[實用新型]一種擺筒懸浮加熱直行發電機

有效

• 申請號: 202020496741.4
• 申請日: 2020-04-08
• 公開（公告）號: CN212155061U
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 任毛丁
• 申請（專利權）人: 鄭州中亥戈環保科技有限公司
• 主分類號: F03G7/04
• 分類號: F03G7/04;F03G7/06;F03G7/00;F03G6/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種擺筒懸浮加熱直行發電機，其擺筒熱能轉換器是一種新型熱機，采用管內無隔離物的熱端液面懸浮板加熱結構，工作介質為低沸點液體，熱能轉換率高于其他熱機；不僅可以利用天燃氣、頁巖氣、礦井煤氣和垃圾沼氣發電，而且可以利用太陽熱能、地熱能及工業廢熱來發電。轉換器內帶有導向機構的懸浮導熱板浮在熱端液面，隨液面上下運動并加熱液面，兩端液面小的溫度差，即可產生大的飽和蒸氣壓差，液體被壓向冷端，使熱端液面下降，冷端液面升高，重心移向冷端并過支撐軸線，熱能轉換器擺動，冷端連桿傳動機構帶動直線發電裝置中的動子上下運動發電。

技術領域

本發明屬于熱能發電技術領域，具體涉及一種熱能轉換器兩端有微小溫差就能擺動發電的熱能發電裝置。

背景技術

目前相關的技術為發明專利——微溫差熱能發電裝置。經研究發現其存在兩大問題。一，其擺筒能量轉換器采用管內有隔離物加熱端整體加熱結構，隔離物可通過氣體不能通過液體。當冷端液面升高，冷端氣體空間被壓縮，導致工作介質的蒸氣壓升高，此時其液氣二相的平衡溫度高于外部環境溫度，蒸氣在冷端內表面冷凝成液體介質。當擺筒擺到水平位置附近時冷熱兩端介質蒸氣貫通，熱端蒸氣進入冷端，而冷端冷凝產生的液體介質無法返回熱端，經若干次擺動后導致冷端液體量增多，轉換器起始重心點漂移向冷端，擺筒逐漸不能工作。若取消隔離物則熱端就不能采用整體加熱結構，因為熱端整體加熱，冷端的介質溫度也會逐步升高，導致整個轉換器工作介質溫度逐步升高，最后也無法工作。

二，其旋轉發電的形式有問題。由于采用轉換器支撐軸帶動棘輪擺動，再轉動鏈輪、齒輪、齒輪箱轉動，最后轉動發電機工作方式，摩擦鏈過長，摩擦系數過大無法達到工業化使用要求。另外該旋轉發電形式不能實現單機發電，必需要若干臺轉換器帶動一根長轉軸，高度協調工作，而實際情況是擺筒擺動受太多隨機因素影響，無法高度協調。

以上問題表明現有微溫差熱能發電裝置不能實現微溫差熱能發電的要求。

發明內容

為了克服現有微溫差熱能發電技術中的問題，本發明推出一種擺筒懸浮加熱直行發電機。該發電機不僅可以利用天燃氣、頁巖氣、礦井煤氣和垃圾沼氣發電，而且可以利用太陽熱能、地熱能及工業廢熱來發電。擺筒熱能轉換器依靠懸浮加熱裝置獲得熱能，并將熱能轉化為機械能。熱能轉換器擺動，帶動直線發電裝置中的動子上下運動發電。

本發明所采用的技術方案是：擺筒熱能轉換器采用管內無隔離物的熱端液面懸浮板加熱結構，是一種擺筒懸浮加熱新型熱力發動機；工作介質為低沸點液體，如工業制冷劑；冷熱兩端液體介質是貫通的，可以避免直行發電機運行中轉換器起始重心點向冷端的漂移。啟動位置時兩端形成兩個氣室，在熱端液面有帶有導向機構的鏤空懸浮導熱板，導熱板通過導熱軟線和導熱管與外部加熱裝置聯接，外部熱量可快速傳遞到熱端液體液面，液面溫度升高，平衡飽和蒸氣壓隨之增高；由于轉換器熱端液面被加熱后其內焓增加，表現為液面的熱量增值少，而氣體體積與壓強乘積的增量大，故熱能轉換器兩端液面小的溫度差，即可產生大的飽和蒸氣壓差，液體被壓向冷端，使熱端液面下降，冷端液面升高，轉換器重心移向冷端，過支撐軸線后，轉換器冷端向下熱端向上擺動，將熱能轉換成機械能。正由于熱端液面只增加少量熱量(若熱端液面介質升高1攝氏度，飽和蒸氣壓就會有顯著增加)，并且轉換器外殼采用金屬材料，故熱端液面增加的少量熱量會在液體流動中通過轉換器散熱板和金屬外殼傳遞到外界空氣中，進而保證冷端液面溫度穩定，轉換器能持續正常工作。

本發明技術方案另一方面是：冷端以球形鉸鏈加連桿機構方式帶動直線發電裝置動子隨機上下運動，或者采用可變平行四邊形六連桿機構、磕頭機結構使動子作垂直上下運動；若干臺擺筒懸浮加熱直行發電機和儲能器可以聯網發電，見圖1。該方案可以避免原旋轉發電摩擦副過多，摩擦系數過大，機械效率不高和難以協調運作的問題，另可實現單機發電。

該發電機主要包括擺筒熱能轉換器、內外加熱裝置、球形鉸鏈加連桿傳動機構、支撐底座、直線發電裝置、控制器和儲能器。