專利名稱：一種熱能機械能轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬熱能機械能轉(zhuǎn)換設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用 工業(yè)的低溫排熱和太陽熱能，轉(zhuǎn)換為機械能的裝置。
背景技術(shù)：
發(fā)電廠又稱發(fā)電站，電廠靠燃煤或石油燃燒產(chǎn)生高壓蒸汽推動汽 輪機發(fā)電，投資較大，不僅需消耗能源(煤，石油，天然氣，核能等'), 而且排放二氧化碳等廢氣、廢熱對環(huán)境造成危害。
利用硅晶片光伏板將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，轉(zhuǎn)換效率低，成本較高。 太陽能熱水器由于無法將熱水變成蒸汽，因而不能驅(qū)動發(fā)電機組，一 般只能作為加熱生活用熱水。同時，工業(yè)的低溫排熱，如蒸汽冷凝水、 鍋爐的排煙等僅有部分熱量被回收利用，仍有相當(dāng)大部分熱量排放， 無法充分回收利用。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是，提供一種熱能機械能轉(zhuǎn)換裝置，將利用太 陽能、鍋爐排煙的熱量、設(shè)備冷卻熱量、蒸汽凝結(jié)水的余熱等目前再 利用效果不理想的余熱(廢熱)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能或其它能量形式。
為達到上述目的，釆用的技術(shù)方案是 一種熱能機械能轉(zhuǎn)換裝置，
包括加熱箱、冷卻器，其特征在于內(nèi)置熱交換器的密閉容器與液壓 缸連接，并液路相通，所述加熱箱的進出口通過加熱閥門、加熱泵與所述熱交換器的進出口管道連接，構(gòu)成加熱回路；所述冷卻器通過冷 卻閥門、冷卻泵與所述熱交換器的進出口管道連接，構(gòu)成冷卻回路。
所述熱能機械能轉(zhuǎn)換裝置的要點在于利用密閉容器內(nèi)液體溫度
的變化產(chǎn)生相應(yīng)的壓力變化，進而使與密閉容器連接、并液路相通的 液壓缸內(nèi)的活塞桿伸出或回縮，產(chǎn)生機械運動，實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。
熱能轉(zhuǎn)換為機械能的方法，步驟為
a. 將所述密閉容器內(nèi)充滿液體；
b. 利用太陽能或工業(yè)排放廢熱加熱加熱箱，使所述加熱箱內(nèi)置液 體溫度升高；
c. 升溫階段開通加熱回路，關(guān)閉冷卻回路，所述加熱箱內(nèi)置液'體 通過熱交換器熱交換，使密閉容器內(nèi)液體溫度升高液體膨脹，產(chǎn)生壓 力，推動液壓缸的活塞伸出作機械運動；
d. 升溫過程完成后，開通冷卻回路，關(guān)閉加熱回路，所述冷卻器 內(nèi)置液體通過所述熱交換器熱交換，使所述密閉容器內(nèi)的液體溫度降 低體積收縮，密閉容器內(nèi)的壓力變成負壓，液壓缸的活塞因降溫降壓 而回縮運動。
本實用新型與現(xiàn).有技術(shù)相比，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單無需大量投資； 對安裝環(huán)境要求不高，可利用太陽能、工業(yè)生產(chǎn)發(fā)生的余熱、廢熱進 行能量轉(zhuǎn)換，將熱能轉(zhuǎn)換機械能，再通過機械能轉(zhuǎn)換為電能。在能量 轉(zhuǎn)換過程中無二氧化碳、廢氣排出，不消耗其它能源，可在大部分地 區(qū)安裝使用。以下結(jié)合附圖和具體實施方式
，對本實用新型作進一步說明:' 圖l為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，l-冷卻器；2-密閉容器；3-熱交換器；4-液壓缸; 5-發(fā)電機；6-機械杠桿；7-加熱閥門；8-加熱箱；9-加熱 泵；10-冷卻閥門；11-冷卻泵。
具體實施方式
一個密閉容器充滿水后，水溫從常溫升高，容器內(nèi)的壓力也會升 高，如用一個10噸的密閉水罐做為熱能轉(zhuǎn)換裝置，設(shè)計的容器面積 與活塞的面積比為320:1，活塞的直徑為40cm，水溫從10度上升 到50度，根據(jù)水溫,水的密度體積的關(guān)系，水的體積要膨脹0.118 立方米，密閉容器的體積不變，則液體的體積變化可推動活塞可伸 出1.5米；水溫升高1度，活塞可產(chǎn)生1.9噸的推力。理論上排放 溫度大于當(dāng)時的水溫，實際最好能大于水溫3度以上。
本實用新型一種熱能機械能轉(zhuǎn)換裝置，結(jié)構(gòu)如


圖1所示包括加熱 箱8、冷卻器l，其特征在于內(nèi)置熱交換器3的密閉容器2與液壓 缸4連接，并液路相通，所述加熱箱8的進出口通過加熱閩門7、加 熱泵9與所述熱交換器3的進出口管道連接，構(gòu)成加熱回路；所述冷 卻器l通過冷卻閥門10、冷卻泵11與所述熱交換器3的進出口管道 連接，構(gòu)成冷卻回路。 .
