CN100479895C - 能自摆动的机械装置 - Google Patents

Abstract

能自摆动的机械装置涉及一种机械玩具，它由支座、容器、摆动装置和固定于摆动装置上的转动轴所组成，其特征在于所说的摆动装置包括：蒸发容器、设置在蒸发容器外表面上的吸液层、设置在蒸发容器内部的导热装置、固定于蒸发容器上的吸液器、装有适量的工作液体的供热容器、连通蒸发容器与供热容器的空心杆。本发明装置具有较高的摆动频率和较好的摆饰效果。

Description

能自摆动的机械装置

技术领域

本发明涉及一种机械玩具，特别涉及一种能自摆动的机械玩具装置。

背景技术

古老的玩具饮水鸟是一种人们所熟知的能自摆动的机械装置。从现有的技术可知，该种机械装置其外形有点像一只鸟，主体由玻璃制成，其鸟身是一根中空的玻璃管，该玻璃管的上端是一个由被称为鸟嘴的吸液器、圆球型的蒸发容器和设在蒸发容器外面的吸液层所组成的鸟头，该玻璃管的下端是一个圆球型的供热容器，也就是鸟的尾部，这样圆球型蒸发容器、圆球型供热容器和中空的玻璃管就构成了一密闭的容器系统，在圆球型供热容器的内部装有一适量的工作液体，一转动轴固定于中空的玻璃管上，其转动轴的两端放置于一支座上，使鸟的主体可随转动轴一起摆动。通常在鸟的主体上还粘有羽毛等装饰物。该机械装置利用鸟头的吸液和蒸发作用，使圆球型蒸发容器与圆球型供热容器之间产生温差，使原来位于圆球型供热容器内的工作液体上升，促使其头部向下摆动并使其吸液器沾到水，然后其上升的工作液体又回流入供热容器内，使其再回复到直立状态，接着工作液体又缓慢上升，再度使其向下摆动，该机械装置如此周而复始地反复动作，提供了趣味性的摆饰效果。

然而，该种机械装置的摆动频率较低，难以提供令人满意的摆饰效果。

发明内容

本发明的目的是要提供一种经过改进的能自摆动的机械装置，使其具有较高的摆动频率，增加其摆饰效果。

本发明的能自摆动的机械装置，由支座、容器、摆动装置和固定于摆动装置上的转动轴所组成，其转动轴的两端放置于所述的支座上，使摆动装置可随转动轴一起摆动，其特征在于所述的摆动装置包括：

一蒸发容器，在其外表面上设置有一吸液层，当吸液层吸液蒸发工作时，其蒸发容器能从蒸发容器内部的工作蒸汽中吸收热量；

一导热装置，设置在所述的蒸发容器的内部并与蒸发容器固定连接，以增强从蒸发容器内部的工作蒸汽中吸收热量的能力；

一吸液器，固定于所述的蒸发容器上，并在摆动过程中能与放置于容器中的蒸发液体相接触，以吸取工作所需的蒸发液体；

一供热容器，在其内部装有适量的工作液体，该供热容器与周围的大气进行热交换，以获取周围大气的热量并传递给其内部的工作液体和工作蒸汽；

一空心杆，其上端与所述的蒸发容器连通，其下端插入所述的供热容器的内部并与供热容器连通，该空心杆在插入供热容器处与供热容器固定，使蒸发容器、供热容器和空心杆构成一密闭的容器系统。

所述的蒸发容器采用圆球型、椭球型等容器；所述的供热容器采用圆球型、圆柱型等容器。

所述的导热装置是指具有换热能力的换热器，它具有多种结构和形状。所述的导热装置的换热能力与导热装置的表面积有关，通常其表面积越大，其换热能力越大，因此增设了表面积较大的导热装置，其与蒸发容器内的工作蒸汽的对流换热能力就大大增强了。

所述的导热装置可由一组翅片所构成，它们分别固定于蒸发容器的内表面上；所述的导热装置也可由一导热管和固定于导热管上的一组翅片所构成，其导热管的两端固定于所述的蒸发容器上。

