CN111306021A - 一种摆筒悬浮加热直行发电机 - Google Patents

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Abstract

一种摆筒悬浮加热直行发电机，其摆筒热能转换器是一种新型热机，采用管内无隔离物的热端液面悬浮板加热结构，工作介质为低沸点液体，热能转换率高于其他热机；不仅可以利用天燃气、页岩气、矿井煤气和垃圾沼气发电，而且可以利用太阳热能、地热能及工业废热来发电。转换器内带有导向机构的悬浮导热板浮在热端液面，随液面上下运动并加热液面，两端液面小的温度差，即可产生大的饱和蒸气压差，液体被压向冷端，使热端液面下降，冷端液面升高，重心移向冷端并过支撑轴线，热能转换器摆动，冷端连杆传动机构带动直线发电装置中的动子上下运动发电。

Description

一种摆筒悬浮加热直行发电机
所属技术领域
本发明属于热能发电技术领域，具体涉及一种热能转换器两端有微小温差就能摆动发电的热能发电装置。
背景技术
目前相关的技术为发明专利——微温差热能发电装置。经研究发现其存在两大问题。一，其摆筒能量转换器采用管内有隔离物加热端整体加热结构，隔离物可通过气体不能通过液体。当冷端液面升高，冷端气体空间被压缩，导致工作介质的蒸气压升高，此时其液气二相的平衡温度高于外部环境温度，蒸气在冷端内表面冷凝成液体介质。当摆筒摆到水平位置附近时冷热两端介质蒸气贯通，热端蒸气进入冷端，而冷端冷凝产生的液体介质无法返回热端，经若干次摆动后导致冷端液体量增多，转换器起始重心点漂移向冷端，摆筒逐渐不能工作。若取消隔离物则热端就不能采用整体加热结构，因为热端整体加热，冷端的介质温度也会逐步升高，导致整个转换器工作介质温度逐步升高，最后也无法工作。
二，其旋转发电的形式有问题。由于采用转换器支撑轴带动棘轮摆动，再转动链轮、齿轮、齿轮箱转动，最后转动发电机工作方式，摩擦链过长，摩擦系数过大无法达到工业化使用要求。另外该旋转发电形式不能实现单机发电，必需要若干台转换器带动一根长转轴，高度协调工作，而实际情况是摆筒摆动受太多随机因素影响，无法高度协调。
以上问题表明现有微温差热能发电装置不能实现微温差热能发电的要求。
发明内容
为了克服现有微温差热能发电技术中的问题，本发明推出一种摆筒悬浮加热直行发电机。该发电机不仅可以利用天燃气、页岩气、矿井煤气和垃圾沼气发电，而且可以利用太阳热能、地热能及工业废热来发电。摆筒热能转换器依靠悬浮加热装置获得热能，并将热能转化为机械能。热能转换器摆动，带动直线发电装置中的动子上下运动发电。
本发明所采用的技术方案是：摆筒热能转换器采用管内无隔离物的热端液面悬浮板加热结构，是一种摆筒悬浮加热新型热力发动机；工作介质为低沸点液体，如工业制冷剂；冷热两端液体介质是贯通的，可以避免直行发电机运行中转换器起始重心点向冷端的漂移。启动位置时两端形成两个气室，在热端液面有带有导向机构的镂空悬浮导热板，导热板通过导热软线和导热管与外部加热装置联接，外部热量可快速传递到热端液体液面，液面温度升高，平衡饱和蒸气压随之增高；由于转换器热端液面被加热后其内焓增加，表现为液面的热量增值少，而气体体积与压强乘积的增量大，故热能转换器两端液面小的温度差，即可产生大的饱和蒸气压差，液体被压向冷端，使热端液面下降，冷端液面升高，转换器重心移向冷端，过支撑轴线后，转换器冷端向下热端向上摆动，将热能转换成机械能。正由于热端液面只增加少量热量(若热端液面介质升高1摄氏度，饱和蒸气压就会有显著增加)，并且转换器外壳采用金属材料，故热端液面增加的少量热量会在液体流动中通过转换器散热板和金属外壳传递到外界空气中，进而保证冷端液面温度稳定，转换器能持续正常工作。
