一種平行運動負壓動力設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種平行運動負壓動力設備，包括連接管、進氣單向閥、缸蓋、排氣控制閥、氣缸、活塞、活塞環(huán)、推拉桿、散熱器和機殼，其特征是：推拉桿兩端分別設有活塞，活塞設在氣缸內，活塞上設有活塞環(huán)；氣缸上止點上部或缸蓋上設有進氣單向閥，氣缸上設有排氣控制閥，進氣單向閥連接連接管，氣缸外層是機殼，機殼外層設有散熱器。本實用新型具有熱能轉換效率65%-98%；生產時能根據(jù)所需功率調整機器氣缸容量和數(shù)量調整輸出功率；在最達功率范圍內能調整輸入氣體調整輸出功率；該設備是對高溫熱氣進行循環(huán)利用，經濟效益高，噪音小；制造成本低。
【專利說明】一種平行運動負壓動力設備

【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于負壓動力設備領域，尤其是利用太陽能、地熱、可燃物燃燒產生的 高溫氣體、內燃機熱氣或尾氣、工廠排出的高溫氣體等熱能導入氣缸，利用氣缸內的高溫介 質氣體和氣缸外部的散熱構成溫度差，使密閉氣缸產生負壓把熱能轉換成動能的動力設 備。

【背景技術】
[0002] 傳統(tǒng)的動力設備有蒸汽機、內燃機、外燃機。
[0003] 蒸汽機：離不開鍋爐，整個裝置既笨重又龐大；新蒸汽的壓力和溫度不能過高，排 氣壓力不能過低，熱效率難以提高；它是一種往復式機器，慣性限制了轉速的提高；工作過 程是不連續(xù)的，蒸汽的流量受到限制，也就限制了功率的提高。
[0004] 內燃機：結構復雜，對燃料要求較高，對燃料的潔凈度要求嚴格，對環(huán)境污染。
[0005] 外燃機，如斯特林發(fā)動機是其中一種，斯特林發(fā)動機與內燃機比較具備以下優(yōu) 占·
[0006] 適用于各種能源，無論是液態(tài)的、氣態(tài)的或固態(tài)的燃料，當采用載熱系統(tǒng)（如熱 管）間接加熱時，幾乎可以使用任何高溫熱源（太陽能放射性同位素和核反應等），而發(fā)動 機本身（除加熱器外）不需要作任何更改。同時斯特林發(fā)動機無需壓縮機增壓，使用一般 風機即可滿足要求，并允許燃料具有較高的雜質含量；斯特林發(fā)動機單機容量小，機組容量 從20 - 50kw，可以因地制宜的增減系統(tǒng)容量；結構簡單，零件數(shù)比內燃機少40%，降價空間 大；維護成本低。
[0007] 斯特林發(fā)動機在運行時，由于燃料在氣缸外的燃燒室內連續(xù)燃燒，獨立于燃氣的 工質通過加熱器吸熱，并按斯特林循環(huán)對外做功，因此避免了類似內燃機的爆震做功和間 歇燃燒過程，從而實現(xiàn)了高效、低噪和低排放運行。高效：總能效率達到80%以上；低噪：1 米處裸機噪音底于68dBA ;低排放：尾氣排放達到歐5標準。
[0008] 由于工質不燃燒，外燃機避免了傳統(tǒng)內燃機的震爆做功問題，從而實現(xiàn)了高效率、 低噪音、低污染和低運行成本。外燃機可以燃燒各種可燃氣體，如：天然氣、沼氣、石油氣、氫 氣、煤氣等，也可燃燒柴油、液化石油氣等液體燃料，還可以燃燒木材，以及利用太陽能等。 只要熱腔達到700°C，設備即可做功運行，環(huán)境溫度越低，發(fā)電效率越高。外燃機最大的優(yōu)點 是出力和效率不受海拔高度影響，非常適合于高海拔地區(qū)使用。
[0009] 同時斯特林發(fā)動機尚存在的主要問題和缺點是：制造成本較高，工質密封技術較 難，密封件的可靠性和壽命還存在問題，材料成本高，功率調節(jié)控制系統(tǒng)較復雜，機器較為 笨重；膨脹室、壓縮室、加熱器、冷卻室、再生器等的成本高，熱量損失是內燃發(fā)動機的2-3 倍等。
[0010] 有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)包括泵、蒸發(fā)器、膨脹機、發(fā)電機、冷凝器等。集熱器吸收太陽輻 照，集熱器內換熱介質溫度升高，換熱介質通過蒸發(fā)器把熱量傳給有機工質。有機工質在蒸 發(fā)器中定壓加熱，高壓的氣態(tài)有機工質進入膨脹機膨脹做功，帶動發(fā)電機發(fā)電；膨脹機尾部 排出的有機工質進入冷凝器中定壓冷凝，冷凝器出口的有機工質經過泵加壓后進入蒸發(fā)器 完成一次發(fā)電循環(huán)。
[0011]有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)存在轉換效率不高，體積大，需要借助結構復雜的膨脹機做功。


