CN102434411B - 热动力装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种将热能转化为动能的装置，公开一种热动力装置，包括外壳(1)以及设置在外壳(1)内的传动装置(2)，所述的传动装置(2)上设有合金片(3)，外壳(1)上设有热源接口(6)。本发明通过利用记忆合金的记忆功能，将汽车尾气中的热能或者其他热能转化为动能输出，减少了造成温室效应的气体的排放，保护大气环境，符合节能环保、人与自然和谐发展的策略方针。

Description

热动力装置
技术领域
本发明涉及一种将热能转化为动能的装置，尤其涉及一种热动力装置。
背景技术
随着世界经济的发展，能源的消耗量也大大增加。就目前而言，以石油为主的能源由于供求严重失衡，价格暴涨，影响和波及世界各地的经济发展，给世界经济发展带来极大风险的情况。因此，人们也开始致力于新能源的开发与利用，而汽车尾气的热能等一些工业废气中的热能往往被人们所忽视，而如果直接把这些热能排入大气中，不仅会对环境造成一定的破坏，而且也是一种能源的浪费！
发明内容
本发明针对现有技术中石油等传统能源的短缺，工业生产中所产生的废气、汽车尾气被直接排入大气中，造成大气的污染以及温室效应的加重等缺点，提供了一种通过利用记忆合金的记忆功能，有效的将工业废气和汽车尾气中的热能转化为动能输出，利用废气产生能源的同时保护了环境，具有节能环保等优点的热动力装置。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
热动力装置，包括外壳以及设置在外壳内的传动装置，其特征在于：所述的传动装置上设有八片及以上的合金片，外壳上设有热源接口和通风口。传动装置设置在外壳内，并与合金片连接，避免了外部杂质的进入，降低了传动装置的磨损，延长了设备的使用寿命。工业生产产生的废气或者汽车排出的尾气可以通过外壳上的热源接口直接与热动力装置连接，通过热动力装置将工业废气以及汽车尾气中的热能转化成动能输出，减少了造成温室效应的气体的排放，保护大气环境，符合节能环保、低碳发展的策略方针。
作为优选，所述的合金片为一面板，经过逆时针旋转大于或等于90°折弯后形成第一弯折面板与第二弯折面板，第二弯折面板再经过顺时针旋转大于或等于90°折弯后形成第三弯折面板，折弯完成后的合金片的第一弯折面板与第三弯折面板所在的平面互相平行。合金片为记忆合金，且通过两次折叠，因此在受热后合金片会恢复原来伸直展开的状态，合金片在伸直展开的过程中受到外壳上部的挡板壳阻挡并作用在挡板壳上，同时挡板壳给合金片一个推动合金片转动的反作用力，许许多多的合金片先后作用时，便会由量变产生质变，从而推动合金片带动转动装置转动。
作为优选，所述的合金片与传动装置固定连接，合金片的第一弯折面板与传动装置轴向投影所成的圆相切。合金片与传动装置相切，因此当合金片受热伸展开时便会作用在挡板壳上，挡板壳收到合金片的挤压后给合金片一个反作用力，从而产生一个力矩，推动传动装置转动。合金片的端部设有弧形的弯头，由于合金片为记忆合金，因此通过折叠的合金片具有“记忆”功能，在受热后便会自然展开，恢复原来伸直的状态，弧形的弯头在恢复伸直的过程中与外壳上部的挡板壳接触并与其作用后，挡板壳便给合金片上的弧形弯头一个反作用力，从而推动合金片转动。
作为优选，所述的外壳的上部为与受热膨胀后的合金片接触的挡板壳，外壳的下部为装有冷却液的溶液壳。
作为优选，所述的合金片为记忆合金。记忆合金是一种原子排列很有规则、体积变为小于0.6％的马氏体相变合金。这种合金在外力作用下会产生变形，当把外力去掉，在一定的温度条件下，能恢复原来的形状。由于它具有百万次以上的恢复功能，因此叫做″记忆合金″。当然它不可能像人类大脑思维记忆，更准确地说应该称之为″记忆形状的合金″。此外，记忆合金还具有无磁性、耐磨耐蚀、无毒性的优点，因此应用十分广泛。合金片为钛-镍合金、金-镉合金或铜-锌合金。
作为优选，所述的传动装置包括转轴，合金片与转轴固定连接。传动装置包括转轴，由于合金片与转轴固定连接，因此，当许多的合金片转动时，便会带动转轴转动，从而将合金片产生的能量通过转轴输出。
作为优选，所述的外壳的上部的挡板壳上设有热源接口，合金片弯折时的径向长度小于挡板壳到传动装置之间的距离，合金片受热伸展后的径向长度大于挡板壳到传动装置之间的距离；溶液壳的深度大于合金片受热伸展后的径向长度。因此，合金片可以完全浸没在溶液壳内，不会与溶液壳内壁接触。