本发明技术方案另一方面是：冷端以球形铰链加连杆机构方式带动直线发电装置动子随机上下运动，或者采用可变平行四边形六连杆机构、磕头机结构使动子作垂直上下运动；若干台摆筒悬浮加热直行发电机和储能器可以联网发电，见图1。该方案可以避免原旋转发电摩擦副过多，摩擦系数过大，机械效率不高和难以协调运作的问题，另可实现单机发电。
该发电机主要包括摆筒热能转换器、内外加热装置、球形铰链加连杆传动机构、支撑底座、直线发电装置、控制器和储能器。
摆筒热能转换器外壳是哑铃形特制密封金属容器，由一个长管形容器和两个不同球径的球形容器焊接而成。长管形容器呈圆筒形或非圆筒形；球形容器头部是空心圆球形的或空心非圆球形的。长管形容器和两个球形容器之间用焊接方式进行密封，抽真空后向容器中注入一定量的低沸点液体，使液体及其蒸气无法溢出，如图2。大球头为热头端，小球头为冷头端。热头端上部安装有加热装置。先将热能转换器水平放置，在管长中部找出水平位置的平衡轴线(重心位置)，从平衡轴线向冷头端作水平位移，找出合适的支撑轴线。该支撑轴线须满足下面条件：以该轴线为轴心，热头端(A端)力矩变大，向下摆动，使A端降低而冷头端(B端)升高，形成A和B两端均存有气体的液体隔断空间，见图3。
液体在不同的温度下会产生不同的饱和蒸气压，采用低沸点液体介质，热头端液面被加热时其饱和蒸气压远高于冷头端的；热头端液面的温度越高而冷头端温度不变，两端的蒸气压差就越大；致使容器内的液体被压向冷头端，冷头端的气体空间被压缩，其内部气态介质蒸气压增高，其对应的平衡温度升高。而之前冷头端气液二相已平衡的温度低于升高后的饱和蒸气压对应的平衡温度，在冷头端壳体内表面及液面产生冷凝液体介质；冷凝液体介质汇入转换器内液体介质中，而放出的相变热通过壳体散发到外界空气中。此过程持续到热能转换器摆到水平位置附近两端气体贯通。热头端的情况是，液面被加热，温度升高，对应的平衡饱和蒸气压升高，在热头端壳体内表面也会产生冷凝液体介质，但蒸发速度远大于冷凝速度。另一方面加热装置安装在热头端上部，导热管插入壳体并与之焊接，导热管传递的部分热量会传递到热头端上部壳体，使其温度升高，减少了冷凝液体介质的产出量，不影响容器内的液体被压向冷头端。这就是工作介质运动的热力学依据。
外加热装置分为燃气加热型、太阳加热型和地热加热型。太阳加热型的结构是从热端引出并焊接固定在热端上部的导热管延伸并弯曲，其外端头部的集热板在转换器启动位时深入到抛物线曲面板太阳光反射焦点位置，采集的热量被迅速传递到热端内部，热端上摆时带动集热板离开反射焦点，加热停止；太阳移动时抛物线曲面板随之转动，反射焦点不动。地热加热型的结构是从热端引出并焊接固定在热端上部的导热管延伸并向下弯曲，其外端头部的集热板在转换器启动位时深入到热端下部的地热供给池中，采集的热量被迅速传递到热端内部，热端上摆时带动集热板离开地热供给池，加热停止。燃气加热型的结构包括导热管、加热盘、电子点火器、燃气软管、磁屏蔽板及非接触式电磁监测器等，见图4。
内加热装置包括：镂空悬浮导热板、导热板导向机构、导热管、导热软线，见图4。转换器摆动时，带有导热板导向机构的悬浮导热板浮在热端液面，随液面上下运动，导向机构限制其前后左右运动，避免其撞击A端内壁，，损坏悬浮导热板。导向机构前后有两个导轨，分立在悬浮导热板两侧，通过铰链安装在A端内管中部，见图4，两个导轨铰链轴的中心线与球径线重合，导向机构的重心在其下部，保证转换器摆动时导轨槽始终垂直于A端液面。导轨槽内的两个导滑轮轮轴固定在悬浮导热板中部两侧，悬浮导热板可沿着导轨方向随液面上下运动，不能前后左右运动。导热管的管型是“U”型的，或者是非“U”型的，材质是高导热性金属，管内填充高导热介质。导热软线与导热管连接，材质是银、铜、铝高导热性金属，或者是石墨烯材料。镂空悬浮导热板与导热软线连接，其比重小于低沸点液体比重，导热板采取镂空工艺(见图4)，可增加相变液面蒸发面积。导热板上下面采用高导热性金属，形成上下面之间夹层，其中是被密闭的空气或导热介质。低沸点液体是工业制冷剂，或者是为热能转换器特制的工作介质。
