一端固定 在气囊壁上；安全阀螺冒中心位置设有一个直径与安全阀钢管的内径相同的孔；安全阀膜片 所能承受的气体压强必须小于气囊壁所能承受的气体压强，而大于外热机在正常工作时气囊内的气体对气囊壁所产生的压强。安全阀膜片的直径等于安全阀钢管的外径，并放在安全阀 钢管设有螺纹的一端，再将安全阀螺冒安装到安全阀钢管设有螺纹的一端。安全阀的作用是: 当气囊中的气体对气囊壁的压力超过规定值时，安全阀膜片就会破裂，气囊中的气体就会从 安全阀钢管的空腔泄漏出去，从而保护气囊不被破坏。
二、 特制轴承部分特制轴承部分由两个特制轴承、 一个特制轴承钢柱、固定钢板和固 定螺钉组成。特制轴承钢柱置于两个特制轴承之间，并固定在特制轴承外环靠近边缘的位置 上，作为活塞杠杆的一根转动轴，此钢柱与活塞杠杆钢柱中间偏上位置所设有的轴套相连接。 两个特制轴承外环上分别设有一个槽和一个孔，离合开关通过固定钢板和固定螺钉固定在此 槽中，并且让离合丌关钢柱上所固定的钢球从此孔露出；固定钢板上设有一个孔，离合丌关 中的楔形钢块可以从此孔露出。两个特制轴承外环上所设有的槽和孔的位置，必须是在离合 丌关安装在此槽孔中以后，当活塞运动到最低端附近位置时，活塞杠杆上所设有的椭球体钢 块能够碰触到离合开关钢柱上所固定的离合开关钢球，使离合开关中的楔形钢块能够从固定 钢板上所设有的孔中抽回，并离开离合齿轮侧面呈放射状的槽。特制轴承的里套与离合齿轮 轴相连接并固定在离合齿轮轴上。
三、 离合开关离合开关山离合开关外壳、离合开关钢柱，离合开关钢球，离合丌关转 动轴、"7"字形杠杆、楔形钢块、离合开关弹簧，两个离合开关轴套组成。离合丌关的两个 轴套分别固定在离合开关外壳上；在离合开关外壳的左、右两个侧面分别各设有一个槽孔.；
"7"字形杠杆固定在离合开关转动轴上，"7"字形杠杆的一端固定了一个楔形钢块，另一端 设有一个孔，离合开关弹簧的一端与此孔相连接，另一端与离合开关外壳相连接；离合开关 钢柱的一端固定在离合开关转动轴上，另一端固定了一个离合开关钢球，此钢球从离合丌关 外壳上的一个槽孔中露出。离合开关转动轴与离合开关轴套相连接。当活塞杠杆一端所固定 的椭球体钢块碰触离合丌关钢球时，离合丌关中的"7"字形杠杆会绕着离合丌关转动轴转动， 使"7"字形杠杆一端所固定的楔形钢块末端能从离合开关外壳上所设有的另一个槽孔和固定 钢板上所设有的孔中抽回到离合开关外壳内；当活塞杠杆没有碰触离合开关钢球时，"7"字 形杠杆会在离合开关弹簧的作用下返回到原始位置，使"7"字形杠杆末端所固定的楔形钢块 能从离合开关外壳的另一个槽孔和固定钢板上所设有的孔中露出。
四、 离合齿轮部分它是由两个离合齿轮、 一根离合齿轮轴和两个离合齿轮轴承组成。 离合齿轮的一个侧面上设有许多槽，这些槽呈放射状排列。两个离合齿轮分别固定在离合齿 轮轴上；每个离合齿轮与特制轴承之间都有间隙。此间隙的长度必须保证当离合开关中的楔 形钢块探出时，能够插入到离合齿轮侧面所设有的呈放射状的槽中，抽回时能够离丌此槽。 离合齿轮轴承通过轴承护板固定在外热机外壳钢筒上，离合齿轮轴承的里套固定在离合齿轮 轴上。
五、 动能传递齿轮部分它是由动能传递齿轮、动能传递轴承和动能传递轴等部件组成。 动能传递齿轮有两个，分别固定在动能传递轴上；动能传递轴承里套固定在动能传递轴上， 动能传递轴承通过轴承护板固定在外热机外壳钢筒上，动能传递齿轮与离合齿轮相互咬合。 当活塞处在最顶端的位置时，动能传递轴与活塞杠杆一端所固定的椭球体钢块之间的距离必 须大于零，这样才能确保活塞运动到任何位置时，活塞杠杆一端所固定的椭球体钢块都不会 碰触到动能传递轴，而这段距离是由活塞杠杆的长度、离合齿轮的直径和动能传递齿轮直径 的长度决定的。
六、 动能输出部分动能输出部分由主转动轴、发电机、惯性轮、主转动轴启动齿轮、 启动机齿轮、启动机、组合后的动能传递轴、总动能传递轴上的变速齿轮或链轮或带轮、组 合后的动能传递轴上的齿轮或链轮或带轮和主转动轴上的变速齿轮或链轮或带轮及相关的传 动带或链条等传动部件组成。把多个外热机的动能传递轴直接连接在一起，并使它们都在-条直线上，就能组成一排或一列外热机组合，此时的动能传递轴就变成了一根很长的组合后
7的动能传递轴；把多排或多列外热机组合在一起，就能组成一层外热机组合群；把多层外热 机组合群组合在一起就形成了多层外热机组合群。火力发电厂就适合这种多层外热机组合群， 而其它热源的发电厂则可以用多层外热机组合群，也可以用单层外热机组合群。把齿轮或链 轮或带轮固定在每排或每列外热机组合后的动能传递轴的一端上，通过齿轮自身或链条或传 动带把相邻两个组合后的动能传递轴上所固定的齿轮或链轮或带轮相互连接起来，选定其中 一根组合后的动能传递轴为总动能传递轴，把总动能传递轴上的变速齿轮或链轮或带轮画定 在总动能传递轴上，把主转动轴上的变速齿轮或链轮或带轮固定在主转动轴一端上，再通过 变速齿轮自身或链条或传动带把总动能传递轴上所固定的变速齿轮或链轮或带轮与主转动轴 上所固定的变速齿轮或链轮或带轮相互连接起来。本实例图7所画的是齿轮传递的方式，它 适应于多排(或多列)单层或多排(或多列)多层外热机组合群，并且在相邻两排或两列组 合后的动能传递轴之间的距离比较近的情况。当热源温度比较高，如火力发电的炉堂，为了 有效利用热能，相邻两排外热机组合后的动能传递轴之间的距离便可以设计比较近，在这种 状况下便可以采用齿轮传递机械能的方式，即把齿轮固定在组合后的动能传递轴上，并使相 邻两个齿轮相互咬合，这样每一排或每一列组合后的动能传递轴的机械能便可以相互传递。 