[发明专利]一种原动机和做功方法

说明书

本发明属于一种原动机，具体是涉及到一种原动机和做功方法，一种原动机包括蒸发器、机体和能量体，所述能量体滑动设置在机体内，能量体底部和机体内壁之间形成密闭的型腔，蒸发器与型腔连通，蒸发器持续吸热蒸发液态工质，工质汽化体积膨胀推动能量体上移做功直至上极限行程，当环境温度低于蒸发温度时，能量体因自重下移压缩气态工质完成液化，本发明通过蒸发器蒸发液态工质，体积膨胀推动能量体上移做功，输出机械能，待环境温度降至液化行程设定值时,通过能量体自重压缩气态工质进行液化行程，整个做功行程和液化行程无需其它辅助设备，避免了不必要的能量损耗，整体结构简单，成本低，性能稳定，效率高，具有积极的经济价值。

技术领域

本发明属于一种原动机，具体是涉及到一种原动机和做功方法。

背景技术

原动机泛指利用能源产生原动力的一切机械。是现代生产、生活领域中所需动力的主要来源。

目前利用空气热能转换为机械能的设备中，一般利用蒸发温度低的工质，吸热膨胀做功，但是这种利用液体蒸发成气态，需要其余机械设备来完成，而气态工质变回液态，同样也需要用其它设备压缩气态工质或提高排气压力来完成，该方式会减少工作压差，减少做功，例如通过压缩机械将气态工质压缩成液态，上述两个步骤，增加了设备的制造成本，同时需要消耗大量的动能或者电能，导致成本高，能量损坏大等问题。

目前对于低于80°的热能，基本上很难利用，属于废热，很多情况下还需要冷却设备进行冷却，造成双重能源的消耗，虽然已有通过螺杆膨胀机进行低温热能回收的，但是机器设备昂贵，效率和性能不佳，不具备经济效益，虽然发展了很长时间，但是依然停留在实验室。

申请号为CN201510375201.4，名称为“一种利用低温介质获取冷气、电能的方法及其装置”的中国发明专利记载有一种利用低温介质获取冷气、电能的装置，其说明书第[0029]段记载有“制冷剂在第一冷凝器13中冷凝并向换热介质释放冷凝热，由换热介质吸收冷凝热，制冷剂冷凝后成为液体通过第一膨胀机构15减压后在第一蒸发器16中蒸发；……制冷剂蒸发时吸收换热介质的热量发生膨胀对旋片式动力机17做功，而使旋片式动力机17运转产生机械能，做功后的制冷剂以气态工质状态经发电气态工质压缩机12压缩入第一冷凝器13实现循环，源源不断地为旋片式动力机17提供膨胀动能”。该发明中，需要通过膨胀机构15减压在经过第一蒸发器16蒸发，蒸发发生膨胀对旋片式动力机17做功后，再经过发电气态工质压缩机12压缩回到第一冷凝器13实现循环，其做功的循环路径中，制冷剂的蒸发和液化分别需要膨胀机构和发电气态工质压缩机12，增加了成本，需要消耗大量的动能或者电能，导致能量的浪费，无法产生经济效益，同时，该种循环管路的设计，制冷剂流动途径较长，途中会损耗部分能量，同样会造成能量损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种原动机和做功方法，原动机利用太阳能集热、大中型中央空调、工业废烟气水、大型发动机等产生的热量，输出为机械能，整个做功过程和液化行程无需其它辅助设备，避免了不必要的能量损耗，整体结构简单，成本低，性能稳定，效率高，具有积极的经济价值。

本发明的内容包括蒸发器、机体和能量体，所述能量体滑动设置在机体内，能量体底部和机体内壁之间形成密闭的型腔，蒸发器与型腔底部连通，蒸发器持续吸热蒸发液态工质推动能量体上移做功直至上极限行程，当环境温度低于蒸发温度时，能量体因自重下移压缩气态工质完成液化。

本发明还包括散热器，散热器用于排放液化行程产生的热量。

本发明还包括控制器，以及设置在能量体上的上限位开关和下限位开关，控制器和上限位开关、下限位开关和散热器电连接。

本发明还包括用于锁止能量体的锁止器，控制器和锁止器电连接。

更进一步地，所述蒸发器内设置有温度传感器，温度传感器用于检测蒸发器温度是否达到做功设定值，控制器与温度传感器电连接。