[發明專利]一種低損耗的原動機和做功方法

在審

• 申請號: 202011347271.6
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112502797A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 鐘學斌
• 申請（專利權）人: 鐘學斌
• 主分類號: F01K11/00
• 分類號: F01K11/00;F01K13/02
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 曾志鵬

本發明屬于一種原動機，具體是涉及到一種低損耗的原動機和做功方法，包括蒸發器、機體和能量體，所述機體或能量體上設置有滾動體，能量體外壁與機體內壁通過滾動體相接，能量體與機體通過滾動體實現滾動位移，能量體底部和機體內壁之間形成型腔，蒸發器持續吸熱蒸發液態工質推動能量體上移做功直至上極限行程，在環境溫度滿足液化溫度時，能量體因自重下移壓縮氣態工質完成液化，能量體通過滾動體與機體進行滾動相接，極大的減小能量體與機體內壁的摩擦阻力，避免不必要的能量損耗，整體結構簡單，成本低，性能穩定，效率高，具有積極的經濟價值。

技術領域

本發明屬于一種原動機，具體是涉及到一種低損耗的原動機和做功方法。

背景技術

原動機泛指利用能源產生原動力的一切機械。是現代生產、生活領域中所需動力的主要 來源。

目前利用空氣熱能轉換為機械能的設備中，一般利用蒸發溫度低的工質，吸熱膨脹做功， 但是這種利用液體蒸發成氣態，需要專用機械設備來完成，而氣態工質變回液態，同樣也需 要用其它設備壓縮氣態工質或提高排氣壓力來完成，該方式會減少工作壓差，減少做功，例 如通過壓縮機械將氣態工質壓縮成液態，上述兩個步驟，增加了設備的制造成本，同時需要 消耗大量的動能或者電能，導致成本高，能量損耗大等問題。

目前對于低于80°的熱能，基本上很難利用，屬于廢熱，很多情況下還需要冷卻設備進 行冷卻，造成雙重能源的消耗，雖然已有通過螺桿膨脹機進行低溫熱能回收的，但是機器設 備昂貴，效率和性能不佳，不具備經濟效益，雖然發展了很長時間，但是依然停留在實驗室。

目前類似于原動機中能量體的滑動密封結構，一般采用的類似于活塞環的密封件進行密 封，盡管如此，與密封件配合的內圓面還是需要達到極高的尺寸要求，內圓面與密封件需要 極小配合公差，因此，采用滑動密封配合極大的增加設備成本，而且久而久之，還會面臨失 效或者滲漏的現象，同樣，能量體與機體之間采用滑動密，在能量體進行做功或者回程時， 均會存在一定的能量損耗。

申請號為CN201510375201.4，名稱為“一種利用低溫介質獲取冷氣、電能的方法及其裝 置”的中國發明專利記載有一種利用低溫介質獲取冷氣、電能的裝置，其說明書第[0029]段記載有“制冷劑在第一冷凝器13中冷凝并向換熱介質釋放冷凝熱，由換熱介質吸收冷凝熱， 制冷劑冷凝后成為液體通過第一膨脹機構15減壓后在第一蒸發器16中蒸發；……制冷劑蒸 發時吸收換熱介質的熱量發生膨脹對旋片式動力機17做功，而使旋片式動力機17運轉產生 機械能，做功后的制冷劑以氣態工質狀態經發電氣態工質壓縮機12壓縮入第一冷凝器13實 現循環，源源不斷地為旋片式動力機17提供膨脹動能”。該發明中，需要通過膨脹機構15 減壓在經過第一蒸發器16蒸發，蒸發發生膨脹對旋片式動力機17做功后，再經過發電氣態 工質壓縮機12壓縮回到第一冷凝器13實現循環，其做功的循環路徑中，制冷劑的蒸發和液 化分別需要膨脹機構和發電氣態工質壓縮機12，增加了成本，需要消耗大量的動能或者電能， 導致能量的浪費，無法產生經濟效益，同時，該種循環管路的設計，制冷劑流動途徑較長， 途中會損耗部分能量，同樣會造成能量損失。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種低損耗的原動機和做功方法，原動機利用太陽能集 熱、大中型中央空調的冷凝器、工業廢煙氣水、大型發動機等產生的熱量，輸出為機械能， 整個做功過程和液化行程無需其它輔助設備，避免了不必要的能量損耗，整體密封效果好， 結構簡單，成本低，性能穩定，效率高，具有積極的經濟價值。

本發明提供一種低損耗的原動機原動機，包括蒸發器、機體和能量體，所述機體或能量 體上設置有滾動體，能量體外壁與機體內壁通過滾動體相接，能量體底部和機體內壁之間形 成型腔，蒸發器持續吸熱蒸發液態工質推動能量體上移做功直至上極限行程，在環境溫度滿 足液化溫度時，能量體因自重下移壓縮氣態工質完成液化。

更進一步地，所述能量體底部與機體內壁滑動密封設置，蒸發器與型腔連通。

更進一步地，所述型腔內設置有可伸縮的內膽，蒸發器與內膽連通。