CN101968040A

CN101968040A - 一种热能转换装置及其配套的一种集能装置

Info

Publication number: CN101968040A
Application number: CN2009101122490A
Authority: CN
Inventors: 黄得锋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-07-27
Filing date: 2009-07-27
Publication date: 2011-02-09

Abstract

本发明提供了一种热能转换装置及其配套的一种集能装置，其中热能转换装置至少包括一个感热箱和一个气压箱；所述感热箱内装有对热胀冷缩敏感的介质，还设有一活塞，活塞端面直接接触介质，活塞推杆伸出感热箱外；所述气压箱内设有活塞，活塞端面挤压箱内气体，活塞推杆伸出气压箱外；所述感热箱和气压箱的活塞推杆相连，所述推杆设有单向推动的限定机构。本发明所述的热能转换装置和集能装置为配套产品，配合使用时能最大化实现热能的即时转化，并且可实现不断累积储存，且累积储存过程，能量损耗极低。

Description

一种热能转换装置及其配套的一种集能装置

技术领域

本发明主要涉及一种能量转换装置及其储存装置，尤其涉及热能转换和储存装置。

背景技术

能量转换及储存是很旧的课题却不曾衰减，尤其是对太阳能的转换，事实上，投照在大地的决大数太阳能首先是转成热能，继而转为各种能源被吸收，也就说很难被纯粹地转成某种固定形式的能源，并加以储存，在需要的时候，释放而转成相应需要的能源形式。

发明内容

本发明目的在于提供一种热能转换装置及热能经转换后的储存装置。

为实现上述目的，本发明技术方案为：

一种热能转换装置：

它至少包括：

1)一个感热箱：所述感热箱内装有对热胀冷缩敏感的介质，还设有一活塞，活塞端面直接接触介质，活塞推杆伸出感热箱外；

2)一个气压箱：所述气压箱内设有活塞，活塞端面挤压箱内气体，活塞推杆伸出气压箱外；

所述感热箱和气压箱的活塞推杆相连，所述推杆设有单向推动的限定机构。

它具有下述一个或多个特征：

1)所述限定机构包括一端可转动固定的摆杆和设于推杆一面的单向齿，所述摆杆的另一端顶靠在推杆的单向齿上；

2)所述限定机构设有解除限定的机构，所述恢复限定机构的触发开关设于气压箱外和感热箱外的活塞推杆上，并满足：感热箱内的活塞被完全推回感热箱内的原始位置时，恢复对活塞推杆的限定；

3)所述介质为液体或气体；

4)所述气压箱在活塞与活塞推杆之间的对应位置设有若干导气孔；

5)所述气压箱在活塞的移动范围设有进气阀；

6)所述气压箱在箱内气体被活塞极限压缩后所充斥的相应位置设有出气口或出气管道。

所述介质为液体，所述感热箱设有介质供应箱，所述介质供应箱与感热箱之间设有单向阀门，使感热箱不可逆向介质供应箱供输介质。

它具有下述一个或多个特征：

1)所述感热箱和介质供应箱在活塞的初始状态充满介质；

2)所述介质供应箱具有的高度势能大于感热箱；

3)所述感热箱与介质供应箱之间设有一闸门，所述单向阀门安设于闸门上，并满足：闸门关闭时，感热箱与介质供应箱之间只能通过单向流通；闸门打开时，感热箱与介质供应箱之间通过闸门关闭时所处的缺口流通。

一种集能装置：

它包括一总集气箱和一个以上的过渡储气箱，所述过渡储气箱与总集气箱连通，连通部设有单向阀门，使总集气箱不可逆向过渡储气箱导气；所述过渡储气箱设有对箱内气体的升压装置。

它具有下述一个或多个特征：

1)所述升压装置为一压气活塞并将过渡储气箱分成两个腔体，压气活塞以上的腔体为一密室；

2)所述过渡储气箱在压气活塞移动极限位置连通一启动箱，启动箱与过渡储气箱之间设有一闸门；闸门关闭时，启动箱与过渡储气箱均为密室，并满足：活塞向启动箱移动至极限时，闸门开启；活塞远离启动箱移动至极限时，闸门关闭；

3)所述压气活塞设有一触发开关并满足：当总集气箱的单向阀门关闭，过渡储气箱的单向阀门由开启状态作出完全关闭动作或部分关闭动作时，触发开关启动，压气活塞从初始状态向下推动至过渡储气箱最底部；

4)所述过渡储气箱设有进气接口，接口处设有气体不可从接口流出的单向阀门；

5)所述总集气箱设有一个或若干出气接口；

6)所述总气箱设有安全阀门，所述安全阀门设有额定气压标志并满足：

箱内气压大于额定气压时，安全阀门打开，小于额定气压时，安全阀门关闭。

所述压气活塞设有活塞推杆的预接口。

所述的出气接口具有下述一个或多个特征：

1)所述出气接口设有出气量的调节装置；

2)所述出气接口设有气体流量的显示装置。

上述技术方案的有益之处在于：

本发明所述的热能转换装置和集能装置为配套产品，配合使用时能最大化实现热能的即时转化，并且可实现不断累积储存，且累积储存过程，能量损耗极低。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1为本发明一种热能转换装置的示意图；