利用密閉容器2內(nèi)液體溫度的變化產(chǎn)生相應(yīng)的壓力變化，進而使 與密閉容器2連接、并液路相通的液壓缸4內(nèi)的活塞桿伸出或回縮，熱能轉(zhuǎn)換為機械能。
熱能轉(zhuǎn)換為機械能的方法，特征在于
a. 將所述密閉容器2內(nèi)充滿液體；
b. 利用太陽能或工業(yè)排放廢熱加熱加熱箱8，使所述加熱箱8內(nèi)置 液體溫度升高；
c. 升溫階段開通加熱回路，關(guān)閉冷卻回路，所述加熱箱8內(nèi)置液體 通過熱交換器3熱交換，使密閉容器2內(nèi)液體溫度升高、液體膨脹， 產(chǎn)生壓力推動液壓缸4的活塞伸出作機械運動；
d. 升溫過程完成后，開通冷卻回路，關(guān)閉加熱回路，所述冷卻器l 內(nèi)置液體通過所述熱交換器3熱交換，使所述密閉容器2內(nèi)的液威溫 度降低、體積收縮，密閉容器2內(nèi)的壓力變成負壓，液壓缸4的活塞 因降溫降壓而回縮運動。
圖1還示出了液壓缸4的活塞桿通過杠桿6 (或其它機械裝置) 與發(fā)電機組5相連接，使這種機械運動轉(zhuǎn)換為電能，完成升溫、降溫 發(fā)電過程。 應(yīng)用例1
利用太陽能或階段性排放的廢熱實現(xiàn)熱能機械能轉(zhuǎn)換。 白天或有排放廢熱能時，利用太陽能熱水器或廢熱將加熱箱8內(nèi) 的水或液體加熱， 一般太陽能可以將水從15度加熱到60度，與液壓 缸4相連的充滿水或液體的保溫密閉容器2內(nèi)安裝有熱交換器3，在 常溫的情況時，關(guān)閉冷卻閥門10、冷卻泵ll,打開一個或多個加熱 閥門7和加熱泵9,用加熱箱8的熱水通過熱交換器3將密閉容器2內(nèi)的水或液體升溫，密閉容器2內(nèi)的水或液體膨脹產(chǎn)生壓力，推動液
壓缸4內(nèi)的活塞伸出作機械運動，帶動杠桿6 (或其它機械裝置)驅(qū) 動發(fā)電機5發(fā)電；升溫發(fā)電過程完成后，全部關(guān)閉加熱閥門7、加熱 泵9，打開冷卻閥門lO和冷卻泵ll,利用冷卻器1將密閉容器2內(nèi) 的液體溫度降低，體積收縮，密閉容器2內(nèi)的壓力會變成負壓，液壓 缸4的活塞會因降溫降壓而收縮運動，用機械杠桿6 (或其它機械裝 置)與發(fā)電機組5相連接，使這種機械運動轉(zhuǎn)換為電能，完成降溫發(fā) 電過程。
圖1中為充分利用太陽能升溫，釆用2個水箱(或多個水箱) 作加熱箱8，白天用太陽能(或廢熱排放)對加熱箱8進行加熱，在 晚上或無廢熱排放時，進行上述升、降溫發(fā)電工作。 應(yīng)用例2
用廢熱源直接加熱實現(xiàn)熱能機械能轉(zhuǎn)換。
有廢熱源排放廢熱時，加熱箱8即為利用排放廢熱設(shè)備，排放廢 熱設(shè)備的排放口與熱交換器3的進口管道連接，熱交換器3出口通過 廢熱排放裝置排空，直接用廢熱使密閉容器2內(nèi)的水或液體升溫'、體 積膨脹，推動液壓缸4的活塞伸出產(chǎn)生機械運動。同樣，升溫完成后 接通冷卻回路，利用冷卻器1將密閉容器2內(nèi)的液體溫度降低、體積 收縮，密閉容器2內(nèi)的壓力變成負壓，液壓缸4的活塞反向收縮運動， 用杠桿6 (或其它機械裝置)與發(fā)電機5相連，使這種機械能轉(zhuǎn)換為 電能。
權(quán)利要求1.一種熱能機械能轉(zhuǎn)換裝置，包括加熱箱(8)、冷卻器(1)，其特征在于內(nèi)置熱交換器(3)的密閉容器(2)與液壓缸(4)連接，并液路相通，所述加熱箱(8)的進出口通過加熱閥門(7)、加熱泵(9)與所述熱交換器(3)的進出口管道連接，構(gòu)成加熱回路；所述冷卻器(1)通過冷卻閥門(10)、冷卻泵(11)與所述熱交換器(3)的進出口管道連接，構(gòu)成冷卻回路。
專利摘要熱能機械能轉(zhuǎn)換裝置，包括加熱箱、冷卻器，特征在于內(nèi)置熱交換器的密閉容器與液壓缸連接、并液路相通，加熱箱的進出口通過加熱閥門、加熱泵與所述熱交換器的進出口管道連接，構(gòu)成加熱回路；所述冷卻器通過冷卻閥門、冷卻泵與熱交換器的進出口管道連接，構(gòu)成冷卻回路，利用密閉容器內(nèi)液體溫度的變化產(chǎn)生相應(yīng)的壓力變化，進而使液壓缸內(nèi)的活塞桿伸出或回縮，熱能轉(zhuǎn)換為機械能。本實用新型的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單無需大量投資；對安裝環(huán)境要求不高，可利用太陽能、工業(yè)生產(chǎn)發(fā)生的余熱、廢熱進行能量轉(zhuǎn)換，將熱能轉(zhuǎn)換機械能，再通過機械能轉(zhuǎn)換為電能。在能量轉(zhuǎn)換過程中無二氧化碳、廢氣排出，不消耗其它能源，可在大部分地區(qū)安裝使用，
文檔編號F01K27/00GK201381882SQ200920071248
公開日2010年1月13日 申請日期2009年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月28日
發(fā)明者周建平 申請人:周建平