本發(fā)明涉及一種熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其是太陽能的光熱發(fā)動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)：

目前，太陽能光熱發(fā)電站一般采用集熱場與發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備分開，高溫高壓蒸汽只能靠蒸汽管道輸送至發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備，再通過發(fā)電機(jī)發(fā)電，產(chǎn)生的弊端是蒸汽管道過長存在二次熱損失，且成本高，高溫高壓輸送有爆炸危險(xiǎn)性；太陽能光熱發(fā)電的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備通常采用蒸汽輪機(jī)或斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)作為熱能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能裝置，由于二者熱機(jī)很難采取熱損處理，所以熱量損失過大，只有少部熱能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，所以實(shí)際運(yùn)用的效率并不高，特別是斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)對溫差要求極大，很難提高其效率；再者太陽能集熱場需要加熱大量的水才能產(chǎn)生少部分高溫高壓蒸汽，即是說加熱中的大部分水只用于對流和熱傳導(dǎo)，產(chǎn)生蒸汽效率不高，直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的效能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用將太陽能集熱器制成為發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸結(jié)構(gòu)，由于真空絕熱，熱損失小，大部份熱能用于做功轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，再結(jié)合利用電磁噴射器使水達(dá)到霧化效果后遇高溫便迅速汽化澎脹的物理規(guī)律，因此本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，太陽能氣缸由太陽能真空集熱器與氣缸組合而成，將電磁噴射器的噴嘴置于太陽能氣缸內(nèi)部，氣缸內(nèi)有一活塞經(jīng)連桿與曲軸相連。

具體地，所述的太陽能氣缸呈同心圓筒結(jié)構(gòu)，外套筒是透明材料，內(nèi)套筒是金屬材料，內(nèi)套筒與外套筒之間為真空，內(nèi)套筒的真空面鍍有黑色吸熱層。

具體地，所述的太陽能氣缸可以由太陽能真空集熱器內(nèi)的熱輸出棒直接與 氣缸連接而成，可呈輻射狀分布在氣缸周圍，熱輸出棒為金屬材料，因此太陽能真空集熱管采集的熱量通過熱輸出棒傳給氣缸。

具體地，所述的太陽能氣缸一端封閉且設(shè)有排氣門和電磁噴射器的噴嘴，另一端設(shè)有活塞，該活塞與內(nèi)套筒的內(nèi)表面之間緊密接觸且可自由移動(dòng)。

具體地，所述的太陽能氣缸內(nèi)的活塞向電磁噴射器的噴嘴方向運(yùn)動(dòng)過程，氣門呈打開狀態(tài)，當(dāng)電磁噴射器開始工作時(shí)至活塞往曲軸方向運(yùn)動(dòng)到終端時(shí)的過程，氣門呈關(guān)閉狀態(tài)。

具體地，所述的太陽能氣缸可呈水平對置方式排列，且每缸的活塞通過連桿與曲軸相連，并可共軸運(yùn)轉(zhuǎn)。

具體地，所述的電磁噴射器的噴嘴方向?qū)?zhǔn)太陽能氣缸的熾熱內(nèi)壁。

當(dāng)太陽光通過太陽能氣缸的外套筒照射至內(nèi)套筒的真空面黑色吸熱層時(shí)，黑色吸熱層開始發(fā)熱，由于內(nèi)套筒與外套筒之間為真空，熱損小，溫度越集越高，使金屬材料內(nèi)套筒的內(nèi)表面即太陽能氣缸的熾熱內(nèi)壁產(chǎn)生高溫，當(dāng)水經(jīng)過電磁噴射器的噴嘴噴出霧化后到達(dá)熾熱的太陽能氣缸內(nèi)壁，霧化后的水遇高溫汽化澎脹推動(dòng)活塞對外運(yùn)動(dòng)做功，活塞經(jīng)連桿帶動(dòng)曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)。在實(shí)際運(yùn)用中，將可采用很多的太陽能氣缸通過連桿與曲軸共軸，再配合控制電路控制每個(gè)電磁噴射器的噴水時(shí)序、噴水量及霧化效果，使其每缸輸出力效果達(dá)到最大，以增大整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)功率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的一種太陽能光熱發(fā)動(dòng)機(jī)單缸的太陽能氣缸剖視圖。

圖2是本發(fā)明提供的一種太陽能光熱發(fā)動(dòng)機(jī)單缸做功過程的剖視圖。

圖3是本發(fā)明提供的一種太陽能光熱發(fā)動(dòng)機(jī)單缸排氣過程的剖視圖。

圖4是本發(fā)明提供的一種太陽能光熱發(fā)動(dòng)機(jī)多缸共軸的平面剖視圖。

圖5是本發(fā)明提供的一種太陽能光熱發(fā)動(dòng)機(jī)單缸輻射狀的太陽能氣缸剖視圖。

圖6是本發(fā)明提供的一種太陽能光熱發(fā)動(dòng)機(jī)單缸輻射狀的太陽能氣缸左視 圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例一

