專利名稱：全封閉磁耦合渦旋熱動力機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動力機(jī)，尤其涉及一種可以確保工質(zhì)無泄漏的利用低溫有機(jī)工質(zhì) 吸收中低溫?zé)嵩打?qū)動的全封閉磁耦合渦旋熱動力機(jī)。
背景技術(shù)：
21世紀(jì)最受關(guān)注的將是能源、環(huán)保及溫室效應(yīng)等關(guān)系到可持續(xù)發(fā)展的問題，節(jié)能 減排以及開發(fā)可利用能源日益受到重視，特別是伴隨工業(yè)生產(chǎn)過程所產(chǎn)生所謂工業(yè)余熱的 開發(fā)與利用是一項(xiàng)新興的節(jié)能環(huán)保以及新能源利用技術(shù)，通過推廣該項(xiàng)技術(shù)可以提高能源 利用率，降低環(huán)境污染及溫室效應(yīng)。工業(yè)余熱及其它中低溫?zé)嵩蠢门c發(fā)電技術(shù)是在朗肯循環(huán)的理論基礎(chǔ)上，將有機(jī) 工質(zhì)經(jīng)循環(huán)泵加壓后送入換熱器，有機(jī)工質(zhì)在換熱器中與含有一定熱能的工業(yè)排放物進(jìn)行 熱量交換，從而使得有機(jī)工質(zhì)從液態(tài)變相為過熱氣態(tài)，并送入熱動力機(jī)，從而完成將從工業(yè) 排放物中所取得熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，熱動力機(jī)再帶動發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)經(jīng)過控制發(fā)出穩(wěn) 定的工頻電力，提供給工業(yè)生產(chǎn)和居民生活使用。但是，低溫工質(zhì)泄漏問題是制約該項(xiàng)技術(shù) 實(shí)際應(yīng)用的一大難題。當(dāng)泄漏的低溫工質(zhì)散發(fā)到大氣和水資源中時(shí)，就會直接或間接地破 壞了生態(tài)環(huán)境，對有機(jī)生命產(chǎn)生了致命的或潛在的危害。因此，發(fā)明一種無泄漏、零污染的 中低溫余熱利用的熱動力機(jī)是實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)的最關(guān)鍵問題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決上述技術(shù)問題而提出的一種全封閉磁耦合渦旋熱動力機(jī)，目 的是利用低溫有機(jī)工質(zhì)吸熱氣化驅(qū)動的全封閉、無泄漏的渦旋熱動力機(jī)。為達(dá)上述目的本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。全封閉磁耦合渦旋熱動力機(jī)，包括機(jī)座，機(jī)座的一側(cè)與靜渦盤剛性連接，在靜渦盤 上設(shè)有工質(zhì)入口和工質(zhì)出口，機(jī)座與靜渦盤之間的中部設(shè)有動渦盤，靜渦盤與動渦盤呈渦 旋線形結(jié)構(gòu)，靜渦盤與動渦盤相互交錯(cuò)180°，動渦盤與設(shè)在機(jī)座中部曲軸一端動配合，曲 軸的另一端伸出機(jī)座與主動磁軛連接，機(jī)座的另一側(cè)設(shè)有封閉罩，主動磁軛設(shè)在封閉罩內(nèi)， 封閉罩的外側(cè)設(shè)有從動磁軛，從動磁軛中間設(shè)有極靴，極靴與從動磁軛之間設(shè)有永磁鐵，從 動磁軛的外側(cè)設(shè)有傳動軸，傳動軸與永磁發(fā)電機(jī)連接。所述的動渦盤與靜渦盤相對位置的變化，在動渦盤和靜渦盤之間產(chǎn)生封閉腔。所述的曲軸與主動磁軛剛性連接，主動磁軛是由鐵磁材料制成的。所述的曲軸上設(shè)有軸承。所述的封閉罩則是由非磁性材料制成。所述的極靴和從動磁軛是由鐵磁材料制成的，極靴和永磁體通過非磁性材料螺栓 與從動磁軛剛性連接。所述的主動磁軛與從動磁軛和極靴之間有工作氣隙。所述的曲軸為偏心曲軸。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果本發(fā)明利用氣化工質(zhì)在動、靜渦盤所構(gòu)成的膨脹室內(nèi)膨脹做 功，驅(qū)動動渦盤及曲軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，以實(shí)現(xiàn)熱能一動能的轉(zhuǎn)換。