选择一根组合后的动能传递轴为总动能传递轴，把总动能传递轴上的变速齿轮固定在总动能 传递轴上，并且与主转动轴上的变速齿轮相咬合，主转动轴上的变速齿轮固定在主转动轴的 一端上，主转动轴的另一端与发电机转子转动轴相连接，主转动轴上还固定了惯性轮和主转 动轴启动齿轮，主转动轴启动齿轮与启动机齿轮相互咬合，启动机齿轮固定在启动机转动轴 上。在采取齿轮传递机械能的方法时，同一排或同一列外热机的动能传递轴旋转方向都是相 同的，而相邻两排或两列外热机的动能传递轴的旋转方向是相反的，这样才能使各排或各列 外热机动能传递轴上的机械能相互传递，并形成机械能的汇合。改变外热机中特制轴承外环 上所设有的槽和孔的位置就能改变外热机在正常工作中动能传递轴的旋转方向。多个外热机 组合时，每排或每列外热机的离合齿轮轴可以相互连接，也可以不连接。
七、外壳外壳由外壳钢筒、外壳内部支架、外壳外部支架、轴承护板、通气管组成。 外壳钢筒的筒口固定在气囊壁上，外壳内部支架由多根实心钢柱组成，每根钢柱的一端与外 壳钢筒相连接，另一端与气缸相连接，并且钢柱之间呈三角形分布，以增强它的稳定性和牢 固性。轴承护板的形状为无底的碟形或圆饼环形。外壳钢筒的筒壁上设有四个大孔和两个小 孔，两个离合齿轮轴承通过轴承护板固定在其中的两个大孔之中；两个动能传递轴承通过轴 承护板固定在另外两个大孔中，轴承护板固定在外壳钢筒上。轴承护板的作用有两个第一 是防尘，第二能增强离合齿轮轴承和动能传递轴承固定在外壳钢筒上的牢固性。外壳外支架 由多根外壳外部支架钢柱组成，主要用于多个外热机组合，每根外壳外部支架钢柱的两端分 别与相邻的外热机外壳钢筒相连接。外壳钢筒壁上所设有的小孔为通气孔，通气管的空腔与 通气孔相通，通气管的一端固定在外壳钢筒上，通气管的另一端与外界空气相通，使外壳内 部的气体压强与外界气体压强持平。采用多个外热机组合时，把每排或每列外热机外壳钢筒 壁上所固定的通气管相互连接，组成一根较长的通气管，组合后的通气管的管口与外界空气 相通。
特别指出的是1、气囊、吸热片应选用耐腐蚀、耐高温、机械强度高、导热性能好的材 料做成，如钢、不锈钢；气囊中的气体应选用临界温度低，化学性质不活泼的气体，如 氦气；其它部件应具有耐高温的特性，从而使外热机既能应用于温度较高的热源，又能应用 于温度相对较低的热源，扩大了该外热机的适用范围。从理论上来讲只要温度高于气囊中气 体的临界温度的物质都可以作为该外热机的热源，但实际上温度越高的热源利用该外热机转 化成机械能再通过发电机转化成电能的效果越好，但可以肯定的是该外热机适应热源的温 度范围是很广的，也就是说不但温度高的物质可以作为外热机的热源，就是温度不太高的 物质也可以作为外热机的热源。2、本文中所述的方位，如上、下、左、右是根据图中的方 位而确立的，而不一定是实际方位。.
8外热机的工作过程及工作原理如下首先把临界温度较低、化学性质不太活泼的气体(如 氦气)和少量既耐高温又耐低温的润滑剂由充气阀外端口处充入，充入的气体密度的大小应 根据外热机在正常工作时，为它提供热量的热源温度而定。选用临界温度低的气体是为了适 应更为广泛的温度相对较低的热源，选用化学性质不太活泼的气体是为了防止气体所接触的 部件与气体发生化学反应；加入少量润滑济的主要目的是为了减少活塞往返运动时活塞与气 缸之间所产生的摩擦力。为了方便地阐述问题，外热机在工作中部件之间的摩擦力和部件运 动时的空气阻力都忽略不计，并且气囊中的气体也设为理想气体，以下例同。
在外热机第一次工作前，先由启动机通过启动机齿轮和主转动轴上的启动齿轮带动主转 动轴旋转,再通过机械能传递装置带动动能传递齿轮、离合齿轮、特制轴承、特制轴承钢柱、 活塞杠杆和活塞运动。当活塞运动到接近最低端(最下端)位置时，储能阀滚轮会在储能阀 弹簧的作用下插入到活塞的锁槽中，由于锁槽长度略大于滚轮插入到锁槽中与锁槽长底面棱 长相割的割线长度，所以活塞能在活塞杠杆的推动下继续向下运动到最低端，活塞杠杆也运动 到与地面相垂直的位置，此时，活塞杠杆一端所连接的椭球体钢块就能碰触到离合开关钢球， 使离合开关中的"7"字形杠杆绕轴转动，"7"字形杠杆一端所固定的楔形钢块从离合齿轮侧 面所设有的呈放射状的槽中抽回，由于离合齿轮与特制轴承之间是有间隙的，所以此时特制 轴承外环只能通过特质轴承内环从离合齿轮轴上继续获得机械能，可是特制轴承外环与内环 之间是通过滚珠连接的，而特制轴承滚珠在特制轴承外环与内环所设有的槽中滚动时的摩擦 力是极小的，在此忽略不计，因此，特制轴承外环也就无法从外界再继续获得新的机械能， 也就是说当离合开关中的楔形钢块从离合齿轮侧面所设有的呈放射状的槽中抽回时，离合 齿轮及其它部件的运动对特制轴承外环、特制轴承钢柱、活塞杠杆和活塞不产生影响，而特 制轴承外环、特制轴承钢柱、活塞杠杆和活塞在惯性作用下，使特制轴承钢柱继续转动 -个 很小的角度，活塞杠杆也会略微偏离铅垂角度，活塞也会微微上移，当活塞锁槽的斜面碰触 到储能阀滚轮时，活塞停止运动，活塞杠杆、特制轴承外环、特制轴承钢柱也都停止运动。 此时，活塞杠杆一端所固定的椭球体钢块仍压在离合开关钢球上，使之处在临界等待状态。 从活塞杠杆的结构和活塞杠杆与其它部件的连接关系中不难看出，在活塞处在最低点附近， 即活塞杠杆处在垂直位置附近时，活塞的上下位置略有变化，就会引起活塞杠杆一端所固定 的椭球体钢块较大的位置变化，这样就能使活塞杠杆一端所固定的椭球体钢块碰触或离丌离 合丌关钢球具有灵活性和敏捷性，也就使离合开关具有了实现离合目的的灵活性和敏捷性。 在正常情况下，启动机能让特制轴承外环转动一周以上就能达到上述的临界等待状态，此时 启动机已完成了任务，就可以从外热机上分离出去。