作为优选，所述的合金片为八片或八片以上，以传动装置的几何中心为圆心均匀分布在传动装置上。
作为优选，所述的外壳内壁涂覆隔热保温涂层，挡板壳内壁设有棘齿。通过在外壳的内壁涂覆具有隔热保温功能的涂层，避免了外壳内的热能流失，使得通过热源接口进入外壳内的热能得到了最有效的利用。棘齿设置在挡板壳的内壁上，汽车尾气等废热能通过热源接口输送进外壳内，从而使得合金片受热伸展开来，进而推动传动装置转动，棘齿控制转动的方向。
本发明通过利用记忆合金的记忆功能，有效的将工业废气和汽车尾气中的热能转化为动能输出，利用废气产生能源的同时保护了环境，具有节能环保等优点的热动力装置。产生的能源干净可再生，对环境的保护以及新能源的开发与利用具有较大意义。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图。
其中1-外壳、2-传动装置、3-合金片、4-冷却液、5-通风口、6-热源接口、11-挡板壳、12-溶液壳、13-棘齿、31-第一弯折面板、32-第二弯折面板、33-第三弯折面。
具体实施方式
下面结合附图1与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
实施例1
热动力装置，如图1所示，包括外壳1以及设置在外壳1内的传动装置2，其特征在于：所述的传动装置2上设有八片合金片3，外壳1上设有热源接口6和通风口5。工业生产产生的废气或者汽车排出的尾气可以通过外壳上的热源接口直接与热动力装置连接，通过热动力装置将工业废气以及汽车尾气中的热能转化成动能输出，减少了造成温室效应的气体的排放，保护大气环境，符合节能环保、低碳发展的战略方针。
合金片3为一面板，经过逆时针旋转大于或等于90°折弯后形成第一弯折面板31与第二弯折面板32，第二弯折面板32再经过顺时针旋转大于或等于90°折弯后形成第三弯折面板33，折弯完成后的合金片3的第一弯折面板31与第三弯折面板33所在的平面互相平行。合金片3为记忆合金，且通过两次折叠，因此在受热后合金片3会恢复原来伸直展开的状态，合金片3在伸直展开的过程中受到外壳1上部的挡板壳11阻挡并作用在挡板壳11上，同时挡板壳11给合金片3一个推动合金片3转动的反作用力，许许多多的合金片3同时作用时，便会由量变产生质变，从而推动合金片3带动转动装置转动。合金片3与传动装置2固定连接，合金片3的第一弯折面板31与传动装置2轴向投影所成的圆相切。合金片与传动装置相切，因此当合金片受热伸展开时便会作用在挡板壳上，挡板壳受到合金片的挤压后给合金片一个反作用力，从而产生一个力矩，推动传动装置转动。
外壳1的上部为与受热膨胀后的合金片3接触的挡板壳11，外壳1的下部为装有冷却液4的溶液壳12。合金片3在旋转至外壳1的下半部分时，与溶液壳12内的冷却液4接触，通过冷却液4的冷却降温，合金片3恢复原来的弯折状态。合金片3为记忆合金，例如：可以为钛-镍合金。所述的外壳1的上部的挡板壳11上设有热源接口6和通风口5，合金片3弯折时的径向长度小于挡板壳11到传动装置2之间的距离，合金片3受热伸展后的径向长度大于挡板壳11到传动装置2之间的距离；溶液壳12的深度大于合金片3受热伸展后的径向长度。
传动装置2包括转轴，合金片3与转轴固定连接。传动装置2包括转轴，由于合金片3与转轴固定连接，因此，当许多的合金片3先后转动时，便会带动转轴转动，从而将合金片3产生的能量通过转轴输出。合金片3为八片及以上，以传动装置2的几何中心为圆心均匀分布在传动装置2上。
外壳1内壁涂覆隔热保温涂层，挡板壳11内壁设有棘齿13。外壳1上设有具有锁止功能的棘齿13，因此合金片3只能够顺时针旋转，当合金片3受热伸展，推动传动装置2顺时针旋转，而传动装置2顺时针旋转时又会带动设置在传动装置2上的合金片3跟着同步顺时针旋转，这样，整个热动力装置就转动起来了，并通过转轴输送动力。通过在外壳1的内壁涂覆具有隔热保温功能的涂层，避免了外壳1内的热能流失，使得通过热源接口6进入外壳1内的热能得到了最有效的利用。
汽车尾气及工业废气等热源在通过热源接口6输入后，记忆合金片3因受热而膨胀，因为膨胀后合金片3势必会伸长，从而挤压到金属外壳1，因为金属外壳1由异常坚硬金属制造，不会因为挤压而变形。相反，其会给记忆合金片3一个反作用力，这个反作用力会通过记忆合金片3作用在与传动装置相连的转轴上，从而推动转轴的旋转。因为金属外壳1的结构是一个上半部半径小，下半部半径大的装置。当记忆合金片3旋转到底部的时候，就会浸入金属冷却液4中，从而记忆合金片会收缩。为第二次的受热膨胀做好了准备。这样在有热源输入的情况下跟传动装置相连的转轴就会源源不断的旋转，为传动装置带来源源不断的动力。
