CN102337939A - 冷热旋转机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的是冷热旋转机，属于具有叶片的旋转动力装置，这种冷热旋转机有一个封闭的壳体，壳体由热的良导体制作而成，壳体被分隔为吸热腔和旋转工作腔，吸热腔在旋转工作腔的下面；导管下端插入吸热腔内，上端伸入到旋转工作腔内，导管的上部是缓冲室，缓冲室带有一个向上翘起的弧形喷管，弧形喷管的头部是喷嘴，旋转工作腔设置有叶片，叶片与喷嘴对应设置，喷嘴喷出的气流或液流刚好能够推动叶片旋转。本发明结构简单，能耗小，节省了能源。
Description
技术领域：本发明涉及的是具有叶片的旋转动力装置，具体涉及的是冷热旋转机。
背景技术：长期以来利用热能产生蒸汽推动涡轮运转的机器大多都是将蒸汽直接排到体外，或是通过机体内外的冷凝器或散热器或散热塔散热后回收液体的方法，这无形的造成投资大效率低，该运转过程需要两次换热，又存在热能损失大等缺点，导致机器旋转运行时，能耗大，浪费了能源。
发明内容：本发明的目的是提供冷热旋转机，这种冷热旋转机用于解决目前蒸汽推动涡轮运转的机器运行时存在的热能损失的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种冷热旋转机有一个封闭的壳体，壳体由热的良导体制作而成，壳体被分隔为吸热腔和旋转工作腔，吸热腔在旋转工作腔的下面；导管下端插入吸热腔内，上端伸入到旋转工作腔内，导管的上部是缓冲室，缓冲室带有一个向上翘起的弧形喷管，弧形喷管的头部是喷嘴，旋转工作腔设置有叶片，叶片与喷嘴对应设置，喷嘴喷出的气流或液流刚好能够推动叶片旋转。
上述方案中的旋转工作腔的下部设置有回液管，回液管向下插入吸热腔中，回液管的下端设置有单向阀，通过回液管冷却的液体可沿回液管流回到吸热腔中，而吸热腔中的液体或气体不能通过回液管进入到旋转工作腔内。
上述方案中旋转工作腔上设置有抽真空口，以方便于将壳体抽真空。
上述方案中旋转工作腔的底部向下凹陷形成一个中心底，中心底的四周边缘为台肩，回液管设置在中心底处，这样可以使回流液体更好地流回到吸热腔内。
上述方案中旋转工作腔的底部是弧形的，吸热腔的顶部也是弧形的，旋转工作腔的底部与吸热腔的顶部相互顶在一起，导管从二者相互顶接的部位穿过，导管位于旋转工作腔底部的部位有回流孔，各个回流孔的面积之和小于喷嘴的面积。
上述方案中回流孔处设置圆形胶片，胶片安装在导管内壁处且其顶部与回流孔的顶部固定在一起，该胶片类似一个单向阀，它可以阻挡导管内的气体或液体从回流孔处流出，但旋转工作腔内的液体可以将它向上推起并流入到导管中，经导管流入到吸热腔内。
有益效果：
1、本发明是通过吸热腔吸收热能，在旋转工作腔内将热能转变为推动叶片旋转的动能，通过气流或液流直接推动壳体内的叶片旋转，并且蒸汽或温度较高的液体能够在旋转工作腔内冷却并进行下一次循环，结构简单，能耗小，节省了能源。
2、本发明可广泛的应用在节能环保地热井发电工程等领域，也可制作成玻璃工艺品供人们欣赏娱乐，理解热工原理用。
附图说明：
图1是本发明实施例1的装置结构示意图；
图2是本发明实施例2的装置结构示意图；
图3是本发明实施例3的装置结构示意图。
1吸热腔、 2旋转工作腔、 3导管、 4缓冲室、 5弧形喷管、 6喷嘴、 7叶片、 8回液管、 9中心底、 10单向阀、 11抽真空口、 12回液孔。