外热机正常工作时，外热机的气囊和吸热片处在热源之中，时刻吸收着热源所提供的热 量，再通过气囊内壁和实心导热管把获得的热量传递给气囊中的气体，气囊中的气体获得热 量后温度会升高，压强会变大，使活塞具有向上运动的趋势。当气囊中气体的压强达到一定 值时，所产生的强大压力会推动活塞锁槽斜面将储能阀滚轮压向储能阀钢管的空腔中，此时 活塞便会快速地向上运动，由于活塞壁上所设有的锁槽和轨道槽是在同一条直线上，所以储 能阀滚轮便会在活塞的轨道槽中滚动。由于活塞的上端横向设置了一个钢柱与活塞杠杆钢柱 一端所设置的轴套相连接，而活塞杠杆钢柱中间偏上位置所设有的轴套与特制轴承钢柱相连 接，因此当活塞向上快速运动时，原来处在静止而略微偏离其铅垂线的活塞杠杆，便会在推 动特制轴承钢柱，并促使特制轴承外环旋转的同时，也会快速地离开原来的位置，活塞杠杆 钢柱底端所固定的椭球体钢块就会从离合开关钢球表面划过，使离合开关迅速退出临界等待 状态，离合开关内部的"7"字形杠杆就会在离合开关内部弹簧的作用下迅速绕轴转动，离合 丌关内部的"7"字形杠杆一端的楔形钢块就会迅速插入到离合齿轮侧面所设有的呈放射状的 槽内。(在没有插入之前离合齿轮与固定在特制轴承外环上的离合开关的转速是不一样的，所 以楔形钢块插入到离合齿轮侧面所设有的呈放射状的槽内是很容易的)。因为离合开关是固定 在特制轴承外环上的，所以当楔形钢块插入到离合齿轮侧面所设有的呈放射状的槽内以后，在楔形钢块的连接下，离合齿轮与特制轴承外环就组合成统一整体，二者的转速相同，此时 特制轴承外环上的转动力矩,就传到了离合齿轮上，再通过离合齿轮将力矩传递到动能传递齿 轮上，而动能传递齿轮是固定在动能传递轴上的，所以动能传递轴旋转。^:.实用新型外热机 是采用多个外热机组合的方式，即每排或每列外热机的动能传递轴是连接在一起的，那么外 热机动能传递轴上的转动力矩，就会传递到组合后的动能传递轴上，再通过组合后的动能传 递轴上所安装的变速齿轮或带轮或链轮和在主转动轴上所安装的变速齿轮或带轮或链轮以及 相关的传动带或链条的帮助卞最终将转动力矩传递给主转动轴(详细的传递过程，上面己有 阐述，在此不在阐述)，主转动轴再将转动力矩传递给固定在主转动轴上的惯性轮、主转动轴 启动齿轮和发电机转子上，于是惯性轮、主转动轴启动齿轮和发电机转子旋转，带动发电机 发电。传递到主转动轴上的机械能分两部分， 一部分以机械能的形式暂时存储在主转动轴上 所有继续转动的部件(主要是惯性轮)上，另一部分通过发电机转化成了电能。当活塞到达 最顶端时，气囊中气体做功过程结束，这个阶段所做的功在此称为正向功。此时主转动轴上 的部件(包括惯性轮)会在惯性的作用下继续旋转，它们所具有的部分机械能再通过主转动 轴，并沿着上述力矩传递的逆路径把机械能传递给离合齿轮上。由于只有在活塞处在最低点 附近时，活塞杠杆一端所固定的椭球体钢块才能碰触到离合开关钢球，使离合开关中的楔形 钢块从离合齿轮侧面所设有的槽中抽出，而活塞在其余位置活塞杠杆一端所固定的椭球体钢 块都不能碰触到离合开关钢球，也就是说活塞除了处在最低点附近位置以外的任何位置时， 离合丌关中的楔形钢块都插入到离合齿轮侧面所设有槽中，所以逆向传递到离合齿轮上的机 械能再通过离合开关中的楔形钢块传递到特制轴承外环上，使特质轴承的外环旋转，特质轴 承外环旋转的力矩再通过特质轴承外环上所连接的特质轴承钢柱，和活塞杠杆，把机械能传 递给活塞，活塞向下运动，将气缸中的气体压回气囊中。当活塞运动到接近最下端位置时， 活塞杠杆一端所固定的椭球体钢块再次碰触到离合开关钢球，离合开关中的"7"字形杠杆再 次绕轴转动，使离合开关中的楔形钢块从离合齿轮侧面所设有的呈放射状的槽中抽出，此时 机械能传递路径被断开。而特制轴承外环、特制轴承钢柱、活塞杠杆和活塞在惯性作用下， 使特制轴承钢柱继续转动一个很小的角度，活塞杠杆也会略微偏离铅垂角度，活塞也会微微 上移，当活塞锁槽的斜面碰触到储能阀滚轮时，活塞停止运动，活塞杠杆、特制轴承外环、 特制轴承钢柱也都停止运动。此时，活塞杠杆一端所固定的椭球体钢块仍压在离合开关钢球 上，离合开关再次处在临界等待状态，完成一次循环过程。
特别指出的是在活塞向上运动至最顶点再向下运动至最低点的过程中所用的时间极短， 在这极短的时间里，气囊中的气体从气囊内壁和实心导热柱上所吸收的热量极少，气囊中气 体的温度和压强不会发生明显变化，为了说明问题的方便，在此忽略不计。气囊中的气体在 推动活塞向上运动时的做功过程，是一个能量转化过程，即气囊中的气体通过活塞做功将部 分热能转化成机械能，此机械能分两部分 一部分仍以机械能的方式被暂时存储在继续转动 的部件上，主要是惯性轮上，另一部分通过发电机转化成了电能。由于气体通过活塞做正功 后，气囊中的气体的部分热能已经转化成机械能和电能，所以气囊中的气体温度降低，平均 压强变小，因此当活塞向下运动压縮气体时，就容易的多。活塞压縮气体的过程也是一个做 功过程，所做的功在此称为逆向功。