实施例2
热动力装置，如图1所示，包括外壳1以及设置在外壳1内的传动装置2，其特征在于：所述的传动装置2上设有十六片的合金片3，外壳1上设有热源接口6和通风口5。
合金片3为一面板，经过逆时针旋转大于或等于90°折弯后形成第一弯折面板31与第二弯折面板32，第二弯折面板32再经过顺时针旋转大于或等于90°折弯后形成第三弯折面板33，折弯完成后的合金片3的第一弯折面板31与第三弯折面板33所在的平面互相平行。合金片3为记忆合金，且通过三次折叠，因此在热源受热后合金片3会恢复原来伸直展开的状态，合金片3在伸直展开的过程中受到外壳1上部的挡板壳11阻挡并作用在挡板壳11上，同时挡板壳11给合金片3一个推动合金片3转动的反作用力，许许多多的合金片3先后作用时，便会由量变产生质变，从而推动合金片3带动转动装置转动。合金片3靠近外壳1的一端设有弧形的弯头。合金片3与传动装置2固定连接，合金片3的第一弯折面板31与传动装置2轴向投影所成的圆相切。合金片与传动装置相切，因此当合金片受热伸展开时便会作用在挡板壳上，挡板壳收到合金片的挤压后给合金片一个反作用力，从而产生一个力矩，推动传动装置转动。合金片3的端部设有弧形的弯头，由于合金片3为记忆合金，因此通过折叠的合金片3具有“记忆”功能，在受热后便会自然展开，恢复原来伸直的状态，弧形的弯头在恢复伸直的过程中与外壳1上部的挡板壳11接触并与其作用后，挡板壳11便给合金片3上的弧形弯头一个反作用力，从而推动合金片3转动。
外壳1的上部为与受热膨胀后的合金片3接触的挡板壳11，外壳1的下部为装有冷却液4的溶液壳12。合金片3在旋转至外壳1的下半部分时，与溶液壳12内的冷却液4接触，通过冷却液4的冷却降温，合金片3恢复原来的弯折状态。合金片3为记忆合金，例如：可以为铜-锌合金。
传动装置2包括转轴，合金片3与转轴固定连接。传动装置2包括转轴，由于合金片3与转轴固定连接，因此，当许多的合金片3转动时，便会带动转轴转动，从而将合金片3产生的能量通过转轴输出。
合金片3为十六片，以传动装置2的几何中心为圆心均匀分布在传动装置2上。外壳1内壁涂覆隔热保温涂，挡板壳11内壁设有棘齿13层。通过在外壳1的内壁涂覆具有隔热保温功能的涂层，避免了外壳1内的热能流失，使得通过热源接口6进入外壳1内的热能得到了最有效的利用。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种热动力装置，包括外壳(1)以及设置在外壳(1)内的传动装置(2)，其特征在于：所述的传动装置(2)上设有八片及以上的合金片(3)，外壳(1)上设有热源接口(6)和通风口(5)，工业生产产生的废气或者汽车排出的尾气通过外壳上的热源接口直接与热动力装置连接，所述的外壳(1)的上部的挡板壳(11)上设有热源接口(6)，合金片(3)弯折时的径向长度小于挡板壳(11)到传动装置(2)之间的距离，合金片(3)受热伸展后的径向长度大于挡板壳(11)到传动装置(2)之间的距离；所述的外壳(1)的上部为与受热膨胀后的合金片(3)接触的挡板壳(11)，外壳(1)的下部为装有冷却液(4)的溶液壳(12)，溶液壳(12)的深度大于合金片(3)受热伸展后的径向长度，所述的外壳(1)内壁涂覆隔热保温涂层，挡板壳(11)内壁设有棘齿(13)。
2.根据权利要求1所述的热动力装置，其特征在于：所述的合金片(3)为一面板，经过逆时针旋转大于或等于90°折弯后形成第一弯折面板(31)与第二弯折面板(32)，第二弯折面板(32)再经过顺时针旋转大于或等于90°折弯后形成第三弯折面板(33)，折弯完成后的合金片(3)的第一弯折面板(31)与第三弯折面板(33)所在的平面互相平行。
3.根据权利要求1所述的热动力装置，其特征在于：所述的合金片(3)与传动装置(2)固定连接，合金片(3)的第一弯折面板(31)与传动装置(2)轴向投影所成的圆相切。
4.根据权利要求1所述的热动力装置，其特征在于：所述的合金片(3)为记忆合金。
5.根据权利要求1所述的热动力装置，其特征在于：所述的传动装置(2)包括转轴，合金片(3)与转轴固定连接。
6.根据权利要求1所述的热动力装置，其特征在于：所述的合金片(3)为两片或两片以上，以传动装置(2)的几何中心为圆心均匀分布在传动装置(2)上。
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