CN102996373A - 微型太阳能发电制冷发动机 - Google Patents

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Abstract

一种微型太阳能发电制冷发动机，其由热端气室(13)、冷端气室(15)、热端气室控制阀(11)、冷端气室控制阀(17)、单向阀(7)、冷端储气室(5)、热端储气室(7)弹性胶片(14)等组成，其结构极其简单，可如同太阳能电池板一样，用于大规模建筑太阳能的发电、制冷或温差发电、或用于小型电器的供电、充电和大型野外太阳能供电、动力等，可实现全天24小时温差发电、动力输出，为太阳能与建筑一体化、空气能、水中能源发电动力输出，提供了强大的技术支持。

Description

微型太阳能发电制冷发动机
所属技术领域
属于一种斯特林发动机，特别涉及一种可以不使用金属材料的微型太阳能发电制冷发动机。
背景技术
目前的内燃发动机、斯特林发动机等，大都是有活寒加金属材料制成，其结构复杂，多为转动型，有配器室，凸轮轴等。因此决定了这些发动机其体积庞大、制作复杂，且不能象太阳能电池板一样用于大面积太阳能制冷、发电和动力输出，为了克服上述技术难题，本发明提供了一种体积小巧，结构简单、制作方便可大规模集成制作，可大面积用于太阳能建筑一体化发电、制冷用于小型电器的电池充电发电或收集后大动力输出。
发明内容：
本发明的原理是在一密闭气室的中间或适当的位置用一具有弹性的胶片(14)隔成上下两个气室，即热端气室(13)和冷端气室(15)并在胶片(14)上设有通气开关(9)，上下两个气室通过这一开关(9)控制其中的气体，使气体从热端气室(13)流向冷端气室(15)，其中开关(19)受气室内的热端气室控制阀(11)和冷端气室控制阀(17)控制，当热端气室(13)气体受热把胶片(14)压向冷端开关座(4)的同时，冷端气室(15)内的气体通过单向阀门(3)流向冷端储气室(5)和热端储气室(7)，当压到胶片(14)上的开关(9)被打开时则热端气室(13)的气体流向冷端气室(15)，热端气室压力迅速减小，冷端气室(15)压力增大，胶片(14)在弹性的作用下，回复原来的位置，并触及热端开关座(10)，关闭胶片(14)上的开关(9)，阻断冷、热气室，由于热端气室(13)压力减小，当热端储气室(7)压力大于热端气室(13)压力时，热端储气室(7)的气体自动喷向热端气室(13)，并同时受热，气体膨胀压力增大推动胶片(14)又压向冷端气室(15)开始下一循环。
此发动机的应用和意义：
1、用于太阳能制冷或大面积集中发电，可将冷端气室(15)加装一个可以自动鼓起的弹性胶囊(2)，使弹性胶囊(2)一起被封闭在冷端气室(15)内，且在弹性胶囊(2)两端按装有单向进口(1)和单向出口(16)，当冷端气室(15)压力增大时，则压缩弹性气囊(2)中的冷媒流出，当冷端气室(15)压力减小时则通过单向进口阀(1)吸入冷媒，这样通过无数个此发动机的串并联，则可以完成冷媒的加压，冷媒可用于室内的制冷和发动机本身制冷及收集后对外做功，带动大型发动机；此发动机可制成方形或圆形，可做成整张，整张的铺设在房顶粘贴在墙上……
2、直接用于发电，把胶片(14)上安装上永磁铁，把发动机四壁安装上导线绕组则可以直接发电，通过整流、串、并联等电路改造则可大规模集成发电或用于小型用电器，如：手机、手电等的供电。
3、用于动力输出。把胶片上安装一输出轴，通过冷端下部经封闭后输出可完成动力的直接输出。把输出后的动力经过齿轮变数、单向转动，弹性势能储存等手段可以完成大动力的集中输出，用于机械设备等。
有益效果：
本发动机结构极其简单，无转动系统，封闭简单、牢固，热能利用率高，可用塑料等材料制成，可大规模集成生产，制成整张大板，与建筑物相结合，用于太阳能制冷、热发电，汽车余热利用，工业余热利用、温差发电、动力输出，小型则可用于手机、手电筒等小型用电设备的用电或充电。
说明书附图是：微型太阳能发电制冷发动机的示意图：
其中：1是单向进口2是弹性胶囊3是单向阀4是冷端气室开关阀5是热端储存室6是单向阀7是热端储气室8是单向阀9是开关10是热端气室开关座11是热端气室控制阀12是单向阀13是热端气室14是胶片15是冷端气室16是单向阀17是冷端气室控制阀
结合附图，说明一个用于太阻能或温差制冷的微型太阳能发电制冷发动机的制冷冷媒的压缩过程，其结构是由：1单向进口、2弹性胶囊、3单向阀、4冷端气室开关阀、5热端储存室、6单向阀、7热端储气室、8单向阀、9开关、10热端气室开关座、11热端气室控制阀、12单向阀、13热端气室、14胶片、15冷端气室、16单向阀、17冷端气室控制阀构成。其工作原理是：当热端气室开关阀(11)关闭时，热端气室(13)在外界高温的作用下受热膨胀，压迫胶片(14)向冷端气室(15)移动，并同时把冷端气室(15)内的气体(氨气等媒质)通过单向阀(3)和(6)压入冷端储气室(15)和热端储气室(7)中，并使气室内的气体(氨等)在冷端贮气室(5)中被冷却，在热端储气室(7)中被加热，当胶片(14)被压至底部冷端气室控制阀(17)触到冷端气室开关座时，开关(9)被打开，热端气室(13)内的气体就流向冷端气室(15)内，从而热端气室(13)的压力减小，冷端气室(15)的压力增大，胶片(14)在弹性的作用下向原位置运动。当胶片(14)的热端气室控制阀(11)触到热端气室开关座(10)时将开关(9)关闭。同时由于热端气室(13)中的压力减少，此时热储气室(7)中的压力大于热端气室(13)中的压力，单向阀(8)、(12)会自动打开，向热端气室(13)内喷射气体，同时热端气室(13)中的气体会吸收外界热量，压迫胶片(14)向冷端气室(15)移动，进行下一次循环。在冷端气室(15)被压缩和减压的同时也带动冷端气室(15)下方的弹性胶囊(2)被压缩和膨胀。从而使冷媒介质通过单向阀(16)和(1)被压出和吸入。通过多个多级这样的压缩，冷媒就被从低压变为高压，通过溢流阀减压吸热后又重新回到单向进口(1)处，完成制冷或收集高压气、液体集中做功，如果在发动机四壁按上导线，把胶片(14)上安装上永磁铁，在加上滤波电路等，可完成本发动机的直接发电。如果把胶片(14)上安装一输出轴，输出轴经过冷端气室(15)并封闭后，可向外界直接输出动力做功。再经过单向齿轮变数、储存能量等装置可完成动力的集中输出做功，即大动力输出做功。

