一种基于热量传输装置的发电装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于热量传输装置的发电装置，属于发电装置领域，要解决的技术问题为热量传输过程中相变介质的流动需要外部能源驱动以及相变介质动能的损失问题，其结构包括由吸热管道、介质传输管道和散热管道连通形成的密封式管路，介质传输管道内设置有若干单向阀，每个单向阀的出口处设置有叶轮，叶轮的转轴通过轴承固定在介质传输管道的管壁上；每个叶轮上设置有至少两对倒角的叶片，每对叶片相对的排布在叶轮的转轴的两端；介质传输管道外设置有与所述叶轮一一对应的齿轮箱、发电机以及蓄电池，叶轮的转轴与齿轮箱的输入轴连接，齿轮箱的输出轴与发电机连接，发电机与蓄电池连接。
【专利说明】
一种基于热量传输装置的发电装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及发电装置领域，具体地说是一种基于热量传输装置的发电装置。
【背景技术】
[0002]能源在社会生产、生活中具有重要的作用，使用或生产环保无污染的新能源是新趋势，将日常生产、生活中产生的动能转化为电能存储起来，是生产新能源的方式之一。如2015年5月27日公开的中国专利CN204359009U，提出一种应用于制冷系统中的叶轮式发电节流装置，所述制冷系统的冷凝器出口管路与蒸发器的入口管路之间通过管径大于原管路的弯管变径连接，弯管内设置有垂直于介质流向的轴流式叶轮组，弯管中顺应介质流向设置有穿过轴流式叶轮中心的轴，轴位于弯管内的一端通过支撑板设置在弯管前端，轴与支撑板之间通过轴承和轴套连接;轴的另一端伸出弯管的拐弯部连接发电机，发电机轴上设置有小齿轮，小齿轮与轴外端端部的大齿轮相啮合;轴与弯管拐弯部的弯壁之间通过密封轴承和轴套定位。
[0003]而热量传输装置中，相变介质由液相转变为气相时吸收热量，可实现储存热量，由气相转变为液相时将储存的热量释放，进而可通过热量传输装置实现热量传输。液相介质变为气相介质时体积增大进而产生动力，在热量传输过程中该动力没有被利用而损失了。如何将该动能转化为电能存储起来，是本实用新型要解决的技术问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的技术任务是针对以上不足，提供一种基于热量传输装置的发电装置，来解决热量传输过程中相变介质的流动需要外部能源驱动以及相变介质动能的损失问题。
[0005]本实用新型的技术任务是按以下方式实现的:
[0006]—种基于热量传输装置的发电装置，包括由吸热管道、介质传输管道和散热管道连通形成的密封式管路，密封式管路内设置有相变介质，介质传输管道内设置有若干单向阀，所述单向阀将介质传输管道分隔为若干空腔，所有单向阀的流向均为逆时针流向或者均为顺时针流向；
[0007]每个单向阀的出口处设置有叶轮，每个叶轮上设置有至少两对倒角的叶片，每对叶片相对的排布在叶轮的转轴的两端，所有叶片围绕叶轮的转轴呈均匀环形阵列，叶轮的转轴通过轴承固定在介质传输管道的管壁上；
[0008]介质传输管道外设置有与所述叶轮一一对应的齿轮箱、发电机以及蓄电池，叶轮的转轴与齿轮箱的输入轴连接，齿轮箱的输出轴与发电机连接，发电机与蓄电池连接。
[0009]每个叶轮的转轴均位于与其对应的单向阀出口的下方，且叶片的倒角方向和与其对应的单向阀的流向相反。
[0010]所述轴承均位于介质传输管道的中部，且轴承与介质传输管道的管壁之间均设置有密封圈或密封垫或胶圈。[0011 ]所述介质传输管道包括介质传输管道I和介质传输管道Π，吸热管道的出口与散热管道的进口之间连通有介质传输管道I，散热管道的出口与吸热管道的进口之间连通有介质传输管道Π，吸热管道、介质传输管道1、散热管道和介质传输管道Π依次连通形成密封式管路;所述介质传输管道I和介质传输管道π内均设置有若干单向阀和若干叶轮。
[0012]所述吸热管道和散热管道均为导热管道，所述介质传输管道为绝热管道，且介质传输管道的外表面包裹有绝热层。
