CN105673104A - 一种热缩材料热机 - Google Patents

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陈荣杰
高冉冉
阚阚
郑源
张伟婷
付士凤
陈会向
何中伟
陈宇杰
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    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for

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Abstract

本发明涉及热机领域，具体地说是涉及一种热缩材料热机。热缩材料热机的底座上设有热水槽与冷水槽；三角形轴承支架垂直布置在底座上；三角形轴承支架的顶角部布置差动轮；三角形轴承支架的两个底角部分别设有驱动轮；两个驱动轮底部延伸入热水槽与冷水槽内；热缩材料传动带缠绕于差动轮与驱动轮之间；输出轴与差动轮相连；通过输出轴向差动轮传递转动力。本发明更提供的热缩材料热机噪音低，可广泛应用于农村秸秆发电和需要静音动力的场所；开发利用低温热源来代替昂贵的燃油，在降低成本的同时可为消除雾霾做贡献；还可利用储存的太阳能热水、热油，在阴雨天发电。

Description

一种热缩材料热机
技术领域
本发明涉及热机领域，具体地说是涉及一种热缩材料热机。
背景技术
内燃机、汽轮机等热机具有共同的特点:它们均利用气体作为工质膨胀作功且这些工质只能在高温下膨胀作功。然而自然界中存在着大量的低温热源,例如温泉水、太阳热、发动机废热以及工厂和制冷设备的废热等，此外，现有的“太阳池”技术也可以获得大量廉价的热水。因此，如何使用低温热源，特别是温度在200℃以下的热源来直接作功成为了目前研究领域热门的课题。
热缩材料又称高分子形状记忆材料，是高分子材料与辐射加工技术交叉结合的一种智能型材料。普通高分子材料如聚乙烯、聚氯乙烯等通常是线形结构，经过电子加速器等放射源的辐射作用变成网状结构后，这些材料就会具备独特的“记忆效应”，扩张、冷却定型的材料在受热后可以重新收缩恢复原来的形状。热缩材料的记忆性能可用于制作热收缩管材、膜材和异形材，主要特性是加热收缩包覆在物体外表面，能够起到绝缘、防潮、密封、保护和接续等作用，收缩材料的径向收缩率可达50%-80%。
发明内容
本发明提供了一种利用热缩材料在较高温下（200℃以下）发生的“超弹性”，实现一种节能、低碳、环保的热缩材料热机。
本发明采用如下技术方案：
本发明所述的一种热缩材料热机，包括底座、三角形轴承支架、热水槽、冷水槽、差动轮、输出轴、热缩材料传动带、驱动轮；所述底座上设有热水槽与冷水槽；三角形轴承支架垂直布置在底座上；三角形轴承支架的顶角部布置差动轮；三角形轴承支架的两个底角部分别设有驱动轮；两个驱动轮底部延伸入热水槽与冷水槽内；热缩材料传动带缠绕于差动轮与驱动轮之间；输出轴与差动轮相连；通过输出轴向差动轮传递转动力。
本发明所述的热缩材料热机，差动轮的中心位于两个驱动轮中心连线的中垂线上，差动轮与驱动轮均以其各自中心轴为轴转动。
本发明所述的热缩材料热机，所述的热缩材料传动带由高分子热缩材料与和形状记忆合金材料支撑。
本发明所述的的热缩材料热机，所述的热水槽中的介质采用高温热源。高温热源为60℃-120℃的水或热油。
本发明所述的热缩材料热机，其特征在于：所述冷水槽中的介质为常温水。
本发明所述的的热缩材料热机，其特征在于：热水槽和冷水槽中的介质均浸没驱动轮的中心轴。
有益效果
本发明更提供的热缩材料热机噪音低，可广泛应用于农村秸秆发电和需要静音动力的场所；开发利用低温热源来代替昂贵的燃油，在降低成本的同时可为消除雾霾做贡献；还可利用储存的太阳能热水、热油，在阴雨天发电。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示：一种热缩材料热机，包括底座1、三角形轴承支架2、热水槽3、冷水槽4、差动轮5、输出轴6、热缩材料传动带7、驱动轮8；所述底座1上设有热水槽3与冷水槽4；三角形轴承支架2垂直布置在底座1上；三角形轴承支架2的顶角部布置差动轮5；三角形轴承支架2的两个底角部分别设有驱动轮8；两个驱动轮8底部延伸入热水槽3与冷水槽4内；热缩材料传动带7缠绕于差动轮5与驱动轮8之间；输出轴6与差动轮5相连；通过输出轴6向差动轮5传递转动力。
差动轮5的中心位于两个驱动轮8中心连线的中垂线上，差动轮5与驱动轮8均以其各自中心轴为轴转动。
热缩材料传动带7由高分子热缩材料与和形状记忆合金材料支撑。
差动轮5的中心位于两驱动轮8中心连线的中垂线上，所述差动轮5和驱动轮8均以其各自中心轴为轴转动。
热缩材料传动带7采用热缩材料制成，所述热缩材料包括高分子热缩材料和形状记忆合金，它能够在高温下（200℃以下）具有“超弹性”，能够承载比一般金属大几倍甚至几十倍的可恢复应变。
热水槽3中的水采用高温热源（如通过“太阳池”技术获得的大量廉价的热水等），所述冷水槽4中的水使用常温下的水，并且所述热水槽3和冷水槽4中的水均浸没所述驱动轮8的中心轴。
差动轮5的转动依靠的是热缩材料传动带7在不同温区形成的力矩差（在热水槽中收缩，冷水槽中伸长）以及热缩材料传动带7与各轮之间的摩擦力。
本发明所述的一种热缩材料热机，其工作原理如下：热缩材料传送带7在热水槽3、冷水槽4和差动轮5之间形成一个连续的回环，差动轮5因热水侧热缩材料收缩大，拉伸冷水侧的热缩材料线圈从而旋转，两侧驱动轮8转矩差提供功率输出。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种热缩材料热机，其特征在于：包括底座（1）、三角形轴承支架（2）、热水槽（3）、冷水槽（4）、差动轮（5）、输出轴（6）、热缩材料传动带（7）、驱动轮（8）；所述底座（1）上设有热水槽（3）与冷水槽（4）；三角形轴承支架（2）垂直布置在底座（1）上；三角形轴承支架（2）的顶角部布置差动轮（5）；三角形轴承支架（2）的两个底角部分别设有驱动轮（8）；两个驱动轮（8）底部延伸入热水槽（3）与冷水槽（4）内；热缩材料传动带（7）缠绕于差动轮（5）与驱动轮（8）之间；输出轴（6）与差动轮（5）相连；通过输出轴（6）向差动轮（5）传递转动力。
2.根据权利要求1所述的热缩材料热机，其特征在于：差动轮（5）的中心位于两个驱动轮（8）中心连线的中垂线上，差动轮（5）与驱动轮（8）均以其各自中心轴为轴转动。
3.根据权利要求1所述的热缩材料热机，其特征在于：所述的热缩材料传动带（7）由高分子热缩材料与和形状记忆合金材料支撑。
4.根据权利要求1所述的热缩材料热机，其特征在于：所述的热水槽（3）中的介质采用高温热源。
5.根据权利要求1所述的热缩材料热机，其特征在于：所述冷水槽（4）中的介质为常温水。
6.根据权利要求1或2或4或5所述的热缩材料热机，其特征在于：热水槽（3）和冷水槽（4）中的介质均浸没驱动轮（8）的中心轴。
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