同時(shí)，工質(zhì)被封閉于動力機(jī) 工作區(qū)域室內(nèi)部，曲軸和主動磁軛的旋轉(zhuǎn)動能僅依靠形成的磁耦合場加以傳遞，從而避免 了工質(zhì)的泄漏路徑，從根本上解決了渦旋或汽輪機(jī)中工質(zhì)泄漏問題，確保即能夠利用新型 能源、又可以滿足日益提高的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的需求。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、工質(zhì)出口 ；2、工質(zhì)入口 ；3、靜渦盤；4、動渦盤；5、封閉罩；6、主動磁軛；7、 從動磁軛；8、極靴；9、永磁體；10、傳動軸；11、曲軸；12、軸承；13、機(jī)座；14、永磁發(fā)電機(jī)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不受實(shí)施例所 限。如圖1所示，本發(fā)明全封閉磁耦合渦旋熱動力機(jī)，包括機(jī)座13，機(jī)座13的一側(cè)與靜 渦盤3剛性連接，在靜渦盤3上設(shè)有工質(zhì)入口 2和工質(zhì)出口 1，工質(zhì)入口 2與靜渦盤3的中 心孔相通，機(jī)座13與靜渦盤3之間的中部設(shè)有動渦盤4，靜渦盤3與動渦盤4呈相同渦旋線 形結(jié)構(gòu)，靜渦盤3與動渦盤4相互交錯(cuò)180°，動渦盤4與設(shè)在機(jī)座13中部曲軸11 一端動 配合，曲軸11的另一端伸出機(jī)座13與主動磁軛6連接，機(jī)座13的另一側(cè)設(shè)有封閉罩5，主 動磁軛6設(shè)在封閉罩5內(nèi)，封閉罩5的外側(cè)設(shè)有從動磁軛7，從動磁軛7中間設(shè)有極靴8，極 靴8與從動磁軛7之間設(shè)有永磁鐵9，從動磁軛7的外側(cè)設(shè)有傳動軸10，傳動軸10與永磁 發(fā)電機(jī)14連接，動渦盤4相對靜渦盤3相對位置的變化，將在動渦盤4和靜渦盤3之間產(chǎn) 生封閉腔，曲軸11與主動磁軛6剛性連接，主動磁軛6是由鐵磁材料制成的，曲軸11上設(shè) 有軸承12，曲軸11為偏心曲軸，封閉罩5則是由非磁性材料制成，極靴8和從動磁軛7是由 鐵磁材料制成的，極靴8和永磁體9通過非磁性材料螺栓與從動磁軛7剛性連接，主動磁軛 6與從動磁軛7和極靴8之間有工作氣隙。本發(fā)明的工作方式如下氣化工質(zhì)經(jīng)工質(zhì)入口 2以及靜渦盤3中心孔進(jìn)入封閉腔，分別完成吸氣、膨脹的工 作過程，通過氣化工質(zhì)的準(zhǔn)等熵膨脹，實(shí)現(xiàn)動渦盤4的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，并通過具有偏心的曲軸11 和主動磁軛6輸出這種旋轉(zhuǎn)動能，膨脹后的乏汽將通過工質(zhì)出口 1排出，進(jìn)入工質(zhì)循環(huán)系 統(tǒng)。封閉罩5與靜渦盤3以及機(jī)座13構(gòu)成一封閉的工質(zhì)工作空間，從而確保工質(zhì)不產(chǎn)生泄漏。 曲軸11和主動磁軛6的旋轉(zhuǎn)動能將通過主工作磁路傳遞到傳動軸10，傳動軸10 拖動永磁發(fā)電機(jī)14，從而實(shí)現(xiàn)熱能一電能的轉(zhuǎn)換。主工作磁路是由永磁體9、從動磁軛7、 主動磁軛6、極靴8以及工作氣隙構(gòu)成，該結(jié)構(gòu)發(fā)明了實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)動能的非接觸傳遞。永磁體 9所產(chǎn)生的磁通經(jīng)從動磁軛7、主動磁軛6、極靴8，以及主動磁軛6和從動磁軛7之間的工 作氣隙和主動磁軛6和極靴8之間的工作氣隙構(gòu)成閉合磁通路。當(dāng)主動磁軛6作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動 時(shí)，必將在上述主磁通路空間形成一旋轉(zhuǎn)磁場，在該旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，從動磁軛7、永磁體 9、極靴8以及傳動軸10所構(gòu)成的工質(zhì)工作區(qū)外旋轉(zhuǎn)體將會被該旋轉(zhuǎn)磁場所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩而拖動，進(jìn)而完成熱動力機(jī)的這種通過磁耦合方式的無接觸式動能傳遞。
