CN101190385A - 一种自摆动的机械装置 - Google Patents
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Abstract
一种自摆动的机械装置涉及一种机械摆动装置，由支座(1)、容器(2)、和固定于摆动装置上的转动轴(10)所组成，其特征在于所述的摆动装置包括：供热容器(7)、蒸发容器(3)，吸液层(5)、吸液器(4)、空心杆(9)和工作液体(8)，所述的空心杆不仅深入供热容器(7)的内部而且深入蒸发容器(3)的内部，使本发明装置在启动前就有工作液体处于蒸发容器内，使本发明装置在启动中和启动后处于蒸发容器内的工作液体的平均量更多，从而显著提高了蒸发容器吸取其内部热量的能力，显著提高了其摆动装置的启动能力和摆动频率。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械装置，特别涉及一种具有观赏价值的自摆动的机械装置。
背景技术
古老的玩具饮水鸟是一种人们所熟知的自摆动的机械装置，具有较高的观赏价值。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，其鸟身是一根玻璃空心杆，该空心杆的上端固定有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，该空心杆的下端插入一个圆球型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，使圆球型的蒸发容器、圆球型的供热容器和玻璃空心杆构成了一密闭系统，在圆球型供热容器的内部装有一适量的工作液体，一转动轴固定于玻璃空心杆上，其转动轴的两端放置于一支座上，使这种鸟形的摆动装置可随转动轴一起摆动。通常在这鸟形的摆动装置上还粘有羽毛等装饰物。该种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，该种自摆动的机械装置其启动工作困难，其摆动频率较低，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新的自摆动的机械装置，使其容易启动工作；本发明的另一目的是要提高其摆动频率，以提高摆饰效果。
本发明的自摆动的机械装置，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，其特征在于所述的摆动装置包括：
供热容器；
蒸发容器，在其外表面上设置有吸液层；
吸液器，其一端与所述的吸液层连接；
空心杆，其上端插入所述的蒸发容器的内部并与蒸发容器连通，其下端插入所述的供热容器的内部并与供热容器连通，该空心杆在插入蒸发容器处与蒸发容器固定并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系统；
工作液体，放置于由蒸发容器、供热容器和空心杆所构成的密闭系统中。
所述的空心杆，其插入蒸发容器内部的长度位于蒸发容器内部最大空间尺寸的六分之一至蒸发容器内部最大空间尺寸的三分之二之间，优选地位于蒸发容器内部最大空间尺寸的三分之一至蒸发容器内部最大空间尺寸的五分之三之间。
所述的空心杆，其插入供热容器内部的长度大于供热容器内部最大空间尺寸的二分之一。
所述的蒸发容器可采用圆球型、椭球型等容器；所述的供热容器也可采用圆球型、椭球型等容器。
所述的空心杆在蒸发容器与供热容器两者之间的外表面上可设置一绝热保护层。
在所述的供热容器上可设置一与供热容器固定的平衡换热装置；也可以在所述的供热容器上设置与供热容器固定的一平衡换热装置和一对换热器：在所述的平衡换热装置上还可以设置一平衡调节螺丝。
所述的转动轴可以固定于所述的空心杆上；也可以固定于所述的供热容器上；该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。
关于制造摆动装置所用的材料，可以使用金属、玻璃等材料。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：本发明装置由于所述的空心杆深入所述的蒸发容器的内部，在摆动装置启动工作前的稳定状态，所述的工作液体不仅有部分处于供热容器内，而且有部分处于蒸发容器内，而现有技术在摆动装置启动工作前的稳定状态，其工作液体并不处于蒸发容器内；由于蒸发容器能从蒸发容器内部的工作液体和工作蒸汽中吸收热量，所吸收的热量越大，其启动越容易及摆动频率越高，而工作液体与蒸发容器内壁之间的传热能力远大于工作蒸汽与蒸发容器内壁之间传热能力，通常可大一个数量级，因此本发明装置在启动工作前的稳定状态已有工作液体处于蒸发容器内，在启动中和启动后其处于蒸发容器内的工作液体的平均量将更多，这样可以大大提高蒸发容器所吸收的热量，从而大大提高了摆动装置的启动能力和摆动频率。另外在供热容器上再固定平衡换热装置及一对换热器，也有利于提高供热容器为其内部的工作液体和工作蒸汽提供热量的能力，这有利于提高其摆动装置的摆动频率。
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。
在图中：1.支座、2.容器、3.蒸发容器、4.吸液器，5.吸液层、6.蒸发液体、7.供热容器、8.工作液体、9.空心杆、10.转动轴、11.平衡换热装置、12.平衡调节螺丝、13.换热器。
