[发明专利]热胀冷缩动力机

说明书

技术领域

本发明涉及一种热胀冷缩动力机。

技术背景

现有的动力机械虽然已有利用水作工质的蒸汽机、汽轮机，利用气体作工质的汽油机、柴油机等机械，但通过发明人的观察，现有的动力机普遍采用的是热胀过程作功，均未利用工质冷缩过程产生的动力做功。即使是太阳能、核能的利用技术和设备，都是只利用了热能作功，它们的作功效率都在10～40％左右，很难进一步提高作功效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种热胀冷缩动力机，它既能利用工质的热胀过程作功，也能利用冷缩过程产生的动力做功；该动力机利用工质在热胀冷缩中“热胀”做功和“冷缩”做功互为补充，有利于提高对能源的利用率，进而提高了机械的作功效率，在相同类型机械设备上，消耗同等能量情况下，本发明的作功效率显著提高50％左右，从而大大节省了能源。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种热胀冷缩动力机，其特征在于包括通过管道顺序相连的加热器、动力机、冷缩器和单向机构组成的利用工质在热胀冷缩中热胀和冷缩做功互为补充促进的循环系统，该循环系统既能利用工质的热胀过程作功，也能利用冷缩过程产生的动力做功，其中加热器的工质输出口通过管道与动力机的工质入口相连，动力机的工质出口通过管道与冷缩器的工质输入口相连，冷缩器的工质输出口与加热器的工质输入口相连；在加热器和冷缩器上分别连接单向机构。

所述冷缩器的工质输出口处安装一个后单向机构，加热器的工质输入口处安装一个前单向机构，在前、后单向机构之间连接一个工质储存器。

所述加热器的工质输出口与动力机的工质入口之间的连接管道上安装有喷嘴和热胀室，前单向机构安装于热胀室上；冷缩器的工质输出口经过泵与加热器的工质输入口相连，后单向机构安装于冷缩器上。

所述的加热器是加热工质的装置，加热工质采用的热源是太阳能或是核能产生或是可燃物燃烧产生或是余热；它将液体工质加热成为气体工质的过程中，产生的压力差使得工质迅速气化膨胀并通过管道进入动力机推动其作功，向外输出动力，直到动力机两端的压力接近平衡。

所述的冷缩器是对工质进行冷却的装置，可采用风冷或水冷等方式；它在使气体工质冷却成为液体工质的过程中，在冷缩器内产生负压，由于动力机两端压力差的作用和前后单向机构的单向作用，外部气体经前单向机构和热胀室进入动力机，推动动力机二次作功，直到动力机两端的压力接近平衡。

所述的单向机构是单向阀，有限制工质逆向运动的作用。

所述的动力机是涡轮机或是由气体推动作功的机械，该动力机安装在加热器和冷缩器之间；或是对称安装在加热器的工质输入口及冷缩器的工质输出口管道上，分别位于前、后单向机构的一侧。

本发明中“冷缩”做功和“热胀”做功相互促进和补充。

附图说明

图1是本发明的实施例一的原理示意图。

图2是本发明的实施例二的原理示意图。

具体实施方式

实施例一如图1所示，本发明提出的热胀冷缩动力机，包括通过管道顺序相连的加热器3、动力机4、冷缩器5和工质储存器7，其中加热器的工质输入口一侧管道1上装有前单向阀2，冷缩器的工质输出口一侧管道8上装有后单向阀6。

工作原理：液态工质在加热器中被加热至大于或等于工质的沸点温度时，产生的高压气体通过管道进入动力机中膨胀作功推动动力机运转产生动力，作功后的工质进入冷缩器中，由外部水冷或者风冷使工质迅速冷凝；工质在冷缩器中由于体积缩小，产生负压，由于动力机两端压力差的作用和前后单向机构的单向作用，储存器7中的液态工质又从前单向阀2进入加热器，再次对加热器进行加热，动力机系统如前所述开始下一轮循环往复。

安装在加热器3和冷缩器5之间的动力机4还可以变动安装位置：具体是加热器3和冷缩器5之间通过密闭管道连接，在该密闭管道中从左至右的流动方向加装一个单向阀，它在保证工质由加热器流入冷缩器的情况下，既起到单向逆制作用又起到隔热的作用；而将动力机安装在加热器的工质输入口及冷缩器的工质输出口管道上，分别位于前、后单向机构的一侧。