[實用新型]一種溫差能轉(zhuǎn)為機械能的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201620043669.3
• 申請日: 2016-01-18
• 公開（公告）號: CN205315213U
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李樹偉;劉洋;紀欣欣;程友良
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: F03G7/04
• 分類號: F03G7/04;F03G7/06
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種溫差能轉(zhuǎn)為機械能的裝置。

背景技術(shù)

目前對溫差能轉(zhuǎn)為機械能裝置的研究開發(fā)尚處于起步階段，但本裝置有著潛在應用價值，例如，在散熱系統(tǒng)中應用，散熱系統(tǒng)主要采用兩種形式——風冷散熱和水冷散熱，而水冷制冷系統(tǒng)因其熱負載能力強、噪音小而更具優(yōu)勢。傳統(tǒng)水冷系統(tǒng)的水泵采用的是電動驅(qū)動，會消耗一定的能量，不能達到節(jié)能的目的；電機工作功率一定，不能實現(xiàn)隨散熱需要而調(diào)整功率大小，造成功率的浪費；而且電器斷電后，水泵即停止工作，使電器內(nèi)部的余熱不能被散盡，損耗電器的壽命。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種溫差能轉(zhuǎn)為機械能的裝置，它具有結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，節(jié)能環(huán)保等特點。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是：

一種溫差能轉(zhuǎn)為機械能的裝置，包括活塞式能量轉(zhuǎn)換機構(gòu)，活塞式能量轉(zhuǎn)換機構(gòu)包括缸體，滑配于缸體內(nèi)的活塞及固定于活塞右端的活塞桿，當活塞處于行程的最右端時，在缸體內(nèi)活塞的左側(cè)腔室為溫差-動力轉(zhuǎn)換室，在溫差-動力轉(zhuǎn)換室的缸體側(cè)壁上設(shè)有熱水進口，在熱水進口的右側(cè)設(shè)有冷水進口，在溫差-動力轉(zhuǎn)換室還設(shè)有出水口，在溫差-動力轉(zhuǎn)換室還設(shè)有用于產(chǎn)生活塞軸向推力的SMA彈簧（以記憶合金為材質(zhì)的彈簧），在活塞的左邊設(shè)有與活塞連接的熱水進口封閉滑塊，當活塞處于行程的偏左側(cè)時，活塞側(cè)壁將冷水進口封閉，熱水進口與溫差-動力轉(zhuǎn)換室連通，當活塞處于行程的偏右側(cè)時，熱水口封閉滑塊的側(cè)壁將熱水進口封閉，冷水進口與溫差-動力轉(zhuǎn)換室連通，活塞行程的最右端至活塞右端壁之間設(shè)有氣壓平衡孔，還包括活塞復位彈簧。

本實用新型進一步改進在于：

活塞式能量轉(zhuǎn)換機構(gòu)的活塞桿與動力旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換裝置連接，動力旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換裝置包括通過軸承水平安裝在固定支架上的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上固定用于旋轉(zhuǎn)動力輸出的轉(zhuǎn)輪和與活塞桿連接的動力傳輸結(jié)構(gòu)，動力傳輸結(jié)構(gòu)包括曲柄滑塊機構(gòu)，曲柄滑塊機構(gòu)中的滑塊與活塞式能量轉(zhuǎn)換機構(gòu)的活塞桿轉(zhuǎn)軸連接，在曲柄滑塊機構(gòu)中的曲柄軸心設(shè)有單向軸承，單向軸承與轉(zhuǎn)軸連接。

與活塞桿連接的動力傳輸結(jié)構(gòu)為兩個，分別與兩個工作處于反向狀態(tài)的活塞式能量轉(zhuǎn)換機構(gòu)相連接。

熱水進口封閉滑塊設(shè)有與缸體內(nèi)壁相適配的柱形面，熱水進口封閉滑塊設(shè)有軸向通孔，熱水進口封閉滑塊的軸心通過連接桿與活塞軸心固定連接。

溫差-動力轉(zhuǎn)換室的出水口位于缸體左端壁上。

活塞復位彈簧位于活塞右端壁與缸體左端壁之間。

氣壓平衡孔位于缸體右端壁上。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：

本實用新型利用SMA彈簧材質(zhì)記憶合金特性，當含有廢熱的熱水由熱水進口進入缸體內(nèi)的溫差-動力轉(zhuǎn)換室時，SMA彈簧材質(zhì)記憶合金吸收熱量發(fā)生相變，由原來的馬氏體向奧氏體轉(zhuǎn)變發(fā)生形變，產(chǎn)生活塞軸向推力推動正向活塞運動，當活塞處于行程的偏右側(cè)時，熱水口封閉滑塊的側(cè)壁將熱水進口封閉，冷水進口與溫差-動力轉(zhuǎn)換室連通，SMA彈簧材質(zhì)記憶合金被冷卻放出熱量發(fā)生相變，由奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變發(fā)生形變收縮，在活塞復位彈簧的反作用下，產(chǎn)生活塞軸向推力推動活塞反向運動，從而使活塞帶動活塞桿產(chǎn)生往復式機械運動；通過活塞桿與動力旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換裝置連接，由于動力旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換裝置中曲柄滑塊機構(gòu)的曲柄通過單向軸承與轉(zhuǎn)軸連接，所以轉(zhuǎn)軸只能沿一個方向運動，從而使轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)輪輸出旋轉(zhuǎn)動力，以便于動能的傳輸，與活塞桿連接的動力傳輸結(jié)構(gòu)為兩個，分別與兩個工作處于反向狀態(tài)的活塞式能量轉(zhuǎn)換機構(gòu)相連接，產(chǎn)生動力互補，當一個活塞桿正向運動時，另一個活塞桿反向運動，便于動力輸出的穩(wěn)定。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，節(jié)能環(huán)保等特點。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中活塞式能量轉(zhuǎn)換機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中動力旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

在附圖中：1、缸體；2、活塞；3、活塞桿；4、熱水進口；5、冷水進口；6、出水口；7、熱水口封閉滑塊；7-1、熱水口封閉滑塊的軸向通孔；8、SMA彈簧；9、氣壓平衡孔；10、活塞復位彈簧；11、軸承；12、固定支架；13、轉(zhuǎn)軸；14、轉(zhuǎn)輪；15、曲柄滑塊機構(gòu)；15-1、曲柄滑塊機構(gòu)中的曲柄；16、單向軸承；17、連接桿。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行進一步詳細說明。