具体看燃气加热型加热装置的工作机制。A端到达低位(启动位置)时，A端内的液面在高位，悬浮导热板沿导热板导向机构悬浮在A端液面；安装在A端下腹部的磁屏蔽板插入安装在支撑底座上的非接触式电磁监测器，非接触式电磁监测器开启通电，发信号给控制器，控制器发指令给电子点火器，使其开通燃气软管并点燃与供气管路相连的加热盘，加热盘燃烧，外部热量通过导热管向下传入A端内，再通过导热软线将热能传导到悬浮导热板；A端液面温度快速升高，产生大的饱和蒸气压，压迫管内液体流向B端，A端液面下降B端液面上升，造成重心移向支撑轴线，继而越过支撑轴线，使A端上摆，B端下摆；在B端下摆的过程中，由于管内的更多液体流向B端头部，向下力矩逐步加大，再加上动压头的作用，摆动加快；摆动到水平位置附近时，A、B两端的气体贯通，两端气体压力差为零，动压头亦为零。此刻，重心又回到处于水平位置的A端，A端力矩又变大，又开始向下摆动，液体流向A端头部，恢复到启动位置，A和B两端恢复成原先两个气室的液体隔断空间，完成一个运动周期。另一方面，当管内液体流向B端，A端液面下降时，悬浮导热板随之沿导热板导向机构下降，直到导槽底端，脱离液面；同时转换器重心越过支撑轴线，使A端上摆，B端下摆，磁屏蔽板离开非接触式电磁监测器，控制器收到关闭信号，发出指令给电子点火器，加热盘灭火。这样通过循环加热，热能不断地转变成机械能。
热能转换器内部安装有散热板。转换器中部管内的散热板沿管的长度方向分布，散热板为铝或铝合金，焊接在管的内壁上；热端头部的散热板安装在头内下部，焊成网格分布，见图4。
非接触式电磁监测器由磁铁、弹簧、监测开关和信号发生器等组成。磁屏蔽板屏蔽磁铁磁场，弹簧张开，监测开关接通，发接通信号给控制器；反之监测开关断开，发断开信号给控制器。非接触式监测器采用电磁方式工作，或者采用声电和光电方式工作。
连杆传动机构包括头盔连杆框架和中间连杆等。头盔连杆框架套接在B端头部，焊接成一个整体(见图5)。中间连杆的上端圆孔套接在头盔连杆框架的转轴上，下端圆孔套接在直线发电装置动子上端的转轴上，中间连杆可以在两转轴上转动。B端摆动时随机带动中间连杆，中间连杆拉动直线发电装置动子在定子中上下运动。
直线发电装置主要由定子线圈组和动子磁体组组成，动子磁体组在定子线圈组中直线运行，线圈切割磁力线，线圈内产生电流，见图6。直线发电装置是圆柱形的，或者是非圆柱形的。
支撑底座见图7，两支撑架与底座为一整体，其上部各有一个螺纹孔，两螺纹孔同心且水平。两金属瓦件夹持住热能转换器的中部，将该组装件放置于两支撑架之间，其中一个瓦件带同心轴，同心轴的轴线与支撑轴线重合。同心轴的两个外端面的锥形中心孔与支撑架上的螺纹孔对正，从两端螺纹孔各旋入一个带螺纹的锥头顶丝，顶丝的锥头顶入锥形中心孔，再从两顶丝外端旋入两固紧螺帽，将两个锥头顶丝固定在支撑架上，形成一对滑动轴承，见图7，实现转换器在支撑架上摆动，或者采用滚动轴承、滑套轴承、磁力轴承。在水平位置冷头端连杆传动机构对应的支撑底座位点安装直线发电装置，支撑底座与直线发电装置以球形铰链联接。在球形铰链上直线发电装置可作倒伞形小幅摆动，以满足直线发电装置动子随热能转换器冷头端上下运动的要求。或者将上部的连杆传动机构设计成可变平行四边形的六连杆机构形式、磕头抽油机结构，实现直线发电装置动子垂直上下运动。