图2为感热箱在A-A向的示意图；

图3为本发明一种集能装置的示意图。

具体实施方式

一种热能转换装置

如图1所示的一种热能转换装置包括：

1)一个感热箱1：所述感热箱1内装满对热胀冷缩敏感的介质，还设有一活塞H1，活塞H1端面直接接触介质，活塞推杆伸H11伸出感热箱1外；

2)一介质供应箱2：所述介质供应箱2内装满介质，并和感热箱1共同形成一密闭容器；所述介质供应箱2与感热箱1之间设有一闸门Z1，所述闸门Z1设有单向阀门F1，并满足：闸门Z1关闭时，感热箱1与介质供应箱2之间只能通过单向阀门F1流通，且感热箱1不可逆向介质供应箱2供输介质；闸门Z1打开时，感热箱1与介质供应箱2之间通过闸门Z1关闭时所处的缺口流通；

3)一个气压箱3：所述气压箱3内设有活塞H2，并在活塞H2的移动范围设有进气阀31，在活塞推杆H21对应位置设有若干导气孔32，所述活塞推杆H21伸出气压箱3外；所述推杆H11和推杆H21相连成一体，并设有可解除的可单向推动的限定机构4，所述限定机构4包括一端可转动固定的摆杆41和设于推杆一面的单向齿42，所述摆杆41的另一端顶靠在推杆的单向齿42上。

本实施例中所述限定机构4可通过时间解除记录器解除，如：时间记录器指到20:00时，活塞限位解除，同时打开闸门Z1；而限定机构的启发键设于气压箱3外和感热箱1外的活塞推杆H11和H21上，并满足：当感热箱1内的活塞H1被完全推回感热箱1内的原始位置时，恢复限定，同时关闭闸门Z1。

本实施例中所述介质可为液体或气体。

本实施例中所述气压箱3可在箱内气体被活塞H2极限压缩后所充斥的相应位置设有出气口33或出气管道33。

本实施例中所述介质供应箱2具有的高度势能如果大于感热箱1，效果更佳。

本实施例中所述的热能转换装置可以并联或串联的方式混合组成庞大的热能转换群。

一种集能装置：

如图3所示的一种集能装置，它包括一总集气箱5和一个以上的过渡储气箱6，所述过渡储气箱6与总集气箱5连通，连通部设有单向阀门F2，使总集气箱5不可逆向过渡储气箱6导气；所述过渡储气箱6设有一压气活塞H3并将过渡储气箱6分成腔体61和腔体62，压气活塞H3以上的腔体61为一密室；所述过渡储气箱6设有进气接口，接口处设有气体不可从接口流出的单向阀门F3；所述总气箱5设有安全阀门F0，所述安全阀门F0设有额定气压标志并满足：箱内气压大于额定气压时，安全阀门F0打开，小于额定气压时，安全阀门F0关闭；所述总集气箱5设有一个或若干出气接口；所述出气接口设有出气量的调节装置并设有气体流量的显示装置。

所述过渡储气箱6在压气活塞H3移动极限位置连通一启动箱7，启动箱7与过渡储气箱6之间设有一闸门Z2；闸门Z2关闭时，启动箱7与过渡储气箱6均为密室，并满足：压气活塞H3向启动箱移动至极限时，闸门Z2开启；压气活塞H3远离启动箱7移动至极限时，闸门Z2关闭。

所述压气活塞H3设有一触发开关并满足：当总集气箱5的单向阀门F2关闭，过渡储气箱6的单向阀门F3由开启状态作出完全关闭动作或部分关闭动作时，触发开关启动，压气活塞H3从初始状态向下推动至过渡储气箱6最底部。

工作原理：

一种热能转换装置

白天时：

1)气温提升期间，感热箱1中的介质一直受热澎胀，推动活塞H1，继而推动活塞H2压缩气压箱3内的空气，并输送到集能装置；

2)气温回降期间，感热箱1中的介质一直受冷收缩，由于活塞H1和活塞H2固定连接且受单向限制，无法向感热箱1推移，因此感热箱1内液压就会变得比介质供应箱2小，单向阀门F1被打出，介质供应箱2的介质流向感热箱1至液压平衡，值得注意的是：介质供应箱2设有保温设施，即流向感热箱1的介质其温度必小于感热箱1原介质的温度，通过热传递，感热箱1的介质温度会适当回落，而继续收缩，使介质供应箱2液压高于感热箱1，介质供应箱2的介质继续流向感热箱1至新平衡。如果流入感热箱1的介质足够多，则感热箱1的介质温度会比即时气温低，则返回到“1)”的动作。

