专利名称：一种能量转换装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种能量转换装置，具体为一种利用水将蓄电箱的电能转化为 机械能的转换装置。
背景技术：
能源是经济和社会发展的命脉，在航天航空、交通运输、机器设备的运转等方 面都需要足够的能源来支撑，现目前普遍使用的是石油和天然气等有限的自然资源，这 些能源在不久的将来都面临着枯竭的危险，开发新一代的能源已经成为重要的研究方 向。在自然界中存在着大量的水资源，取之不尽用之不竭，而且利用水力发电已经 得到广泛的应用，如何在汽车、轮船等交通工具上利用水来转换动力，是人们开发新能 源的主要方向。如公开号为CN1361848的“水能转换器”，它是用于将流水的能量转换 成旋转运动，并通过一个旋转件和挡板装置来达到产生能量的效果，这种方式跟水力发 电的原理近似；又如公开号为CN2856470的“管道水能转换机”，其目的是将管道水流 的能量转换成其他形式的能量并加以利用，其采用机身座、叶轮、传动轴和轴承座的结 构形式，通过管道内的水流带动叶轮旋转，从而产生其他形式的能量。可以看出，现目 前对水能的应用大多数还是与水流产生的动能相结合的，很少有将水作为能源转换介质 应用的研究。
实用新型内容针对现有技术中的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种利用水将电能转 换为机械能，转换效率较高，而且结构简单的能量转换装置。本实用新型的技术方案一种能量转换装置，包括水箱，其特征在于，所述水 箱的出水口连接高压喷水机的进水口，在高压喷水机的出水口一端分别连接有热水管和 冷水管两条水路，热水管和冷水管的另一端均与内燃机连通；所述热水管内设有高温加 热器，冷水管内设有控温器；在热水管的出水口处设有热频喷气嘴、高温电子感应器和 高温高压器，在冷水管的出水口设有冷频喷嘴和温度传感器；在内燃机内且紧靠热水管 出水口处还设有微型加热器；所述高温电子感应器和温度传感器的信号输出端分别连接 控制器的输入端，控制器的输出端分别与高温加热器、控温器、高温高压器和微型加热 器的控制端相连；所述高压喷水机、控温器、高温加热器和控制器和蓄电箱连接由蓄电 箱供电。在热水管的出水口还设有微型加热器，所述微型加热器的控制端与控制器的信 号输出端相连。在热水管的出水口还设有热水温控阀，在冷水管的出水口设有冷水温控阀。所述内燃机的动力输出端与发电机的转子相连，发电机分别为蓄电箱、高压喷 水机、高温加热器、控温器、高温高压器、微型加热器和控制器供电。[0009]本实用新型在能量转换过程中利用水作为介质，采用高温加热器和控温器来产 生高温、高压的水蒸气，并根据水气化后体积将膨胀的原理，使内燃机内气体体积急剧 增加，以此产生强大的推力，带动汽车、轮船、拖拉机以及机器设备运转。相对于现有技术，本实用新型具有以下优点1、利用自然界丰富的水资源作为动力介质，能够缓解现目前能源供应紧张的问 题，极大的降低了成本，而且形成的水雾对环境不会造成任何污染，清洁、环保；2、转换效率高，利用高温加热器对水进行加热升温，能够快速将水由液态转 化为气态，同时采用了高压喷水机来增加水压，使得在喷气端能够形成高温、高压的水 蒸气，同时还通过在内燃机内注入温水，使之与高温、高压的水蒸气接触后，也转化为 水蒸气，能够使内燃机内的气压在短时间内急剧增加，从而形成极强的压力，并推动汽 车、轮船、拖拉机等发动机的活塞杆，最终转换为机械动力；3、通过在内燃机的喷气口设置快速微型加热器，使得装置在启动时马上就能够 产生高温气体，通常在几秒钟内就能够形成具有足够推力的气压，使得发动机能够快速 启动；4、结构简单，装置的体积较小，便于安装在机械设备上，具有较好的前景。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型控制器的连接示意图；图3为本实用新型的另一实施例结构示意图。图中，1-蓄电箱，2-水箱，3-净水过滤机，4-高压喷水机，5-冷水管，6_热 水管，7-控温器，8-高温加热器，9-温度传感器，10-高温电子感应器，11-冷水温控 阀，12-高温高压器，13-微型加热器，14-内燃机，15-发电机，16-控制器，I -第一 工作系统，II-第二工作系统。