[发明专利]一种活塞式联动水热能转化装置及其操作方法

权利要求书

1.一种活塞式联动水热能转化装置的操作方法，其特征在于：包括水热能转化装置，其包括，

动力单元（100），包括驱动电机（101）和驱动轴（102），所述驱动轴（102）连接在所述驱动电机（101）的输出端；所述驱动轴（102）上等间距设置有若干组连接节（102a），且在所述驱动轴（102）远离所述驱动电机（101）的一端固定连接有配重轮（102b）；

热能传递单元（200），包括活塞组件（201）和管道组件（202），所述管道组件（202）与所述活塞组件（201）相连；

所述活塞组件（201）包括缸体（201a）、活塞头（201b）和曲轴（201c），所述活塞头（201b）活动设置在所述缸体（201a）的内腔中，所述曲轴（201c）的一端转动连接在所述活塞头（201b）的侧壁中部，另一端连接在所述连接节（102a）上；

所述管道组件（202）包括注水管（202a）、蒸汽冷凝管（202b）、进气管（202c）和排水管（202d），其中，所述注水管（202a）、所述蒸汽冷凝管（202b）、所述进气管（202c）和所述排水管（202d）分别连接在所述缸体（201a）的侧壁上，且与其内腔相连通；

所述注水管（202a）的连接口设置有雾化喷头，且所述注水管（202a）与所述进气管（202c）的连接口高度相同，且位于所述缸体（201a）高度一半的上方，所述蒸汽冷凝管（202b）连接口的高度高于所述注水管（202a）连接口的高度，所述排水管（202d）连接在所述缸体（201a）倾斜设置的底部；

所述注水管（202a）中安装有注水单向阀（A1），所述蒸汽冷凝管（202b）中安装有蒸汽单向阀（A2），所述进气管（202c）中安装有进气单向阀（A3），所述排水管（202d）中安装有排水单向阀（A4）；

所述管道组件（202）中还包括异形转头（202e），所述异形转头（202e）分别与所述注水单向阀（A1）、所述进气单向阀（A3）、所述排水单向阀（A4）相互转动配合；以及，

热能输出单元（300），与所述管道组件（202）相连，其包括水箱组件（301）和补偿组件（302），所述补偿组件（302）与所述水箱组件（301）配合安装；

所述水箱组件（301）包括进水管（301a）、出水管（301b）和储水箱（301c），所述进水管（301a）和所述出水管（301b）分别连接在所述储水箱（301c）上；

所述补偿组件（302）包括电热丝（302a），所述电热丝（302a）安装于所述水箱组件（301）内；

所述补偿组件（302）还包括温度传感器（302b）和控制器（302c），所述电热丝（302a）安装在所述储水箱（301c）的内腔中，所述温度传感器（302b）安装在所述储水箱（301c）的内腔中，且位于所述出水管（301b）的连接处，所述电热丝（302a）和所述温度传感器（302b）均与所述控制器（302c）电性相连；

所述蒸汽冷凝管（202b）远离所述缸体（201a）的一端环绕在所述储水箱（301c）的内腔中，且其端部延伸在所述储水箱（301c）的外部，所述蒸汽冷凝管（202b）分布在所述电热丝（302a）的外侧；

所述水热能转化装置具有以下操作方法：

S1：准备工作，将注水管（202a）中引入地下热水，并通过进水管（301a）向储水箱（301c）内注入冷水，保持注水单向阀（A1）、蒸汽单向阀（A2）、进气单向阀（A3）和排水单向阀（A4）关闭，且注水单向阀（A1）、进气单向阀（A3）和排水单向阀（A4）与异形转头（202e）接触良好；

S2：启动驱动电机（101），带动驱动轴（102）转动，进而通过曲轴（201c）带动活塞头（201b）在缸体（201a）内做往复式的活塞运动；

S3：在活塞运动过程中，进程一，当活塞头（201b）向上运动，且位于缸体（201a）内腔中部的上方时，异形转头（202e）转动，注水单向阀（A1）所在管道开启，通过注水管（202a）向缸体（201a）内腔中注入低于其连接口高度的热水，而后，异形转头（202e）再转动，拨动注水单向阀（A1）关闭；

S4：进程二，活塞头（201b）向下运动时，挤压缸体（201a）内腔中的热蒸汽，热蒸汽压力增加使得蒸汽单向阀（A2）导通，热蒸汽流入蒸汽冷凝管（202b）中，当压力不足时，蒸汽单向阀（A2）关闭；

S5：进程三，活塞头（201b）向下运动至最低处时返回向上运动时，异形转头（202e）继续转动，进气单向阀（A3）所在管道开启，从进气管（202c）中通入空气，当活塞头（201b）上行至最高点时，进气单向阀（A3）关闭；

S6：进程四，活塞头（201b）从最高点向下运动时，异形转头（202e）转动，排水单向阀（A4）所在管道开启，活塞头（201b）推动缸体（201a）内的水和空气从排水管（202d）中排出，水被排完时，排水单向阀（A4）被关闭；

S7：活塞头（201b）往复运动，重复S3~S6的步骤；

S8：储水箱（301c）中的冷水被蒸汽冷凝管（202b）中的热蒸汽加热，通过温度传感器（302b）检测出水管（301b）处的水温；

S9：当出水管（301b）出水温度达不到设置值时，启动电热丝（302a）辅助加热，保持出水管（301b）的出水量与进水管（301a）的进水量相同，形成持续的循环。

2.如权利要求1所述的活塞式联动水热能转化装置的操作方法，其特征在于：此操作方法中还包括以下步骤：

所述缸体（201a）的侧壁上还开设有维修阀门（A5），当所述缸体（201a）的内腔侧壁上产生水垢时，打开所述维修阀门（A5）进行清理，清理完成后再关闭。