[0013]所述吸热管道的出口端和散热管道的进口端均设置有挡圈，挡圈的中部开有通孔，吸热管道的出口与介质传输管道I通过挡圈上的通孔连通，散热管道的进口与介质传输管道I通过挡圈上的通孔连通。
[0014]所述蓄电池为锂电池。
[0015]所述发电机为直流发电机，发电机与蓄电池之间设置有稳压器。
[0016]所述发电机为交流发电机，发电机与蓄电池之间设置有逆变器。
[0017]本实用新型的一种基于热量传输装置的发电装置具有以下优点:
[0018]1、本实用新型中相变介质设置在密封式管路中，相变介质由液相变为气相后体积增大产生压强，该压强作为相变介质在密封式管路中流动的动力，不需外设驱动力，节省了能源；
[0019]2、本实用新型中的介质管道中设置发电装置，可将相变介质的动能转化为电能存储到蓄电池，产生了新的能源，且该新能源的产生环保无污染；
[0020]3、本实用新型中相变介质可调，即可根据使用环境选择适合该相变温度的相变介质，扩大了该发电装置的使用范围；
[0021]4、本实用新型中，介质传输管道为绝热管道，介质传输管道的外表面包裹有绝热层，进一步增加了介质传输管道的绝热性，避免了热量传输过程中热量的散失，节省了能源；
[0022]5、本实用新型中吸热管道和散热管道的两端部均设置有挡圈，挡圈的中部开有通孔，从而避免了吸热管道及散热管道中液相的相变介质流入气相相变介质流通的介质传输管道中、而影响气相的相变介质在介质传输管道中的流动，提高了相变介质的动能转化为电能的转化率。
【附图说明】
[0023]下面结合附图对本实用新型进一步说明。
[0024]附图1为实施例1的结构示意图；
[0025]附图2为附图1中A部件的局部放大图；
[0026]附图3为实施例1中叶轮的结构示意图；
[0027]附图4为实施例1中发电机为直流发电机时电能存储原理框图；
[0028]附图5为实施例1中发电机为交流发电机时电能存储原理框图；
[0029]附图6为实施例2的结构示意图；
[0030]附图7为附图6中B部分的局部放大图；
[0031]图中:1、吸热管道，2、散热管道，3、介质传输管道I，4、单向阀，5、绝热层，6、介质传输管道Π，7、叶轮，8、挡圈，9、通孔，10、叶轮的转轴，11、叶片，12、发电机，13、稳压器，14、蓄电池，15、逆变器。
【具体实施方式】
[0032]参照说明书附图和具体实施例对本实用新型的一种基于热量传输装置的发电装置作以下详细地说明。
[0033]实施例1:
[0034]本实用新型的一种基于热量传输装置的发电装置，包括由吸热管道1、介质传输管道和散热管道2连通形成的密封式管路，密封式管路内设置有相变介质，相变介质为在某一特定温度发生相变的介质，即该相变介质满足在预定温度时由液相变为气相或由气相变为液相。相变介质在相变过程中产生热量的转移，相变介质由液相变为气相时吸收热量，相变介质由气相变为液相时放出热量，从而实现了热量的传输；同时，相变介质由液相变为气相后体积增大、且在密封式管路中产生压强，该压强可作为密封式管路中相变介质流动的动力。
[0035]吸热管道I为由导热材料如导热金属或者导热硅胶或者导热硅脂等材料制成的管道。吸热管道I内液体状态的相变介质与外部环境发生热交换，相变介质吸热由液体相变为气体。
[0036]散热管道2为由导热材料如导热金属或者导热硅胶或者导热硅脂等材料制成的管道。散热管道2内气体状态的相变介质与外部环境发生热交换，相变介质散热由气体相变为液体。
[0037]介质传输管道包括介质传输管道13和介质传输管道π6，吸热管道I的出口与散热管道2的进口之间连通有介质传输管道13，散热管道2的出口与吸热管道I的进口之间连通有介质传输管道Π 6;吸热管道1、介质传输管道13、散热管道2和介质传输管道Π 6依次连通形成密封式管路，介质传输管道13和介质传输管道Π 6内均各设置有五个单向阀4，所有单向阀4均为顺时针流向。
[0038]每个单向阀4的出口处设置有一个叶轮7。每个叶轮7的转轴8通过轴承固定在介质传输管道中部的管壁上，每个轴承均位于介质传输管道的中部，且轴承与介质传输管道的管壁之间均设置有密封圈，在实际应用中也可选用密封垫或胶圈。