在所述的供热容器的内部增设一导热装置，该导热装置与供热容器固定连接，以提高供热容器的换热能力。

在所述的空心杆在蒸发容器与供热容器两者之间的部分的外表面上增设一吸液层，该吸液层与设置在蒸发容器外表面上的吸液层连接在一起，使空心杆也具有蒸发吸热能力。

在所述的供热容器上设置一平衡换热装置，在此基础上再增设一对与供热容器固定的换热器，以提高摆动装置的整体形象和增强供热容器的换热能力。

在所述的平衡换热装置上增设一平衡调节螺丝，以方便调节摆动装置启动工作前的平衡状态。

所述的转动轴可由两段转动杆所构成的，它们可分别固定于供热容器外表面的一对中心对称点处。

在所述的空心杆外面增设一绝热保护层，以提高所述的摆动装置摆动做功的效率。

关于制造摆动装置所用的材料，可以使用金属、玻璃和塑料等材料。关于所述的工作液体，可以采用乙醚、氟利昂等高感温性液体。

本发明具有如下积极效果：本发明装置大大提高了其蒸发致冷部分的蒸发吸热的能力，也大大提高了其吸热供热部分的吸热供热能力，使其摆动装置具有较高的摆动频率，显著增加了摆饰效果。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的另一个实施例的结构示意图。

图3是本发明的一个实施例的摆动装置的结构示意图。

图4是本发明的又一个实施例的摆动装置的结构示意图。

图5是本发明的一个实施例的导热装置的结构示意图。

在图中：1.支座、2.容器、3.蒸发容器、4.吸液器、5.吸液层、6.导热装置、7.供热容器、8.工作液体、9.空心杆、10.转动轴、11.蒸发液体、12.平衡换热装置、13.平衡调节螺丝、14.换热器、15.导热管、16.翅片。

具体实施方式

以下结合实施例及附图加以说明：

参见图1，本发明装置由支座1、容器2、摆动装置和固定于摆动装置上的转动轴10所组成，其转动轴10的两端放置于所述的支座1上，使摆动装置可随转动轴10一起摆动。其摆动装置主要由蒸发容器3、导热装置6、吸液层5、吸液器4、供热容器7、工作液体8和空心杆9所组成；在蒸发容器3的外表面上设置吸液层5，该吸液层可采用多孔毛细材料来制造，如可以采用容易吸液的布料来制造；在蒸发容器3的外表面上还设置吸液器4，该吸液器所用的制造材料通常有部分材料是多孔毛细材料，在摆动工作过程中，该吸液器能与放置于容器2中的蒸发液体11如水相接触，以吸取工作所需的蒸发液体11，由于吸液器的上端与吸液层5紧密连接在一起，使吸液层5不断获取蒸发液体11并进行蒸发吸热工作；设置在蒸发容器3内部与蒸发容器3固定连接的导热装置6，主要由一组导热翅片所构成，该导热装置和蒸发容器3联合在一起，使与蒸发容器3内的工作蒸汽的对流换热面积大大增加，从而大大提高了从工作蒸汽中吸热的能力；供热容器7实际上也是一个换热器，在供热容器7的内部装有适量的工作液体8，如高感温性液体乙醚，当供热容器7工作时，供热容器7能获取周围大气的热量并传递给其内部的工作液体8和工作蒸汽；空心杆9既起支撑作用又起蒸发容器3与供热容器7之间的连通作用，其上端与所述的蒸发容器3连通，其下端插入所述的供热容器7的内部并与供热容器7连通，该空心杆在插入供热容器处与供热容器固定，使蒸发容器3、供热容器7和空心杆9构成一密闭的容器系统，使工作液体8和工作蒸汽能在这密闭的容器系统中循环工作。

以下简述其工作过程：本发明装置的摆动装置启动工作前，处于适度向前倾斜的直立状态，当设置在蒸发容器3外表面的吸液层5获得蒸发液体进行蒸发吸热工作后，由于其蒸发作用使蒸发容器3内的工作蒸气受冷，设置在蒸发容器3内的导热装置加强了工作蒸气的受冷作用，这样在蒸发容器3内的工作蒸气与在供热容器7内的工作蒸气就产生了一温差，导致在供热容器7内的工作液体8沿着空心杆9上升，这样使得适度倾斜的摆动装置向下摆动，于是位于蒸发容器3前缘的吸液器4得以沾到位于容器2中的蒸发液体11—如水，由于吸液器4具有多空毛细材料的吸液作用，使设置在蒸发容器3外表面的吸液层5湿润，而沿着空心杆9上升甚至进入蒸发容器3内部的工作液体8将随着空心杆9的底端倾斜离开液面而向下回流至供热容器7内，使其再回复到直立状态，该摆动装置由于其工作液体8的反复上升、下降而作反复摆动。

本发明的装置的工作原理是公知的，实际上该摆动装置的上部是一个冷端，其下部是一个热端，其内的工作液体8和工作蒸汽在冷端与热端之间循环工作，使该摆动装置不断摆动做功，其所做的功实际上消耗的是周围大气的能量。

图2给出了本发明的另一个实施例的结构示意图。在该实施例中，为了提高供热容器7的换热能力，并改变摆动装置的整体形象，在所述的供热容器7上还固定连接了一平衡换热装置12，同时所示的转动轴10由两段转动杆所构成，它们被分别固定于供热容器7外表面的一对中心对称点处。