晚上时：

1)解除对活塞H1和活塞H2的限动，打开感热箱1和介质供应箱2间的闸门Z1。由于活塞H1移动一定距离，必使感热箱1和介质供应箱2出现一定真空区，由于大气压的作用，活塞H1被压回原始状态，感热箱1和介质供应箱2内的液体回到原始状态；

2)恢复对活塞H1和活塞H2的限动，关闭感热箱1和介质供应箱2间的闸门Z1。

一种集能装置

非工作状态

1)腔体62连通于热能转换装置直接和大气接触，两者的气压均处于常压：

活塞处于默认位置，腔体62、腔体61的气压差形成对活塞H3的作用力与活塞H3自重平衡，活塞H3的初始状态为单向限位，活塞H3推动力处关闭状态即活塞H3为空载；

第一阶段充气总集气箱5小于热能转换装置的气压

2)热能转换装置大于腔体62的气压，单向阀门F2打开，腔体62气压提升，因活塞H3单向限位，腔体62的气压提升直至与热能转换装置气压平衡；

3)腔体62大于总集气箱内的气压：

活塞H3单向受限，不能逆向腔体62移动；因此当腔体62的气压提升至大于总集气箱5内的气压，单向阀门F3打开，腔体62向总集气箱5输送空气，直至总集气箱5的气压大于等于腔体62、总集气箱5的气压大于等于热能转换装置；

第二阶段充气总集气箱5大于等于热能转换装置的气压

4)热能转换装置向腔体62供气直至平衡，单向阀门F2和单向阀门F3均处关闭状态，开关K3被触发，活塞H3向腔体62推动至腔体62底部，即腔体62的压强不断提升，直至腔体62的气体全部输至总集气箱5内，此时触发开关K4，闸门Z2打开、活塞H3限位解除、推动力解除，启动箱7内的常压空气推动活塞H3一定位移，启动箱7的部分气体进入腔体62，使启动箱7和腔体62的气压均小于常压，单向阀门F3打开，热能转换装置内的气体或大气进入腔体62，并继续推动活塞H3直至回到默认位置，并触发开关K5，闸门Z2关闭、活塞H3限位恢复；

总集气箱内的气压达额定气压

5)安全阀门F0打开，直至总集气箱5内的气压小于额定气压。

应用：

本技术可应用于生活工业任何方面，如：

1、在任何建筑表面设本技术，可将其表面受光照产生的热能即时叠加收集起来，总集气箱内的高压气体可配合气压机械实现各种机械动作，如：电梯升降；当然也可以用于发电。

2、在热环境，如大型设备均会产生高温，也可利用本技术实施热量转化，同时进行降温。

Claims

1.一种热能转换装置，其特征在于：它至少包括：

2)一个气压箱：所述气压箱内设有活塞，活塞端面压缩箱内气体，活塞推杆伸出气压箱外；

2.如权利要求1所述的一种热能转换装置，其特征在于它具有下述一个或多个特征：

2)所述限定机构设有解除限定的机构和恢复限定的机构；

3)所述介质为液体或气体；

5)所述气压箱在活塞的移动范围设有进气阀；

6)所述气压箱在箱内气体被活塞极限压缩后所充斥的相应位置设有出气口或出气管道；

7)它可由多个相同的热能转换装置并联或串联而成热能转换装置群。

3.如权利要求2所述的一种热能转换装置，其特征在于：所述介质为液体，所述感热箱设有介质供应箱，所述介质供应箱与感热箱之间设有单向阀门，使感热箱不可逆向介质供应箱供输介质。

4.如权利要求3所述的一种热能转换装置，其特征在于它具有下述一个或多个特征：

1)所述感热箱和介质供应箱在活塞的初始状态充满介质；

2)所述介质供应箱具有的高度势能大于感热箱；

5.如权利要求2所述的一种热能转换装置，其特征在于：所述恢复限定机构的触发开关设于气压箱外和感热箱外的活塞推杆上，并满足：感热箱内的活塞被完全推回感热箱内的原始位置时，恢复对活塞推杆的限定。

6.一种如权利要求1所述的热能转换装置所配套的一种集能装置，其特征在于：它包括一总集气箱和一个以上的过渡储气箱，所述过渡储气箱与总集气箱连通，连通部设有单向阀门，使总集气箱不可逆向过渡储气箱导气；所述过渡储气箱设有对箱内气体的升压装置。

7.如权利要求6所述的一种集能装置，其特征在于它具有下述一个或多个特征：

5)所述总集气箱设有一个或若干出气接口；

6)所述总气箱设有安全阀门，所述安全阀门设有额定气压标志并满足：箱内气压大于额定气压时，安全阀门打开，小于额定气压时，安全阀门关闭。

8.如权利要求7所述的一种集能装置，其特征在于：所述压气活塞设有活塞推杆的预接口。

9.如权利要求7所述的一种集能装置，其特征在于所述的出气接口具有下述一个或多个特征：

1)所述出气接口设有出气量的调节装置；

2)所述出气接口设有气体流量的显示装置。