本發(fā)明提供的一種太陽能光熱發(fā)動(dòng)機(jī)，主要由太陽能氣缸、電磁噴射器、連桿和曲軸組成，太陽能氣缸由太陽能真空集熱器與氣缸組合而成，參閱圖1所示，太陽能氣缸呈同心圓筒結(jié)構(gòu)，外套筒4是透明材料，內(nèi)套筒6是金屬材料，可以采用鋁合金材料，內(nèi)套筒6與外套筒4之間為真空5，內(nèi)套筒6的真空面鍍有黑色吸熱層，將電磁噴射器1的噴嘴2置于太陽能氣缸內(nèi)部，參閱圖2、圖3所示，氣缸內(nèi)有一活塞7經(jīng)連桿8與曲軸9相連，太陽能氣缸一端封閉且設(shè)有排氣門3和電磁噴射器1的噴嘴2，另一端設(shè)有活塞7，該活塞7與內(nèi)套筒6的內(nèi)表面之間緊密接觸且可自由移動(dòng)，當(dāng)太陽能氣缸內(nèi)的活塞7向電磁噴射器1的噴嘴2方向運(yùn)動(dòng)過程，氣門3呈打開狀態(tài)，當(dāng)電磁噴射器1開始工作時(shí)至活塞7往曲軸9方向運(yùn)動(dòng)到終端時(shí)的過程，氣門3呈關(guān)閉狀態(tài)，太陽能氣缸可呈水平對置方式排列，且每缸的活塞7通過連桿8與曲軸9相連，并可共軸運(yùn)轉(zhuǎn)，電磁噴射器1的噴嘴2方向?qū)?zhǔn)太陽能氣缸的熾熱內(nèi)壁。

參閱圖2、圖3所示，當(dāng)太陽光通過太陽能氣缸的外套筒4透明材料照射至內(nèi)套筒6的真空面黑色吸熱層時(shí)，黑色吸熱層開始發(fā)熱，由于內(nèi)套筒6與外套筒4之間為真空，熱損小，溫度越集越高，使內(nèi)套筒6的內(nèi)表面即太陽能氣缸的熾熱內(nèi)壁產(chǎn)生高溫，當(dāng)水經(jīng)過電磁噴射器1的噴嘴2噴出霧化后到達(dá)熾熱的太陽能氣缸內(nèi)壁，霧化后的水遇高溫汽化澎脹推動(dòng)活塞7對外運(yùn)動(dòng)做功，活塞7經(jīng)連桿8帶動(dòng)曲軸9運(yùn)轉(zhuǎn)，曲軸9在慣性的影響下越過終點(diǎn)開始返回往噴嘴2方向運(yùn)動(dòng)，此過程氣門3打開，完成排氣過程，此時(shí)氣門3關(guān)閉，電磁噴射器1的噴嘴2開始噴水工作，又循環(huán)以上過程，即可使曲軸9周而復(fù)始連續(xù) 運(yùn)轉(zhuǎn)。

實(shí)施例二

參閱圖5、圖6所示，氣缸6與實(shí)施例一中的內(nèi)套筒6為同一種物體，太陽能真空集熱器可呈管狀，即太陽能真空集熱管10，太陽能氣缸也可以由太陽能真空集熱管10內(nèi)的熱輸出棒11直接與氣缸6連接而成，可呈輻射狀分布在氣缸6周圍，熱輸出棒11為金屬材料，一般可采用銅或鋁合金，因此太陽能真空集熱管10采集的熱量通過熱輸出棒11傳給氣缸6，使氣缸6的內(nèi)表面即太陽能氣缸的熾熱內(nèi)壁產(chǎn)生高溫，當(dāng)水經(jīng)過電磁噴射器1的噴嘴2噴出霧化后到達(dá)熾熱的太陽能氣缸內(nèi)壁，霧化后的水遇高溫汽化澎脹推動(dòng)活塞7對外運(yùn)動(dòng)做功，其后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同于實(shí)施例一。

實(shí)施例三

參閱圖4所示，為多缸機(jī)工作循環(huán)，以八缸機(jī)為例，將整個(gè)太陽能光熱發(fā)動(dòng)機(jī)置于太陽光下，每個(gè)太陽能氣缸開始升溫，待熾熱內(nèi)壁到達(dá)工作溫度200攝氏度時(shí)，太陽能氣缸A、C、F、H內(nèi)的電磁噴射器開始工作，同時(shí)氣門關(guān)閉，從噴嘴噴出水霧化遇熾熱內(nèi)壁汽化后膨脹，活塞開始對外做功，推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，此過程中受曲軸的帶動(dòng)，太陽能氣缸B、E、D、G中的氣門打開，此過程為排氣，曲軸在慣性的影響下越過終點(diǎn)，此時(shí)太陽能氣缸B、E、D、G中的氣門關(guān)閉，同時(shí)噴嘴開始噴水霧化遇熾熱內(nèi)壁汽化后膨脹，活塞開始對外做功，推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，此過程太陽能氣缸A、C、F、H內(nèi)噴嘴停止噴水，氣門打開，此過程為排氣，下一時(shí)序?qū)⒅貜?fù)以上循環(huán)，即可使曲軸周而復(fù)始連續(xù)而穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)，由于多缸共軸，可獲得較大的功率，從而更加具備實(shí)用性。