【發(fā)明內容】

[0012] 本實用新型克服了斯特林發(fā)動機存在的膨脹室、壓縮室、加熱器、冷卻室、再生器 等的成本高，熱量損失是內燃發(fā)動機的2-3倍等問題；克服了有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)需要膨脹 機或汽輪機，制造成本高的技術難題。本實用新型提出的平行運動負壓動力設備是把熱能 吸收后對氣缸進行散熱冷卻產生負壓拉動活塞做功。
[0013] 本實用新型提供了一種熱能轉換效率高、最大功率范圍內能調整高溫氣體進氣量 來調整輸出功率、能通過調整溫度進行調整輸出功率、機器輸出功率平穩(wěn)的負壓動力機器。
[0014] 本實用新型采用的技術方案是：一種平行運動負壓動力設備，包括連接管、進氣單 向閥、缸蓋、排氣控制閥、氣缸、活塞、活塞環(huán)、推拉桿、散熱器和機殼，其特征是：推拉桿兩端 分別設有活塞，活塞設在氣缸內，活塞上設有活塞環(huán)；氣缸上止點上部或缸蓋上設有進氣單 向閥，氣缸上設有排氣控制閥，進氣單向閥連接連接管，氣缸外層是機殼，機殼外層設有散 熱器。
[0015] 進一步，所述散熱器制成散熱片形式。
[0016] 進一步，在所述散熱器上設置循環(huán)管道和在管道內注入循環(huán)冷卻介質。
[0017] 進一步，在所述缸蓋中部設有進氣單向閥。
[0018] 進一步，所述氣缸上的排氣控制閥能根據(jù)熱氣源溫度自動調節(jié)排氣。
[0019] 進一步，所述排氣控制閥設在活塞中部。
[0020] 上述平行運動負壓動力設備做功方法如下：
[0021] 1) 一缸工作是指外界熱氣源通過連接管經開啟的進氣單向閥，活塞向后移動把 熱氣輸入到氣缸；活塞到達下止點時通過彈簧的彈力關閉進氣單向閥；氣缸內的熱氣通過 散熱器散熱冷卻，氣缸內產生負壓拉動活塞向前運動做功；冷卻后的做功氣體或液體利用 活塞到達上止點時，通過排氣控制閥排出；
[0022] 2)二缸工作是指外界熱氣源通過連接管經開啟的進氣單向閥，活塞向后移動把 熱氣輸入到氣缸；活塞到達下止點時通過彈簧的彈力關閉進氣單向閥；氣缸內的熱氣通過 散熱器散熱冷卻，氣缸內產生負壓拉動活塞向前運動做功；冷卻后的做功氣體或液體利用 活塞到達上止點時，通過排氣控制閥4排出；
[0023] 3)通過上述步驟1、2中的一缸和二缸輪流來回做功，通過推拉桿把動能輸出。 [0024] 本實用新型的優(yōu)點是：
[0025] 1.熱能轉換效率65%-98%;2.生產時能根據(jù)所需功率調整機器氣缸容量和數(shù)量調 整輸出功率；3.在最達功率范圍內能調整輸入氣體調整輸出功率；4.該設備是對高溫熱氣 進行循環(huán)利用，經濟效益高，噪音??；5.制造成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 圖1是本實用新型結構示意圖；
[0027] 圖2是本實用新型實施例2結構示意圖；
[0028] 圖中：1為連接管；2為進氣單向閥；3為缸蓋；4為排氣控制閥；5為氣缸；6為活 塞；7為活塞環(huán)；8為推拉桿；9為散熱器；10為機殼。

【具體實施方式】
[0029] 參照附圖1-2,本實用新型的實施方式是：
[0030] 實施例1
[0031] 一種平行運動負壓動力設備，包括連接管1、進氣單向閥2、缸蓋3、排氣控制閥4、 氣缸5、活塞6、活塞環(huán)7、推拉桿8、散熱器9和機殼10,推拉桿8兩端分別設有活塞6,活塞 6設在氣缸5內，活塞6上設有活塞環(huán)7 ;氣缸5上止點上部或缸蓋3上設有進氣單向閥2， 氣缸5上設有排氣控制閥4,進氣單向閥2連接連接管1，氣缸5外層是機殼10,機殼10外 層設有散熱器9。
[0032] 實施例2
[0033] 如實施例1中的平行運動負壓動力設備，在缸蓋3中部設有進氣單向閥2,氣缸5 上設有排氣控制閥4,進氣單向閥2連接連接管1，連接管1連接內燃機熱氣出口或其他熱 氣源；散熱器9上設置循環(huán)管道和在管道內注入循環(huán)冷卻介質水，利用循環(huán)流動的水進行 冷卻。
[0034] 實施例3
[0035] 如實施例1或2中的平行運動負壓動力設備，排氣控制閥4設在活塞6中部。
【權利要求】
1. 一種平行運動負壓動力設備，包括連接管（1)、進氣單向閥（2)、缸蓋（3)、排氣控制 閥（4)、氣缸（5)、活塞（6)、活塞環(huán)（7)、推拉桿（8)、散熱器（9)和機殼（10)，其特征是：推拉 桿（8)兩端分別設有活塞（6)，活塞（6)設在氣缸（5)內，活塞（6)上設有活塞環(huán)（7);氣缸 (5)上止點上部或缸蓋（3)上設有進氣單向閥（2)，氣缸（5)上設有排氣控制閥（4)，進氣單 向閥（2 )連接連接管（1)，氣缸（5 )外層是機殼（10 )，機殼（10 )外層設有散熱器（9 )。
2. 如權利要求1所述平行運動負壓動力設備，其特征是，所述散熱器（9)制成散熱片形 式。
3. 如權利要求1所述平行運動負壓動力設備，其特征是，在所述散熱器（9)上設置循環(huán) 管道和在管道內注入循環(huán)冷卻介質。
4. 如權利要求1所述平行運動負壓動力設備，其特征是，在所述缸蓋（3)中部設有進氣 單向閥（2)。
5. 如權利要求1所述平行運動負壓動力設備，其特征是，所述氣缸（5)上的排氣控制閥 (4 )能根據(jù)熱氣源溫度自動調節(jié)排氣。
6. 如權利要求1-5任一項所述平行運動負壓動力設備，其特征是，所述排氣控制閥（4) 設在活塞（6)中部。
【文檔編號】F02G1/02GK203892043SQ201420215014
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權日:2014年4月30日
【發(fā)明者】郭遠軍 申請人:郭遠軍