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。如图1和图2所示，一种能量转换装置，包括水箱2，所述水箱2的出水口连接 高压喷水机4的进水口，在高压喷水机4的出水口一端分别连接有热水管6和冷水管5两 条水路，热水管6和冷水管5的另一端均与内燃机14连通；所述热水管6内设有高温加 热器8，冷水管5内设有控温器7;在热水管6的出水口处设有热频喷气嘴、高温电子感 应器10和高温高压器12，在冷水管5的出水口设有冷频喷嘴和温度传感器9;在内燃机 14内且紧靠热水管6出水口处还设有微型加热器13 ；所述高温电子感应器10和温度传 感器9的信号输出端分别连接控制器16的输入端，控制器16的输出端分别与高温加热器 8、控温器7、高温高压器12和微型加热器13的控制端相连。在装置内设有蓄电箱1，所述高压喷水机4、控温器7、高温加热器8和控制器 16和蓄电箱1连接由蓄电箱供电。装置启动时，由蓄电箱1分别为高压喷水机4、控温 器7、高温加热器8和控制器16供电。在控制器16上设有用于启动或关闭装置的开关， 在控制器16内设有微型芯片，在微型芯片内可预置控制数据，例如热水管6和冷水管5内各自所需的温度等，微型芯片对接收到的温度传感信号进行计算、分析后，发出控制 信号，分别控制高温加热器8和控温器7的工作状态。所述热水管6内的温度，以设置在270 800°C为宜，目的在于使进入热水管6 内的水能被快速气化，形成高温、高压的水蒸气，再输入到内燃机14的内腔；同时，冷 水管5内的水温以控制在70 95°C为宜，通过温控器7可对冷水管内的水进行升温或制 冷，使水温被控制在固定范围内，目的在于使从冷频喷嘴喷出的水遇到内燃机内的高温 水蒸气时，能吸收其热量并快速气化，以此增大内燃机内的气压，使得在内燃机14的内 腔形成强大的压力，并推动相应的活塞杆，转换为强大的动力。所述热水管6的内腔体积，以设置为内燃机14内腔体积的4 8倍为宜。将热 水管6的体积采取以上设计，能够使水蒸气在热水管内获得更多的加热时间，有利于提 高热频喷气嘴处的气体温度，同时可以增大供气量，水的气化速度加快后，还能增大热 水器内气压。所述高温高压器12内设有加热和增压装置，进入高温高压器12内的水蒸气将 被再次升温和加压，水蒸气也将由雾化状态变为纳米级的高温水汽，然后进入到内燃机 内。所述微型加热器13是本装置进一步提升性能的重要部件，由于装置刚开启时， 热水管6和冷水管5刚启动，水蒸气的量较少，其温度和气压都较低，需要经过一段时间 后才能形成足够的动力；在此，设置微型加热器13的目的就在于使装置刚启动时，就能 尽快得到具有足够高温度和压强的水蒸气。当装置启动时，控制器16同时开启微型加热 器13，微型加热器13具有快速升温的功能，能够将气体和水在很短时间内升高到所需温 度，并形成强大的压力。所述微型加热器13可采用高热电阻加热器或红外加热器等，由 于其温度非常高，通常只在装置启动时使用，当热水管内的水蒸气达到设定温度后，控 制器将关闭微型加热器13。在冷水管5的出水口还设有冷水温控阀11。所述冷水温控阀的位置相对于温度 传感器9离出水口稍远，当水管内的水温达到温控阀的预设温度值时，温控阀将打开， 使进入内燃机内的水符合所需的温度标准。为增加水的纯净度，防止杂质影响设备运转，在水箱2的出水口一端连接有净 水过滤机3，所述水箱2通过净水过滤机3与高压喷水机4相连。所用的净水过滤机3可 以为现有技术设备，并由蓄电箱1供电。所述内燃机14的动力输出端还与发电机15的转子相连，由此带动发电机15发 电。发电机15可以为小型的车载发电机，固定在汽车或相应的机械设备上即可。发电 机15分别为蓄电箱1、高压喷水机4、高温加热器8、控温器7、微型加热器13、控制器 16以及净水过滤机3供电。参见图3，本实用新型的能量转换装置可以并联多套工作系统，即在净水过滤机 的出口处并联多台高压喷水机，并在高压喷水机的出水口设置多套加热转换系统，以此 为内燃机提供更强劲的动力。如在图3中，设置了第一工作系统I和第二工作系统II同 时工作，其产生的动力将更强。