在理想的情况下，即在气囊中的气体为理想气体，运动部件之间的摩擦力为零，空气阻 力为零，气缸、活塞、储能阀在活塞上下往返运动的过程中，新得到的热量也为零，在时间 极短的活塞上下往返运动的过程中，气囊中的气体从气囊壁和实心导热柱上所获得的热量也 设为零的情况下。设做正向功时，气囊中气体对活塞的平均压力为F,;活塞运动的路程(位 移)为S，气囊中的气体通过活塞所做的正向功为W,，那么，W尸F,XS 。 W,转化为机械能 后，此机械能最终分为两部分， 一部分则通过发电机转化成电能，另一部分仍以机械能的形 势存储在继续转动的部件上，主要是惯性轮上，使原来就处在转动状态的部件包括惯性轮又 新增了机械能，而新增加的这部分机械能又分为两部分， 一部分继续传递给发电机并通过发
10电机转化成电能，另一部分则通过传递部件反馈给活塞，使活塞具有了压縮气囊和气缸中气 体而做逆向功的能量。如果设活塞向下运动压縮气体的平均压力为F2，所做的逆向功为 W2，活塞运动路程(位移)仍然为S，那么WfF2XS 。设正向功通过发电机转化成电能 的总电量为E"发电机的效率ri，转动部件包括惯性轮反馈给活塞，使活塞做逆向功的机械 能为E2， KijE2=W2，所以W尸Ei— q+E2=El+ri+W2，即E,+ ri=Wi —W2=FXS —F2XS， 由于E,+ ri大于零，所以F,XS—F2XS〉0，则F,〉F2，即F2〈F,，且W,大于W2。因此活 塞向下运动而压縮气体比较容易。设活塞刚开始向上运动时，气囊中的气体所具有的热能 为Q!，当活塞上升到最顶点时，做正向功的过程结束，此时气囊中的气体剩余热能设为Q2，
那么QfQ!—W"设逆向功结束时气囊中气体所具有的热能即活塞上下运动-"次后气囊中 气体所具有的热能为Q3，那么，Q3=Q2+W2= (Q!—W,) +W2。 W2是转动部件包括惯性轮反 馈回来的，而Wj有-一部分转化成电能Ep因此Qf(Q广W。+W^Q,— (Ei+ n+W2)+W2= Q一E^ q—Wa+WfC^—E—ri，因为￡1+11>0，所以Q3〈Q!，其差值为(^—QfEf n，所以在理想情况下，经过活塞上、下往返一次做功(正向功、逆向功)后，气囊中气体 减少的能量等于转化成的电能总量除以发电机效率。气囊中经过活塞往返一次后减少的能量 需要通过气囊壁和吸热片吸收外界热源中的热量而得以补充，设此吸收的热量为Q4，当 Q4+Q3=QJf，活塞会再次把储能阀滚轮压向储能阀钢管中，实现再次的往返过程。总上所述， 在理想的情况下，做正向功时气囊中的气体对活塞的平均压力大于做逆向功时活塞对气囊和 气缸中的气体的平均压力，逆向所做的功要小于它正向所做的功。经过活塞上、下往返一次 做功(正向功、逆向功)后，气囊中气体所减少的能量等于转化的电能总量除以发电机的效 率，而气囊中气体所减少的能量需要从热源中再次吸收而得到补充后，才能实现下一次做正 向功。
在理想的前提下，逆向功最终转化成气囊中的气体的内能，使气囊中的气体温度会有一
定幅度地升高，压强也会有一定幅度地增加，为气囊中的气体下次做功而提供帮助，也就说
从转动部件包括惯性轮反馈回来的机械能，并没有浪费，而是通过活塞的逆向功，转化成了 气囊中气体的内能，使气囊中的气体不需要再吸收大量的能量就能实现第二次做功。至于活 塞向上运动时所做的功其中一小部分转化成活塞自身、活塞杠杆和特制轴承钢柱的势能，而 此势能在活塞下移过程中又通过活塞压縮气体而转化成气囊中气体的内能。因此，可以理解 为只是气囊中的气体内能与活塞自身、活塞杠杆和特制轴承钢柱的势能之间的相互转化，而 没有传递给第三者。另外，活塞锁槽斜面推动储能阀滚轮运动的过程，也是一个能量转化过 程，它是气囊中气体的内能，通过活塞的锁槽斜面和储能阀滚轮的共同作用，转化成储能阀 内部弹簧的弹性势能，当活塞向下运动过程中，从活塞的锁槽斜面与储能阀滚轮再次接触到 储能阀滚轮彻底进入锁槽中，储能阀滚轮挤压活塞的锁槽斜面所产生的分力方向是向下的， 它会帮助活塞压縮气体，在此过程中储能阀内部弹簧的弹性势能又转化成气囊内气体的内能。 因此，可以理解为只是气囊中气体的内能与储能阀中弹簧的弹性势能之间的相互转化，而没 有传递给第三者。从上述分析不难看出，在忽略摩擦阻力和空气阻力的情况下，气囊中的气 体每次做功需要从热源中吸收的热量约等于发电机发出的电量除以发电机效率，所以说外热 机把从热源中获得的热量最终转化成电能的效率是很高的。
在采取多个外热机组成外热机组合群的情况下，由于每个外热机上的机械能都能通过- 系列力矩传递部件传递到主转动轴上，也就是说每一个外热机的机械能传递路径是相通的。 因此，外热机中的活塞在向下运动压縮气囊和气缸中的气体时所需要的机械能，不一定都来 自惯性轮，也有可能来自其它正在做正向功的外热机，不管它来自哪里，对外热机的正常工 作都是没有影响的。
.我们知道不管选用火力还是地热及其它物质作为热源，它们向气囊中的气体传递热量都 具有不衡定性，即在不同的时间间隔内传递的热量不一定相同，这样就导致了气囊中气体做 正向功的时间间隔也具有不确定性，另外，气囊中的气体做正向功和做逆向功所用时间很短，而气体等待加热的时间却相对较长，加热时间主要受热源温度、热量传递状况、活塞壁上所 设有的锁槽的斜面的倾斜角度、锁槽的深度和储能阀中弹簧的弹力大小等多种因素的影响， 这就是设置离合开关、惯性轮和采取多个外热机组合的必要性。另外采用多个外热机组合的 方式还能把较为分散的热源中的热能，通过单个外热机转化成机械能后再汇聚集中起来。