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。其摆动装置包括：供热容器7、蒸发容器3、吸液层5、吸液器4、空心杆9、工作液体8。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6如水相接触，以吸取工作所需的蒸发液体6，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6并进行蒸发吸热工作；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，其上端插入所述的蒸发容器3的内部并在插入蒸发容器处与蒸发容器固定，其下端插入所述的供热容器7的内部并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构成一密闭系统，使工作液体8如乙醚和工作液体转变的工作蒸汽能在这密闭的系统中循环工作；由于空心杆9深入蒸发容器3的内部，使工作液体8在所述的摆动装置启动工作前，就有部分处于蒸发容器3内，在启动中和启动后其处于蒸发容器内的工作液体的平均量将更多，这样可大大提高蒸发容器3所吸收的热量，从而大大提高摆动装置的启动能力和摆动频率；供热容器7实际上是一个换热器，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。
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6进行蒸发吸热工作后，由于其蒸发作用使蒸发容器3内的工作液体8和工作蒸气受冷，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，使两者的蒸气压不同，导致处于供热容器7内的部分工作液体沿着空心杆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6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内部的部分工作液体将随着空心杆9的底端倾斜离开液面而向下回流至供热容器7内，使摆动装置再回复到直立状态，该摆动装置由于其部分工作液体的反复上升或下降而作反复摆动。
本发明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。
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11，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11上多设置了一平衡调节螺丝12，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13。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11可视作鸟尾，其固定于供热容器7上的一对换热器13可视作一对翅膀，因此该摆动装置可作为一只饮水鸟的鸟体。
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 (10)
1.一种自摆动的机械装置，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，其特征在于所述的摆动装置包括：
供热容器(7)；
蒸发容器(3)，在其外表面上设置有吸液层(5)；
吸液器(4)，其一端与所述的吸液层(5)连接；
空心杆(9)，其上端插入所述的蒸发容器(3)的内部并与蒸发容器连通，其下端插入所述的供热容器(7)的内部并与供热容器连通，该空心杆在插入蒸发容器处与蒸发容器固定并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系统；
工作液体(8)，放置于由蒸发容器、供热容器和空心杆所构成的密闭系统中。
2.如权利要求1所述的一种自摆动的机械装置，其特征在于，所述的空心杆(9)，其插入蒸发容器(3)内部的长度位于蒸发容器内部最大空间尺寸的六分之一至蒸发容器内部最大空间尺寸的三分之二之间，优选地位于蒸发容器内部最大空间尺寸的三分之一至蒸发容器内部最大空间尺寸的五分之三之间。
3.如权利要求1所述的一种自摆动的机械装置，其特征在于，所述的空心杆(9)，其插入供热容器(7)内部的长度大于供热容器内部最大空间尺寸的二分之一。
4.如权利要求1所述的一种自摆动的机械装置，其特征在于，所述的蒸发容器(3)和供热容器(7)都为圆球型容器。
5.如权利要求1所述的一种自摆动的机械装置，其特征在于，所述的蒸发容器(3)和供热容器(7)都为椭球型容器。
6.如权利要求1所述的一种自摆动的机械装置，其特征在于，所述的空心杆(9)在蒸发容器(3)与供热容器(7)之间的外表面上设置有一绝热保护层。
7.如权利要求1至6之一所述的一种自摆动的机械装置，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(11)。
8.如权利要求1至6之一所述的一种自摆动的机械装置，其特征在于，在所述的供热容器(7)上设置有与供热容器固定的平衡换热装置(11)和一对换热器(13)。
9.如权利要求7所述的一种自摆动的机械装置，其特征在于，在所述的平衡换热装置上设置有一平衡调节螺丝(12)。
10.如权利要求8所述的一种自摆动的机械装置，其特征在于，在所述的平衡换热装置上设置有一平衡调节螺丝(12)。
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2006
- 2006-11-25 CN CN2006101490639A patent/CN101190385B/zh not_active Expired - Fee Related
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