[发明专利]一种蒸气式微自由活塞发电装置

说明书

本发明公开了一种蒸气式微自由活塞发电装置，包括气缸，气缸设有活塞工作段，在活塞工作段的两端设有水槽，在活塞工作段的外部绕有定子绕组，定子绕组连接整流器；活塞工作段的内部装有活塞机构，活塞机构的两端分别装有磁性叠片，且在活塞工作段的底部对称设有个泄压口，且每个泄压口分别通过U型管连接水槽；水槽分别设有微型加热装置。本发明所设计的蒸气式微自由活塞发电装置，通过对加热装置以及蒸汽流量的控制，进而使得装置系统在运行过程中更加平稳，在泄压时蒸汽可以进入下一次的工作循环中更加清洁高效。

技术领域

本发明属于微型发电装置，尤其涉及一种蒸气式微自由活塞发电装置。

背景技术

在微制造技术得到不断改进与发展的同时，微机电系统得到迅速发展，高能量密度、简单便携式的电源装备如今也引起人们的兴趣。微自由活塞装置作为一种新型的动力装置，与现有的能量装置相比，具有较高的热效率，其尺度小，携带较方便，取消了曲柄连杆机构，结构简单，燃料可以在气缸的适当位置进行点燃或压燃。

但是微自由活塞发电装置也存在一些缺点：着火情况不易控制，燃烧反应速度较快，经济性不高。进气系统也没有得到有效改善，运行不够平稳，装置也比较复杂，要求很高。

发明内容

本发明根据现有技术中存在的问题，本发明对现有发电装置结构进行改善，使得装置系统在运行过程中更加平稳，在泄压时更加清洁高效蒸气式微自由活塞发电装置。

本发明所采用的技术方案如下：

一种蒸气式微自由活塞发电装置，包括气缸，所述气缸设有活塞工作段，在所述活塞工作段的两端设有水槽，在活塞工作段的外部绕有定子绕组，所述定子绕组连接整流器；活塞工作段的内部装有活塞机构，所述活塞机构的两端分别装有磁性叠片，且在活塞工作段的底部对称设有个泄压口，且每个泄压口分别通过U型管连接水槽；所述水槽分别设有微型加热装置。

进一步，所述活塞工作段的两端对称设有定位盘，用于限制活塞机构在活塞工作段内的运动行程；

进一步，所述微型加热装置通过输油管连接油箱；

进一步，所述水槽上装有气体调节阀，主要是为了确保蒸气的开度，可以有效使得活塞往复运动；

进一步，所述泄压口与U型管之间的连接管采用5mm软管，使得蒸气迅速凝结成液体；

进一步，所述活塞机构采用硅铝合金，具有导热性好、耐高温、耐高压、电阻率高、磁性极好的特点。

本发明的有益效果：

(1)本发明中的蒸气式微自由活塞发电装置结构简单，对称布置，运行平稳，清洁高效，定位盘的设置可以有效减少运行中的功率损耗，确保活塞的固定运行距离。

(2)整个装置与现有的微自由活塞发电装置相比，结构分布得到改进，进气装置得到改善，充分利用微型加热装置产生的蒸气压力，推动活塞做往复运动，有利于活塞机构运行平稳，利用U型管装置的压力差原理，有效解决泄压问题，重复利用液体产生蒸气。

(3)将微自由活塞发动机与微型加热装置有效结合，提高了热效率，有利于微型化的发展；微型加热装置可以有效利用燃烧产生的高温高压的蒸气，热能转换输出为电能，使活塞可以往复做功。

附图说明

图1为本发明的二维截面示意图；

图2、3为根据本发明的蒸气式微自由活塞发电装置发生的蒸气压力驱动活塞机构从气缸的起始运动位置到气缸最右端的第一冲程的情形；

图4、5、6为根据本发明的蒸气式室微自由活塞发电装置发生的蒸气压力驱动活塞从气缸最右端位置到气缸最左端位置的第二冲程期间的情形；