[0039]每叶轮7上设置有三对倒角的叶片11，每对叶片11相对的排布在叶轮的转轴10的两端，该六个叶片11围绕叶轮的转轴10呈均匀环形阵列。且每个叶轮的转轴10均位于与其对应的单向阀4出口的下方，叶片11的倒角方向和与其对应的单向阀4的流向相反，叶轮7的转动方向与单向阀4的流向相反，S卩叶轮7的转向为逆时针方向。当相变介质由单向阀4流出至叶轮7时，由于叶轮的转轴8位于单向阀4出口处的下方，且叶轮7的转动方向与单向阀4的流向相反，则流出的相变介质与叶轮7有较大的接触面，且流动的相变介质为叶轮7的转动提供动力。
[0040]介质传输管道外设置有与叶轮7—一对应的齿轮箱、发电机12以及蓄电池14，叶轮的转轴10与齿轮箱的输入轴连接，齿轮箱的输出轴与发电机12连接，发电机12与蓄电池14连接。叶轮7、齿轮箱、发电机12依次连接，实现了将相变介质的动能转化为电能，发电机12与蓄电池14连接，实现了电能的存储。其中，蓄电池14选用锂电池，发电机12为直流发电机，且直流发电机与蓄电池14之间设置有二极管作为稳压器13。当发电机12为交流发电机时，在发电机12与蓄电池14之间需设置逆变器15，逆变器15用于将发电机12产生的交流电转为直流电，以便发电机12产生的电能存储在蓄电池14中。
[0041]本实施例的一种基于热量传输装置的发电装置的工作过程为:
[0042]吸热管道I内设置有液相的相变介质，该吸热管道I为导热管道，液相的相变介质在吸热管道I内吸收热量蒸发为气体，液体蒸发为气体后体积增大、并在密封式管路内产生压强，压强作为推动气相的相变介质在介质传输管道13内流动的动力，流动的相变介质推动叶轮7的转动，叶轮7的转动驱动发电机12的转动，从而实现动能转化为电能，该电能存储在与该叶轮7相应的蓄电池14中，在顺时针转动的叶轮7的导通下，气相的相变介质在介质传输管道13内沿顺时针方向流动到散热管道2内，散热管道2为导热管道，气相的相变介质在散热管道2内发生相变，即气相的相变介质在散热管道2内释放热量、并液化为液相的相变介质，液相的相变介质在压强的推动下在介质传输管道Π 6内流动，流动的相变介质推动叶轮7的转动，叶轮7的转动驱动发电机12的转动，从而实现动能转化为电能，且该电能存储在与该叶轮7相应的蓄电池14中，在顺时针转动的叶轮7的导通下，液相的相变介质在介质传输管道Π6内沿顺时针方向流动到吸热管道I内。相变介质在密封式管路内以上述形式循环流动，实现热量传输的同时产生电能。
[0043]在介质传输管道内，也可将单向阀4的流向设置为逆时针方向，则叶轮7的转动方向为顺时针，且叶片11的倒角方向与单向阀4的流动方向相反。
[0044]实施例2:
[0045]本实施例的一种热量传输装置为由吸热管道1、散热管道2和介质传输管道形成的密封式管路，密封式管路内设置有相变介质，介质传输管道包括介质传输管道13和介质传输管道Π6，吸热管道I的出口与散热管道2的进口之间连通有介质传输管道13，散热管道2的出口与吸热管道I的进口之间连通有介质传输管道Π6;吸热管道1、介质传输管道、散热管道2和介质传输管道依次连通形成的密封式管路。
[0046]吸热管道I的出口端和散热管道2的进口端均热压焊接有挡圈8，挡圈8的中部开有通孔9，吸热管道I的出口与介质传输管道13通过挡圈8上的通孔9连通，散热管道2的进口与介质传输管道13通过挡圈8上的通孔9连通。挡圈8的设置，可避免吸热管道I及散热管道2内液相的相变介质进入到介质传输管道13中而影响气相的相变介质的传输。
[0047]介质传输管道13和介质传输管道Π6内均各设置有5个叶轮7，叶轮7的结构与实施例I中的一致，所有叶轮7的转向均为逆时针，使得相变介质在密封式管路内沿逆时针循环流动。
[0048]本实施例中吸热管道1、散热管道2、介质传输管道及叶轮7的结构及连接关系与实施例I中一致。
[0049]本实施例中基于热量传输装置的发电装置的工作过程为:
[0050]吸热管道I内设置有液相的相变介质，该吸热管道I为导热管道，液相的相变介质在吸热管道I内吸收热量蒸发为气体，液体蒸发为气体后体积增大、并在密封式管路内产生压强，压强作为推动气相的相变介质在介质传输管道13内流动的动力，流动的相变介质推动叶轮7的转动，叶轮7的转动驱动发电机12的转动，从而实现动能转化为电能，该电能存储在与该叶轮7相应的蓄电池14中，在逆时针转动的叶轮7的导通下，气相的相变介质在介质传输管道13内沿逆时针方向流动到散热管道2内，散热管道2为导热管道，气相的相变介质在散热管道2内发生相变，即气相的相变介质在散热管道2内释放热量、并液化为液相的相变介质，液相的相变介质在压强的推动下在介质传输管道Π 6内流动，流动的相变介质推动叶轮7的转动，叶轮7的转动驱动发电机12的转动，从而实现动能转化为电能，且该电能存储在与该叶轮7相应的蓄电池14中，在逆时针转动的叶轮7的导通下，液相的相变介质在介质传输管道Π6内沿逆时针方向流动到吸热管道I内。相变介质在密封式管路内以上述形式循环流动，实现热量传输的同时产生电能。
[0051]通过上面【具体实施方式】，所述技术领域的技术人员可容易的实现本实用新型。但是应当理解，本实用新型并不限于上述的【具体实施方式】。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
【主权项】
1.一种基于热量传输装置的发电装置，其特征在于包括由吸热管道、介质传输管道和散热管道连通形成的密封式管路，密封式管路内设置有相变介质，介质传输管道内设置有若干单向阀，所述单向阀将介质传输管道分隔为若干空腔，所有单向阀的流向均为逆时针流向或者均为顺时针流向； 每个单向阀的出口处设置有叶轮，每个叶轮上设置有至少两对倒角的叶片，每对叶片相对的排布在叶轮的转轴的两端，所有叶片围绕叶轮的转轴呈均匀环形阵列，叶轮的转轴通过轴承固定在介质传输管道的管壁上； 介质传输管道外设置有与所述叶轮一一对应的齿轮箱、发电机以及蓄电池，叶轮的转轴与齿轮箱的输入轴连接，齿轮箱的输出轴与发电机连接，发电机与蓄电池连接。2.根据权利要求1所述的一种基于热量传输装置的发电装置，其特征在于每个叶轮的转轴均位于与其对应的单向阀出口的下方，且叶片的倒角方向和与其对应的单向阀的流向相反。3.根据权利要求1所述的一种基于热量传输装置的发电装置，其特征在于所述轴承均位于介质传输管道的中部，且轴承与介质传输管道的管壁之间均设置有密封圈或密封垫或胶圈。4.根据权利要求1所述的一种基于热量传输装置的发电装置，其特征在于所述介质传输管道包括介质传输管道I和介质传输管道Π，吸热管道的出口与散热管道的进口之间连通有介质传输管道I，散热管道的出口与吸热管道的进口之间连通有介质传输管道Π，吸热管道、介质传输管道1、散热管道和介质传输管道Π依次连通形成密封式管路;所述介质传输管道I和介质传输管道Π内均设置有若干单向阀和若干叶轮。5.根据权利要求1所述的一种基于热量传输装置的发电装置，其特征在于所述吸热管道和散热管道均为导热管道，所述介质传输管道为绝热管道，且介质传输管道的外表面包裹有绝热层。6.根据权利要求1所述的一种基于热量传输装置的发电装置，其特征在于所述吸热管道的出口端和散热管道的进口端均设置有挡圈，挡圈的中部开有通孔，吸热管道的出口与介质传输管道I通过挡圈上的通孔连通，散热管道的进口与介质传输管道I通过挡圈上的通孔连通。7.根据权利要求1所述的一种基于热量传输装置的发电装置，其特征在于所述蓄电池为锂电池。8.根据权利要求1所述的一种基于热量传输装置的发电装置，其特征在于所述发电机为直流发电机，发电机与蓄电池之间设置有稳压器。9.根据权利要求1所述的一种基于热量传输装置的发电装置，其特征在于所述发电机为交流发电机，发电机与蓄电池之间设置有逆变器。
【文档编号】F01D15/10GK205532730SQ201620298836
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月12日
【发明人】张洪延
【申请人】张洪延