Claims (1)

1.本发明说明了一种微型太阳能发电制冷发动机的制造方法，其由：1单向进口、2弹性胶囊、3单向阀、4冷端气室开关阀、5热端储存室、6单向阀、7热端储气室、8单向阀、9开关、10热端气室开关座、11热端气室控制阀、12单向阀、13热端气室、14胶片、15冷端气室、16单向阀、17冷端气室控制阀构成，其特殊之处是：在热端气室(13)和冷端气室(15)之间有一弹性胶片(14)，其胶片(14)上设有通气开关(9)、热端气室控制阀(11)、和冷端气室控制阀(17)，此两控制阀通过胶片(14)的运动自动控制开关(9)的开闭，并同时在冷端气室(15)和热端气室(13)外壁设有冷端储气室(5)和热端储气室(7)，并使发动机中气体在冷端储气室(5)中冷却，在热端储气室(7)中被加热，使发动机内部的气体在热端气室(13)、冷端气室(15)、冷端储气室(5)、热端储气室(9)和热端气室(13)之间做封闭定向循环运动而完成热能与动能或电能的转换。在上述发动机冷端储气室(15)下端加装一封闭的弹性胶囊(2)使其通过单向伐进口(1)和单向阀(16)在冷端气室(15)的压力变化下，把弹性胶囊中的气体或液体冷媒逐级由低压变成高压，而完成对气体或液体冷媒的加压过程；把上述发动机四壁安装上导线绕组(集成化处理)把胶片(14)加装上永磁铁，再经滤波器等电器元件的处理可实现发动机的直接发电；在胶片(14)上经冷端气室(15)向下加装一动力输出轴(经封闭处理)则可实现发动机的动力输出。
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