当外热机没有负载、负载极小或在能量传递过程中某一环节出现故障时，如发电机线 圈短路、断路或输出线路断路，在这种情况下气囊内部的气体从热源中吸收的能量不能转化 成电能而得以释放，此时气囊中的气体通过活塞做正向功转化成的机械能与反馈回来的用于 活塞向下运动压縮气囊和气缸中气体的机械能是几乎相等的，那么气囊中的气体温度就会不 断地升高，气压也会不断地加大，直到气囊中的气体温度与热源温度相同为止，在此过程屮 当气囊中的气体对气囊壁的压强等于或大于气囊壁能够承受的最大压强时，气囊会爆裂。为 了防止这一不幸事件的发生，在气囊壁上设置了安全阀。
在外热机工作过程中，气囊中的气体始终存放在气囊中，而没有被排泄到空气中，因此， 外热机在工作中噪音很低。并且在外热机正常工作中，没有破坏环境的任何因素存在，所以 此外热机具有无污染的特性。
本实用新型的有益效果是，该外热机不但能把可燃物质燃烧时所产生的热能，高效率地 转化成机械能，而且也可以把地热和其它热源的热能高效率地转化成机械能，再通过发电机 发电最终转化成电能。该外热机在实现热能转化成机械能，再由机械能转化成电能的过程中 没有污染。多个外热机组合后，能把较为分散的热源中的热能转化成机械能后汇聚在一起， 并且既能把温度较高的物质作为热源又能把温度较低的物质作为热源，所以适应范围很广， 并且具有结构简单，成本低，噪音低，便于实施的特点。以下结合附图对本实用新型进一歩说明
图1是外热机主体部分纵剖面结构图。 图2是充气阀纵剖面结构图。 图3是储能阀纵剖面结构图。
图4是离合开关安装到特制轴承外环所设有的槽孔中的横剖结构图。
图5是安全阀纵剖面结构图。
图6是离合齿轮侧面图。
图7是多层外执机组合群正面结构图。
附图中，1.气囊，2.气缸，3.活塞，4.活塞杠杆钢柱，5.充气阀，6.气体，7.实 心导热柱，8.吸热片，9.储能阀，10.安全阀，11.充气阀钢管，12.充气阀弹簧，13.塔 形钢柱，14.充气阀螺钉，15.充气阀钢管壁上的洞，16.活塞钢柱，17.轨道槽，18.锁 槽，19.椭球体钢块，20.活塞杠杆钢柱一端的轴套，21.活塞杠杆钢柱中间偏上位置的轴 套，22.特制轴承，，23.储能阀钢管，24.储能阀钢质圆饼环，25.储能阀弹簧，26.储能 阀滚轮，27.储能阀螺钉，28.储能阀支架钢柱，29.钢质支柱，30.储能阀转动轴，31.特 制轴承钢柱，32.特制轴承外环，33.固定钢板，34.固定螺钉，35.离合丌关外壳，36.离 合丌关钢柱，37.离合开关钢球，38.离合丌关转动轴，39. "7"字形杠杆，40.楔形钢块， 41.离合开关弹簧，42.离合开关轴套，43.离合齿轮轴，44.离合齿轮，45.离合齿轮轴 承，46.动能传递齿轮，47.离合齿轮侧面呈放射状的槽，48.动能传递轴承，49.动能传 递轴，50.组合后的动能传递轴，51.总动能传递轴上的变速齿轮，52.主转动轴上的变速 齿轮，53.惯性轮，54.主转动轴，55.发电机，56.齿轮，57.通气管，58.启动机，59.启 动机齿轮，60.主转动轴启动齿轮，61.外壳外部支架钢柱，62.外壳钢筒，63.外壳内部 支架，64.轴承护板，65.安全阀螺冒，66.安全阀钢管，67.安全阀膜片，68.离合丌关，
1269.总动能传递轴。70.组合后的通气管。
具体实施方式
在
图1中，气囊(1)形状为空心椭球体，其长轴与地面垂直，气囊(1)的一端设有一 个较大的孔，孔的直径与气缸(2)内径相同，气囊(1)靠近此孔两侧各设有一个小孔，充 气阀钢管(11)底面的两个洞口和安全阀钢管(66)的空腔分别与气囊(1)壁上所设有的小 孔相通，并固定在气囊(1)壁上，气囊(1)与热源相接触。气囊(1)内放置多根实心导热 柱(7)，每根实心导热柱(7)的两端分别固定在气囊(1)内壁上。吸热片(8)与气囊(1) 外壁相接触，当利用火力做热源时，吸热片(8)做成椭圆环饼形，将其长轴所在平面与地面 垂直，固定在气囊(1)外壁上，并且气囊(1)外壁与吸热片(8)表面都要光滑，而在其它 灰尘较少的热源中，吸热片(8)则可以做成有利于吸热的多种形状。气缸(2)是一根内壁 光滑的钢管，它的内径与气囊(1) 一端所设有的大孔直径相同，并固定在气囊(1)上，并 使气缸(2)的空腔与气囊大孔相通。活塞(3)是一个筒壁较厚的钢筒，并在无底的--侧横 向设置了一个活塞钢柱(16),作为活塞杠杆钢柱(4)的转动轴，活塞(3)外壁两侧分别设 有一个轨道槽(17)和一个锁槽(18)，它们在同一条直线上，锁槽(18)的深度比轨道槽(17) 深，锁槽(18)的形状为四棱台形，上底面与下底面的宽度相同，其锁槽长度略大于储能阀 滚轮(26)插入到锁槽(18)时长底面棱长与储能阀滚轮(26)之间形成的割线长度，储能 阀(9)固定在气缸(2)上，并使储能阀滚轮(26)置于活塞(3)壁上所设有的轨道槽(17) 或锁槽(18)中；活塞(3)的底朝下放置在气缸(2)的空腔中。活塞杠杆钢柱(4)的一端 和活塞杠杆钢柱(4)中间偏上位置分别设有轴套，活塞杠杆钢柱一端的轴套(20)与活塞钢 柱(16)相连接，而活塞杠杆钢柱中间偏上位置的轴套(21)与特制轴承外环(32)上所设 有的特制轴承钢柱(31)相连接，椭球体钢块(19)固定在活塞杠杆钢柱(4)的另一端。把 气体(6)置于气囊内部的空腔中；特制轴承钢柱(31)置于两个特制轴承(22)之间，并固 定在特制轴承外环(32)靠近边缘的位置上，作为活塞杠杆钢柱(4)的一根转动轴，此钢柱