图3是本发明的一个实施例的摆动装置的结构示意图。该图中的摆动装置与图2所示的摆动装置相比，只是在平衡换热装置12上多设置了一平衡调节螺丝13，以方便调节其平衡。

图4是本发明的又一个实施例的摆动装置的结构示意图。从图中可以看出，该实施例的摆动装置是在图3所示的摆动装置的基础上，增设了一对换热器14。该实施例的摆动装置的外形很象一只鸟，其蒸发容器3和吸液层5构成了鸟头，其吸液器4可视作鸟嘴，其供热容器7可视作鸟身，其空心杆9在蒸发容器3与供热容器7之间的部分可视作鸟脖，其固定于供热容器7上的平衡换热装置12可以视作鸟尾，其固定于供热容器7上的一对换热器14可以视作一对翅膀，因此该摆动装置可作为一只饮水鸟的鸟体。

图5是本发明的一个实施例的导热装置的结构示意图。从图中可见，导热装置由一导热管15和固定于导热管15上的一组翅片16所构成。该导热装置具有较大的表面积，它如被固定于蒸发容器3的内部并与蒸发容器3固定连接，将大大增强与工作蒸汽的对流换热作用。

按照本发明的结构组成原理和说明，本领域的技术人员可以在其范围内设计出不同的实施例。

Claims (9)

1、一种能自摆动的机械装置，由支座(1)、容器(2)、摆动装置和固定于摆动装置上的转动轴(10)所组成，其转动轴(10)的两端放置于所述的支座(1)上，使摆动装置可随转动轴(10)一起摆动，其特征在于所述的摆动装置包括：

一蒸发容器(3)，在其外表面上设置有一吸液层(5)，当吸液层吸液蒸发工作时，所述蒸发容器能从蒸发容器内部的工作蒸汽中吸收热量；

一导热装置(6)，设置在所述的蒸发容器的内部并与蒸发容器固定连接，以增强从蒸发容器内部的工作蒸汽中吸收热量的能力；

一吸液器(4)，固定于所述的蒸发容器(3)上，并在摆动过程中能与放置于容器(2)中的蒸发液体(11)相接触，以吸取工作所需的蒸发液体；

一供热容器(7)，在其内部装有适量的工作液体(8)，该供热容器与周围的大气进行热交换，以获取周围大气的热量并传递给其内部的工作液体(8)和工作蒸汽；

一空心杆(9)，其上端与所述的蒸发容器(3)连通，其下端插入所述的供热容器(7)的内部并与供热容器连通，该空心杆在插入供热容器处与供热容器固定，使蒸发容器、供热容器和空心杆构成一密闭的容器系统，并在所述空心杆的外面设置有一绝热保护层。

2、如权利要求1所述的一种能自摆动的机械装置，其特征在于，所述的导热装置(6)由一组翅片所构成，它们分别固定于蒸发容器(3)的内表面上。

3、如权利要求1所述的一种能自摆动的机械装置，其特征在于，所述的导热装置(6)由一导热管(15)和固定于导热管(15)上的一组翅片(16)所构成，其导热管(15)的两端固定于所述的蒸发容器(3)上。

4、如权利要求1所述的一种能自摆动的机械装置，其特征在于，在所述的供热容器(7)的内部设置有一与供热容器固定的第二导热装置。

5、如权利要求1所述的一种能自摆动的机械装置，其特征在于，所述的空心杆(9)在蒸发容器(3)与供热容器(7)两者之间的部分的外表面上设置有一第二吸液层，该第二吸液层与设置在蒸发容器(3)外表面上的吸液层连接在一起。

6、如权利要求1至5之一所述的一种能自摆动的机械装置，其特征在于，在所述的供热容器(7)上还设置有一与供热容器固定的平衡换热装置(12)。

7、如权利要求1至5之一所述的一种能自摆动的机械装置，其特征在于，在所述的供热容器(7)上设置有一与供热容器固定的平衡换热装置(12)，所述的转动轴(10)由两段转动杆所构成，它们分别固定于所述的供热容器(7)外表面的一对中心对称点处。

8、如权利要求1至5之一所述的一种能自摆动的机械装置，其特征在于，在所述的供热容器(7)上设置有一与供热容器固定的平衡换热装置(12)，并在所述的平衡换热装置(12)上设置有一平衡调节螺丝(13)。

9、如权利要求1至5之一所述的一种能自摆动的机械装置，其特征在于，在所述的供热容器(7)上设置有一与供热容器固定的平衡换热装置(12)和一对换热器(14)。

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