具体工作原理参见图1和图2，通过控制器16上的控制开关开启装置，水从水箱2经净水过滤机3过滤后进入高压喷水机4，高压喷水机4采用喷射的方式将水分别输送到热水管6和 冷水管5内；热水管6内的高温加热器8和冷水管5内的控温器7同时启动，对管内的水 加热，当水温或水蒸气温度达到温控阀的预设值时，温控阀将打开，并将加热后的水蒸 气和温水送至内燃机14内；在经过热水管6出水口时微型加热器13还要对水蒸气进行再 次升温，使内燃机内快速形成高温、高压的水蒸气，水蒸气推动内燃机的活塞杆动作， 并转换成机械动力。工作时，高温电子感应器10和温度传感器9实时检测进入内燃机的水蒸气和水 的温度，并将信息传递至控制器16，控制器16分析数据后发出控制信息，控制高温加热 器8和控温器7的工作状态，即将两条水路中的温度控制在设定范围内。当热水管6内 的温度达到设定值后，控制器16将关闭微型加热器13。内燃机14的动力传动带动发电 机发电，发电机同时为装置内的各种设备供电，同时也给蓄电箱1充电，以满足装置的 用电需求。最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技 术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术 人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术 方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种能量转换装置，包括水箱(2)，其特征在于，所述水箱(2)的出水口连接高压 喷水机(4)的进水口，在高压喷水机(4)的出水口一端分别连接有热水管(6)和冷水管 (5)两条水路，热水管(6)和冷水管(5)的另一端均与内燃机(14)连通；所述热水管(6) 内设有高温加热器(8)，冷水管(5)内设有控温器(7)；在热水管(6)的出水口处设有高 温电子感应器(10)和高温高压器(12)，在冷水管(5)的出水口设有温度传感器(9)；在 内燃机(14)内且紧靠热水管(6)出水口处还设有微型加热器(13)；所述高温电子感应器 (10)和温度传感器(9)的信号输出端分别连接控制器(16)的输入端，控制器(16)的输出 端分别与高温加热器(8)、控温器(7)、高温高压器(12)和微型加热器(13)的控制端相 连；所述高压喷水机⑷、控温器(7)、高温加热器⑶和控制器(16)与蓄电箱⑴连接 由蓄电箱(1)供电。
2.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，在冷水管(5)的出水口还设有 冷水温控阀(11)。
3.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，在水箱(2)的出水口一端连接 有净水过滤机(3)，所述水箱(2)通过净水过滤机(3)与高压喷水机(4)相连。
4.根据权利要求1所述的能量转换装置，其特征在于，所述内燃机(14)的动力输出 端与发电机(15)的转子相连，发电机(15)分别为蓄电箱(1)、高压喷水机(4)、高温加 热器(8)、控温器(7)、高温高压器(12)、微型加热器(13)和控制器(16)供电。
专利摘要一种能量转换装置，包括水箱，所述水箱的出水口连接高压喷水机的进水口，在高压喷水机的出水口一端分别连接有热水管和冷水管两条水路，热水管和冷水管的另一端均与内燃机连通；所述热水管内设有高温加热器，冷水管内设有控温器；在热水管的出水口处设有高温电子感应器和高温高压器，在冷水管的出水口设有温度传感器；在内燃机内且紧靠热水管出水口处还设有微型加热器；所述高温电子感应器和温度传感器的信号输出端分别连接控制器的输入端，控制器的输出端分别与高温加热器、控温器、高温高压器和微型加热器的控制端相连，所述高压喷水机、控温器、高温加热器和控制器与蓄电箱连接由蓄电箱供电。
文档编号F01B29/12GK201794620SQ20092020714
公开日2011年4月13日 申请日期2009年11月12日 优先权日2009年11月12日
发明者代成刚 申请人:代成刚