(31)与活塞杠杆钢柱中间偏上位置所设有的轴套(21)相连接。两个特制轴承外环(32) 上分别设有一个槽和一个孔，离合开关(68)分别通过固定钢板(33)和固定螺钉(34)固 定在此槽中，离合开关钢球(37)从此孔中露出，两个特制轴承外环(32)上所设有的槽和 孔的位置，必须是在离合开关(68)安装在此槽中以后，当活塞(3)运动到最底端位置时， 活塞杠杆钢柱(4)上所设有的椭球体钢块(19)能够接触到离合开关钢柱(36)上所固定的 离合开关钢球(37)，使离合开关(68)中的楔形钢块(40)能够从固定钢板(33)所设有的 孔中抽回，并离开离合齿轮(44)侧面呈放射状的槽(47)。特制轴承(22)的里套与离合齿 轮轴(43)相连接并固定在离合齿轮轴(43)上。两个离合齿轮(44)分别固定在离合齿轮 轴(43)上，每个离合齿轮(44)与特制轴承(22)之间都有间隙。此间隙的长度必须保证 当离合丌关(68)中的楔形钢块(40)探出时，能够插入到离合齿轮侧面呈放射状的槽(47) 中，抽回时能够离开此槽(47)。离合齿轮轴承(45)通过轴承护板(64)固定在外热机外壳 钢筒(62)上，离合齿轮轴承(45)的里套固定在离合齿轮轴(43)上。动能传递齿轮(46) 有两个，动能传递齿轮(46)固定在动能传递轴(49)上，动能传递轴承(48)的里套固定 在动能传递轴(49)上，并通过轴承护板(64)固定在外热机外壳钢筒(62)上，动能传递 齿轮(46)与离合齿轮(44)相互咬合。当活塞处在最顶端的位置时，动能传递轴(49)与 活塞杠杆钢柱(4) 一端所固定的椭球体钢块(19)之间的距离必须大于零。外壳钢筒(62) 的筒口固定在气囊(1)壁上，外壳内部支架(63)由多根实心钢柱组成，每根钢柱的一端与 外壳钢筒.(62)相连接，另一端与气缸(2)相连接，并且钢柱之间呈三角形分布。外壳钢筒
(62)的筒壁上设有四个大孔和两个小孔，两个离合齿轮轴承(45)通过轴承护板(64)固 定在其中的两个大孔之中；两个动能传递轴承(48)通过轴承护板(64)固定在另外两个大 孔中。轴承护板(64)的形状为无底的碟形或圆饼环形，轴承护板(64)固定在外壳钢筒(62) 上。外壳钢筒(62)壁上所设有的两个小孔为通气孔，通气管(57)的空腔与通气孔相通，通气管的一端固定在外壳钢筒(62)上，通气管(57)的另一端与外界空气相通。
在图2中，充气阀钢管(11)内壁呈漏斗形，其钢管(11)壁上设有两个洞(15)，每个 洞(15)的一个出口在钢管(11)底面上，另一个出口在钢管(11)内壁上，钢管(11)内 壁底部设有螺纹；塔形钢柱(13)的总体形状像一个塔，塔尖是一个细钢柱，塔的底部是一 个粗钢柱，中间是一个钢质圆台体，并且此钢质圆台体斜边的倾斜角度与充气阀钢管(IO 内壁呈空心圆台体的斜边的倾斜角度相同。把塔形钢柱(13)和充气阀弹簧(12)依次插入 到充气阀钢管(11)中，再把充气阀螺钉(14)拧入充气阀钢管(11)内壁所设有的螺纹中， 使充气阀弹簧(12)的一端与塔形钢柱(13)的底面相接触，另一端与充气阀螺钉(14)相 接触。
在图3中，储能阀(9)中的两个钢质支柱(29)的一端分别固定在储能阀支架钢柱(28) 的同一个底面上；储能阀转动轴(30)固定在两个钢质支柱(29)的另一端；储能阀滚轮(26) 中心设有一个孔，作为储能阀转动轴(30)的轴套，把储能阀滚轮(26)置于储能阀转动轴 (30)上；储能阀钢质圆饼环(24)的内径小于储能阀钢管(23)的内径而大于储能阀支架 中两个钢质支柱(29)之间连线的最大长度，储能阀钢质圆饼环(24)焊接在储能阀钢管(23) 的一端，形成一个卡环，用来卡住储能阀支架钢柱(28)，储能阀钢管(23)的另一端内壁设 有螺纹。将储能阀支架和储能阀弹簧(25)依次置于储能阀钢管(23)的空腔之中，再将储 能阀螺钉(27)置于储能阀钢管(23)设有螺纹的一端。
在图4中，离合开关的两个轴套(42)分别固定在离合开关外壳(35)上；在离合丌关 外壳(35)的左、右两个侧面分别各设有一个槽孔；"7"字形杠杆(39)固定在离合开关转 动轴(38)上，"7"字形杠杆(39)的一端固定了一个楔形钢块(40)，另一端设有一个孔， 离合丌关弹簧(41)的一端与此孔相连接，另一端与离合开关外壳(35)相连接，离合开关 钢柱(36)的一端固定在离合开关转动轴(38)上，另一端固定了一个离合开关钢球(37)， 此钢球(37)从离合开关外壳(35)上的一个槽孔中露出，"7"字形杠杆(39)末端所固定 的楔形钢块(40)能从离合开关外壳(35)的另一个槽孔中露出；离合开关转动轴(38)与 离合开关轴套(42)相连接。特制轴承外环(32)上分别设有一个槽和一个孔，离合丌关通 过固定钢板(33)和固定螺钉(34)固定在此槽中，并且让离合开关钢柱(36)上所固定的 离合开关钢球(.37)从特制轴承外环(32)上所设有的孔中露出；固定钢板(33)上设有一 个孔，离合开关中的楔形钢块(40)可以从此孔露出。
在图5中，安全阀钢管(66)外壁的一端设有螺纹，安全阀螺冒(65)中心位置设有一 个直径与安全阀钢管(66)的内径相同的孔；安全阀膜片(67)所能承受的气体压强必须小 于气囊(1)壁所能承受的气体压强，而大于外热机在正常工作时气囊(1)内的气体对气囊 (1)壁所产生的压强，安全阀膜片(67)的直径等于安全阀钢管(66)的外径，并放在安全 阔钢管(66)设有螺纹的一端，再将安全阀螺冒(65)安装到安全阀钢管(66)设有螺纹的