具体实施方式：
结合附图对本发明做进一步说明：
实施例1：
这种冷热旋转机有一个封闭的壳体，壳体由铁制作而成，壳体被分隔为吸热腔1和旋转工作腔2，吸热腔1在旋转工作腔2的下面，旋转工作腔2上设置有抽真空口11，通过抽真空口11可将壳体抽真空，旋转工作腔2的容积是吸热腔1的容积的十倍以上，吸热腔1吸收外界热量，旋转工作腔2利用热能推动叶片7旋转做功，液流做功后，能在旋转工作腔2内温度降低下来，以便进行下一个循环；导管3下端插至吸热腔1的底部，上端伸入到旋转工作腔2内，导管3的上部是缓冲室4，缓冲室4带有一个向上翘起的弧形喷管5，弧形喷管5的头部是喷嘴6，旋转工作腔2设置有叶片7，叶片7安装在缓冲室4的顶上，叶片7与喷嘴6对应设置，喷嘴6喷出的液流刚好能够推动叶片7逆时针旋转，缓冲室4相当于安装叶片7的底座，这可使本发明的结构紧凑，布局巧妙，节省了空间，降低了制造成本。
旋转工作腔2的底部向下凹陷形成一个中心底9，中心底9的四周边缘为台肩，回液管8设置在中心底处，回液管8向下插入吸热腔1中，回液管8的下端设置有单向阀10。
实现本发明时，首先将壳体内部抽成真空，再向吸热腔1内加一定量低沸点液体工质，将壳体的吸热腔1放置到外部加热区，吸热腔1通过吸收外部加热区的热量，使其内液体工质加热成蒸汽，气体受热膨胀，对余下的未蒸发的液体产生向下的压力，在压力的作用下，余下的未蒸发的液体被压入导管3管口，这时回液管8管口处的单向阀10处于关闭状态，液体则在蒸汽压力的作用下沿导管3高速上升，并通过喷嘴6喷向叶片使叶片7运转，做完功的热流体散热后将汇入回液管8入口处，在液体自身的重力下经回液管8回到吸热腔1内，进行下一次的循环，只要有外部提供了连续热能，本发明就可实现连续运转。
实施例2：
这种冷热旋转机有一个封闭的壳体，壳体由钢制作而成，壳体被分隔为吸热腔1和旋转工作腔2，吸热腔1在旋转工作腔2的下面，旋转工作腔2上设置有抽真空口11，通过抽真空口11可将壳体抽真空，旋转工作腔2的容积是吸热腔1的容积的十倍以上，吸热腔1对外界热量吸收，旋转工作腔2利用热能推动叶片7旋转做功，由于旋转工作腔2容积大，气流做功后，能在旋转工作腔2内温度降低下来并成为液体，以便进行下一个循环。
导管3下端刚好插至吸热腔1内，上端伸入到旋转工作腔2内，导管3的上部是缓冲室4，缓冲室4带有一个向上翘起的弧形喷管5，弧形喷管5的头部是喷嘴6，旋转工作腔2设置有叶片7，叶片7与喷嘴6对应设置，喷嘴6喷出的气流刚好能够推动叶片7逆时针旋转。旋转工作腔2的大小及喷嘴6在设计时，旋转工作腔2的腔壁的散热面积应满足喷嘴6喷出的气体做功后，旋转工作腔2腔壁能够将热量及时散发出去，确保喷嘴6喷出的气体做功后在旋转工作腔2内能够液化。
旋转工作腔2的底部向下凹陷形成一个中心底9，中心底9的四周边缘为台肩，回液管8设置在中心底9处，回液管8向下插入吸热腔1中，回液管8的下端设置有单向阀10。
实现这种冷热旋转机时，首先将壳体内部抽成真空，可根据需要向吸热腔1内加入低沸点的液体工质，将壳体的吸热腔1放置到外部加热区，通过吸热腔1将液体工质加热成蒸汽，蒸汽通过导管3，经喷嘴6将高压蒸汽喷向叶片7，使叶片7旋转；做功后的蒸汽通过旋转工作腔2腔壁散热，将冷凝成液体，顺着旋转工作腔2腔壁流向回液管处，在自身重力的作用下，经回液管8流入吸热腔1，再次吸热蒸发变成蒸汽，进行下一次循环。
实施例3：