權(quán)利要求
1.全封閉磁耦合渦旋熱動力機(jī)，包括機(jī)座，其特征在于機(jī)座的一側(cè)與靜渦盤剛性連接， 在靜渦盤上設(shè)有工質(zhì)入口和工質(zhì)出口，機(jī)座與靜渦盤之間的中部設(shè)有動渦盤，靜渦盤與動 渦盤呈渦旋線形結(jié)構(gòu)，靜渦盤與動渦盤相互交錯(cuò)180°，動渦盤與設(shè)在機(jī)座中部曲軸一端動 配合，曲軸的另一端伸出機(jī)座與主動磁軛連接，機(jī)座的另一側(cè)設(shè)有封閉罩，主動磁軛設(shè)在封 閉罩內(nèi)，封閉罩的外側(cè)設(shè)有從動磁軛，從動磁軛中間設(shè)有極靴，極靴與從動磁軛之間設(shè)有永 磁鐵，從動磁軛的外側(cè)設(shè)有傳動軸，傳動軸與永磁發(fā)電機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全封閉磁耦合渦旋熱動力機(jī)，其特征在于所述的動渦盤與靜 渦盤相對位置的變化，在動渦盤和靜渦盤之間產(chǎn)生封閉腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全封閉磁耦合渦旋熱動力機(jī)，其特征在于所述的曲軸與主動 磁軛剛性連接，主動磁軛是由鐵磁材料制成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全封閉磁耦合渦旋熱動力機(jī)，其特征在于所述的曲軸上設(shè)有 軸承。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全封閉磁耦合渦旋熱動力機(jī)，其特征在于所述的封閉罩則是 由非磁性材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全封閉磁耦合渦旋熱動力機(jī)，其特征在于所述的極靴和從動 磁軛是由鐵磁材料制成的，極靴和永磁體通過非磁性材料螺栓與從動磁軛剛性連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全封閉磁耦合渦旋熱動力機(jī)，其特征在于所述的主動磁軛與 從動磁軛和極靴之間有工作氣隙。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、3或4所述的全封閉磁耦合渦旋熱動力機(jī)，其特征在于所述的曲軸 為偏心曲軸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全封閉磁耦合渦旋熱動力機(jī)。包括機(jī)座，機(jī)座的一側(cè)與靜渦盤剛性連接，在靜渦盤上設(shè)有工質(zhì)入口和工質(zhì)出口，機(jī)座與靜渦盤之間的中部設(shè)有動渦盤，靜渦盤與動渦盤呈渦旋線形結(jié)構(gòu)，靜渦盤與動渦盤相互交錯(cuò)180°，動渦盤與設(shè)在機(jī)座中部曲軸一端動配合，曲軸的另一端伸出機(jī)座與主動磁軛連接，機(jī)座的另一側(cè)設(shè)有封閉罩，主動磁軛設(shè)在封閉罩內(nèi)，封閉罩的外側(cè)設(shè)有從動磁軛，從動磁軛中間設(shè)有極靴，極靴與從動磁軛之間設(shè)有永磁鐵，從動磁軛的外側(cè)設(shè)有傳動軸，傳動軸與永磁發(fā)電機(jī)連接。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果本發(fā)明利用氣化工質(zhì)在動、靜渦盤所構(gòu)成的膨脹室內(nèi)膨脹做功，驅(qū)動動渦盤及曲軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，以實(shí)現(xiàn)熱能-動能的轉(zhuǎn)換。
文檔編號H02N11/00GK102146809SQ201010107430
公開日2011年8月10日 申請日期2010年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月9日
發(fā)明者孫鵬, 王正 申請人:沈陽共創(chuàng)科技有限公司