一端o ,
在图6中，离合齿轮(44)的一个侧面上设有许多槽(47)，这些槽(47)呈放射状排列。
在图7中，把多个外热机的动能传递轴(49)直接连接在一起，并使它们都在一条直线 上，就能组成一排或一列外热机组合，此时的动能传递轴(49)就变成了一根很长的组合后 的动能传递轴(50);把多排或多列外热机组合在一起，就能组成一层外热机组合群;把多层 外热机组合群组合在一起就形成了多层外热机组合群。本实例图7所画的是多层外热机组合 群正面结构图，并且是采用齿轮传递的方式，即把齿轮(56)固定在组合后的动能传递轴(50) 上，并使相邻两个齿轮(56)相互咬合，选择一根组合后的动能传递轴.(50)为总动能传递 轴(69)，把总动能传递轴(69)上的变速齿轮(51)固定在总动能传递轴(69)上，并且与 主转动轴上的变速齿轮(52)相咬合，主转动轴上的变速齿轮(52)固定在主转动轴(54) 的一端上，主转动轴(54)的另一端与发电机(55)转子转动轴相连接，主转动轴(54)上
14还固定了惯性轮(53)和主转动轴启动齿轮(60)，主转动轴启动齿轮(60)与启动机齿轮(59) 相互咬合，启动机齿轮(59)固定在启动机(58)转动轴上。每根外壳外部支架钢柱(61) 的两端分别与相邻的外热机外壳钢筒(62)相连接。把每排或每列外热机外壳钢筒(62)壁 上所固定的通气管(57)相互连接，组成一根较长的通气管，组合后的通气管(70)的管U 与外界空气相通。
权利要求1、一种外热机，它由气囊、特制轴承、离合开关、离合齿轮、动能传递齿轮、动能输出、外壳七大主体部分构成，其特征是气囊为空心椭球体，其长轴与地面垂直，外壁与吸热片相接触，内壁与实心导热柱相连接，气囊内充入气体，将气囊和吸热片置于热源之中，气囊一端设有一个较大的孔，靠近此孔两侧各设有一个小孔，气缸的空腔与大孔相通，气缸固定在气囊壁上，充气阀和安全阀分别与气囊壁上所设有的两个小孔相通并固定在气囊壁上，活塞置于气缸的空腔中，储能阀固定在气缸上，储能阀滚轮置于活塞壁上所设有的轨道槽或锁槽中，活塞杠杆钢柱的一端所设有的轴套与活塞上所设有的活塞钢柱相连接，活塞杠杆钢柱中间偏上位置所设有的轴套与特制轴承外环上所设有的特制轴承钢柱相连接，椭球体钢块固定在活塞杠杆钢柱的另一端，离合开关固定在特制轴承外环上，特制轴承与离合齿轮之间有间隙，并且都固定在离合齿轮轴上，离合齿轮与动能传递齿轮相互咬合，动能传递齿轮固定在动能传递轴上，离合齿轮轴承的里套和动能传递轴承的里套分别固定在离合齿轮轴和动能传递轴上，离合齿轮轴承和动能传递轴承分别通过轴承护板固定在外热机外壳钢筒上，组合后的动能传递轴是由一排或一列多个外热机动能传递轴相互连接后形成，并通过齿轮或链轮或带轮和齿轮自身或链条或传动带最终与主转动轴相连接，惯性轮和主转动轴上的启动齿轮都固定在主转动轴上，主转动轴与发电机转子转动轴相连接，主转动轴上的启动齿轮与启动机齿轮相互咬合，启动机齿轮固定在启动机上。
2、 根据权利要求1中所述的外热机，其特征是气囊的一端设有一个较大的孔，其直径与气缸内径相同，当利用火力做热源时，吸热片的形状为椭圆环饼型，将其长轴所在平面与地面垂直，固定在气囊外壁上，并且气囊外壁与吸热片表面都要光滑，而在其它灰尘少的热源中，吸热片则可以做成有利于吸热的多种形状，充气阀钢管内壁呈漏斗形，充气陶钢管壁上设置两个洞，每个洞的一个出口在充气陶钢管底面上，另一个出口在充气阀钢管内壁上，充气阀钢管内壁底部设有螺纹，塔形钢柱的总体形状像一座塔，塔尖是一个细钢柱，塔的底部是一个粗钢柱，中间是一个钢质圆台体，并且此钢质圆台休斜边的倾斜角度与充气阀钢管内壁呈空心圆台体的斜边的倾斜角度相同，把塔形钢柱和充气阀弹簧依次插入到充气阀钢管中，再把充气阀螺钉拧入充气阀钢管内壁所设有的螺纹中，使充气阀弹簧的 一端与塔形粗钢柱的底面相接触，另一端与充气阀螺钉相接触，充气阀固定在气囊壁上，并使充气阀钢管底面的两个洞口与气囊壁上设有的小孔相通。
3、 根据权利要求1中所述的外热机，其特征是气缸是一根内壁光滑的钢管，活塞是一个筒壁较厚的钢筒，并在无底的一侧横向设置了一个活塞钢柱，作为活塞杠杆的转动轴，活塞外壁两侧分别设有一个轨道槽和一个锁槽，它们在同一条直线上，锁槽的深度比轨道槽深，锁槽的形状为四棱台形，上底面与下底面的宽度相同，其锁槽长度略人于储能阀滚轮插入到锁槽时长底面棱长与储能阀滚轮之间形成的割线长度，活塞的底朝下放置在气缸的空腔中。
4、 根据权利要求1中所述的外热机，其特征是储能阀支架由一根储能阀支架钢柱、两根钢质支柱、 一根储能阀转动轴组成，两个钢质支柱的一端分别固定在储能阀支架钢柱的同一个底面上，储能阀转动轴固定在两个钢质支柱的另一端，储能阀滚轮中心设有一个孔，作为储能.阀转动轴的轴套，把储能阀滚轮置于储能阀转动轴上，储能阀钢质圆饼环的内径小丁-储能阀钢管的内径而大于储能阔支架的两个钢质支柱之间连线的最大长度，储能阀钢质圆饼环焊接在储能阀钢管的一端，形成一个卡环，储能阀钢管的另一端内壁设有螺纹，将储能阀支架和储能阀弹簧依次置于储能阀钢管的空腔之中，再将储能阀螺钉置于储能阀钢管设有螺纹的一端，储能阀有两个，分别固定在气缸上，并将储能阀滚轮置于活塞外壁两侧所设有的轨道槽或锁槽中，安全阀钢管外壁的一端设有螺纹，安全阀钢管的空腔与气囊壁上所设有的小孔相通，并把安全阀钢管没有螺纹的一端固定在气囊壁上，安全阀螺冒中心位置设有一个直径与安全阀钢管的内径相同的孔，安全阀膜片所能承受的气体压强必须小于气囊壁所能承受的气体压强，而大于外热机在正常工作时气囊内的气体对气囊壁所产生的压强，安全阀膜片的直径等于安全阀钢管的外径，并放在安全阀钢管设有螺纹的一端，再将安全阀螺冒安装到安全阀钢管设有螺纹的一端。