这种冷热旋转机有一个封闭的壳体，壳体由铁制作而成，壳体被分隔为吸热腔1和旋转工作腔2，吸热腔1在旋转工作腔2的下面，旋转工作腔2上设置有抽真空口11，通过抽真空口11可将壳体抽真空，旋转工作腔2的容积是吸热腔1的容积的十倍以上，吸热腔1对外界热量吸收，旋转工作腔2利用热能推动叶片7旋转做功液流做功后，能在旋转工作腔2内温度降低下来，以便进行下一个循环；导管3下端插至吸热腔1的底部，上端伸入到旋转工作腔2内，导管3的上部是缓冲室4，缓冲室4带有一个向上翘起的弧形喷管5，弧形喷管5的头部是喷嘴6，旋转工作腔2设置有叶片7，叶片7与喷嘴6对应设置，喷嘴6喷出的液流刚好能够推动叶片7逆时针旋转。
旋转工作腔2的底部是弧形的，吸热腔1的顶部也是弧形的，旋转工作腔2的底部与吸热腔1的顶部相互顶在一起，导管3从二者相互顶接的部位穿过，导管3位于旋转工作腔2底部的部位有回流孔12，旋转工作腔2的液体可从回流孔12流回到吸热腔1内。
本实施例工作时，首先将壳体内部抽成真空，可根据需要向吸热腔1内加入低沸点的液体工质，将壳体的吸热腔1放置到外部加热区，通过吸热腔1将一部分液体工质加热成蒸汽，其余大部分液体工质被压入导管3，通过喷嘴6喷向叶片7，因回流孔的流出量小于喷嘴的流出量，这样液体工质将通过喷嘴喷向叶片做功运转。做完功的热流体散热后将汇入回液管8入口处，在液体自身的重力下经回液管8回到吸热腔1内，此时把外部加热区的热源撤离，等待一定的时间使旋转工作区里的液体工质通过回流孔12流入导管3，并经导管3流回至吸热腔1内，然后在利用外部热源重新加热液体工质重复上一次的循环，本实施例进行的循环是间歇进行的。
Claims (6)
1.一种冷热旋转机，其特征在于：这种冷热旋转机有一个封闭的壳体，壳体由热的良导体制作而成，壳体被分隔为吸热腔（1）和旋转工作腔（2），吸热腔（1）在旋转工作腔（2）的下面；导管（3）下端插入吸热腔（1）内，上端伸入到旋转工作腔（2）内，导管（3）的上部是缓冲室（4），缓冲室（4）带有一个向上翘起的弧形喷管（5），弧形喷管（5）的头部是喷嘴（6），旋转工作腔（2）设置有叶片（7），叶片（7）与喷嘴（6）对应设置，喷嘴（6）喷出的气流或液流刚好能够推动叶片（7）旋转。
2.根据权利要求1所述的冷热旋转机，其特征在于：所述的旋转工作腔（2）的下部设置有回液管（8），回液管（8）向下插入吸热腔（1）中，回液管（8）的下端设置有单向阀（10）。
3.根据权利要求2所述的冷热旋转机，其特征在于：所述的旋转工作腔（2）的底部向下凹陷形成一个中心底（9），中心底（9）的四周边缘为台肩，回液管（8）设置在中心底（9）处。
4.根据权利要求1所述的冷热旋转机，其特征在于：所述的旋转工作腔（2）的底部是弧形的，吸热腔（1）的顶部也是弧形的，旋转工作腔（2）的底部与吸热腔（1）的顶部相互顶在一起，导管（3）从二者相互顶接的部位穿过，导管（3）位于旋转工作腔（2）底部的部位有回流孔（12），各个回流孔（12）的面积之和小于喷嘴（6）的面积。
5.根据权利要求3或4所述的冷热旋转机，其特征在于：所述的旋转工作腔（2）上设置有抽真空口（11）。
6.根据权利要求4所述的冷热旋转机，其特征在于：所述的回流孔（12）处设置圆形胶片，胶片安装在导管（3）内壁处且其顶部与回流孔（12）的顶部固定在一起。
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