5、 根据权利要求l中所述的外热机，其特征是特制轴承钢柱处在两个特制轴承之间，并固定在特制轴承外环靠近边缘的位置上，此钢柱与活塞杠杆钢柱中间偏上位置所设有的轴套相连接，特制轴承外环上分别设有一个槽和一个孔，离合开关通过固定钢板和固定螺钉固定在此槽中，并且让离合开关钢柱上所固定的钢球从此孔露出，固定钢板上设有一个孔，离合开关中的楔形钢块可以从此孔露出，特制轴承外环上所设有的槽和孔的位置，必须是在离合丌关安装在此槽孔中以后，当活塞运动到最底端位置附近时，活塞杠杆上所设有的椭球体钢块能够碰触到离合开关钢柱上所固定的离合开关钢球，特制轴承的里套固定在离合齿轮轴上。
6、 根据权利要求l中所述的外热机，其特征是离合开关的两个轴套分别固定在离合开关外壳上，在离合开关外壳的左、右两个侧面上分别设有一个槽孔，"7"字形杠杆固定在离合开关转动轴上，"7"字形杠杆的一端固定了一个楔形钢块，另一端设有一个孔，离合丌关弹簧的一端与此孔相连接，另一端与离合开关外壳相连接，离合开关钢柱的一端固定在离合开关转动轴上，另一端固定了一个离合开关钢球，此钢球从离合开关外壳上的一个槽孔中露出，楔形钢块可以从离合开关外壳上所设有的另一个槽孔中探出，离合开关转动轴与离合丌关轴套相连接。
7、 根据权利要求1中所述的外热机，其特征是离合齿轮的一个侧面上设有许多槽，这些槽呈放射状排列，两个离合齿轮分别固定在离合齿轮轴上，每个离合齿轮与特制轴承之间都有间隙，此间隙的长度必须保证当离合开关中的楔形钢块探出时，能够插入到离合齿轮侧面所设有的呈放射状槽中，抽回时能够离开此槽。
8、 根据权利要求1中所述的外热机，其特征是把多个外热机的动能传递轴直接连接在 一起，并使它们都在一条直线上，就组成一排或一列外热机组合，此时的动能传递轴就变成了一根很长的组合后的动能传递轴，把多排或多列外热机组合在一起，就组成一层外热机组合群，把多层外热机组合群组合在一起就形成了多层外热机组合群，把齿轮或链轮或带轮固定在每排或每列外热机组合后的动能传递轴的一端上，通过齿轮自身或链条或带轮把相邻两个组合后的动能传递轴上所固定的齿轮或链轮或带轮相连接，选定其中一根组合后的动能传递轴为总动能传递轴，把总动能传递轴上的变速齿轮或链轮或带轮固定在总动能传递轴上，把主转动轴上的变速齿轮或链轮或带轮固定在主转动轴一端上，再通过变速齿轮自身或链条或传动带把总动能传递轴上所固定的变速齿轮或链轮或带轮与主转动轴上的所固定的变速齿轮或链轮或带轮相连接，主转动轴的另一端与发电机转子转动轴相连接，主转动轴上还固定了惯性轮和主转动轴启动齿轮，主转动轴启动齿轮与启动机齿轮相咬合，启动机齿轮固定在启动机转动轴上，在采取齿轮传递机械能的方法时，同一排或同一列外热机的动能传递轴旋转方向都是相同的，而相邻两排或两列外热机的动能传递轴的旋转方向是相反的，改变外热机中特制轴承钢质外环所设有的槽和孔的位置就能改变外热机在正常工作中动能传递轴的旋转方向。
9、 根据权利要求1中所述的外热机，其特征是外壳钢筒的筒口固定在气囊壁上，外壳内部支架由多根实心钢柱组成，每根钢柱的一端与外壳钢筒相连接，另一端与气缸相连接，并且钢柱之间呈三角形分布，轴承护板的形状为无底的碟形或圆饼环形，外壳钢筒的筒壁上设有四个大孔和两个小孔，两个离合齿轮轴承通过轴承护板固定在其中的两个大孔之中，两个动能传递轴承通过轴承护板固定在另外两个大孔中，轴承护板固定在外壳钢筒上，外壳外支架由多根外壳外支架钢柱组成，每根外壳外支架钢柱的两端分别与相邻的外热机外壳钢筒相连接，外壳钢筒壁上所设有的两个小孔为通气孔，通气管的空腔与通气孔相通，通气管的一端固定在外壳钢筒上，通气管的另一端与外界空气相通，采用多个外热机组合时，把每排或每列外热机外壳钢筒壁上所固定的通气管相互连接，组成一根较长的通气管，组合后的通气管的管口与外界空气相通。
10、根据权利要求1中所述的外热机，其特征是气囊，吸热片应选用耐腐蚀、耐高温、机械强度高、导热性能好的材料做成，如钢、不锈钢，气囊中的气体应选用临界温度低，化学性质不活泼的气体，如氦气，其它部件应具有耐高温的特性。
专利摘要一种能把可燃物质燃烧时产生的热能、地面或地层中的热能以及其它热源中的热能，高效率地转化成电能，并且无污染，结构简单，噪音低，适应热源范围广的外热机。气囊内充入气体，将气囊和吸热片置于热源之中。气缸、充气阀和安全阀分别与气囊内部气体相通并固定在气囊壁上，活塞置于气缸的空腔中，储能阀滚轮置于活塞壁上所设有的轨道槽或锁槽中，活塞杠杆钢柱分别与活塞钢柱、特制轴承钢柱和椭球体钢块相连接，离合开关固定在特制轴承外环上，离合齿轮与动能传递齿轮相互咬合。多个外热机进行组合，组合后的动能传递轴通过齿轮或链轮或带轮及齿轮自身或链条或传动带最终将机械能传递给主转动轴一端所连接的发电机转子上，带动发电机发电。
文档编号F01K27/02GK201269109SQ200820218388
公开日2009年7月8日 申请日期2008年10月9日 优先权日2008年10月9日
发明者翔 徐, 徐殿作 申请人:徐殿作;徐 翔