控制器和燃气型摆筒悬浮加热直行发电机中的非接触式电磁监测器、电子点火器采用外接电源工作，或采用电池工作；燃气型摆筒悬浮加热直行发电机与控制器之间的信号连接是有线的，或者是无线的。
支撑底座是三角形的，或者是非三角形的。
连杆传动机构与冷头端(B端)一端联接，或者在冷头热头两端同时联接，两端的连杆传动机构联接两个直线发电装置。
若干个直线发电装置的电力输出采取串联或并联输出设计。
若干台摆筒悬浮加热直行发电机将直线发电装置输出电流输入一个化学或物理储能器，再由储能器对外输出电流入网，或者若干台摆筒悬浮加热直行发电机联网在控制器调控下直接发电输入电网。
有益效果
1，本发明中的摆筒热能转换器是一种新型热机，由于加热后体积与压强的乘积的增量远大于新增热量，故其热能转换率高于其他热机，除利用太阳热能、地热能外还可以直接利用沼气等劣质燃气，有高的经济性。
2，本发明采用直接驱动直线发电装置的直行发电设计，其总机械效率高于先前的微温差热能发电装置，并可避免难以协调一致工作的难题。
3，本发电机以低温低压低速运行，不产生高温高压高速蒸气，另外液体介质工业制冷剂的燃点高达800摄氏度左右，设备安全性好；设备运行无噪声且寿命长。
4，本发电机设备不复杂，可操作性好，可靠性高，无需经严格考核的专业技术人员操作；且可方便实现智能化远程监控运行，便于城乡普及。
5，如将直线发电装置换成直线抽油装置，可成为磕头式燃气抽油机。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1，是燃气型摆筒悬浮加热直行发电机整体及联网示意图。
图2，是热能转换器水平位置液体正面透视图。
图3，是热能转换器启动位置液体正面透视图。
图4，是热能转换器热头端加热装置解剖示意图。
图5，是热能转换器冷头端连杆传动机构示意图。
图6，是圆柱形直线发电装置剖面示意图。
图7，是燃气型摆筒悬浮加热直行发电机相关部件构造拆分图。
图8，是非接触式电磁监测器接通工作电路图。
图9，是非接触式电磁监测器断开工作电路图。
图中：1、燃气型摆筒悬浮加热直行发电机，2、控制器，3、热能转换器，4、连杆传动机构，5、圆柱形直线发电装置，6、三角底座支撑架，7、小球头容器，8、大球头容器，9、平衡轴线，10、支撑轴线，11、长管形容器，12、B端气态制冷剂，13、A端气态制冷剂，14、液态制冷剂，15、球-管间焊接处，16、加热盘，17、U型导热管，18、导热软线，19、导热浮板，20、电子点火器，21、燃气软管，22、非接触式电磁监测器，23、磁屏蔽板，24、磁铁，25、弹簧，26、监测开关，27、头盔连杆框架，28、中间连杆，29、动子，30、定子，31、支撑架螺纹孔，32、带轴半圆金属瓦件，33、半圆金属瓦件，34、金属瓦件同心轴，35、锥形中心孔，36、锥头顶丝，37、顶丝固定螺帽，38、球形铰链，39、瓦件螺纹孔，40、瓦件通孔，41、瓦件紧固螺栓，42、下凹型半球支座，43、上凹型半球压盖、44，球头，45、支座联结螺拴、46、框架转轴，47、动子上端转轴，48、转轴开口销，49、电力输出线，50、燃气管道，51、动子磁体组，52、定子线圈组，53、信号发生器，54，化学储能器、55、焊缝截面区，56、热端液面，57、半球壳剖面线，58、铰链，59、导滑轮轮轴(T型销轴)，60、导滑轮，61、导热浮板导向机构，62、导轨，63、散热片，64、导轨铰链轴(T型台阶栓)，65，铰链孔，66、导向机构框架，67、导热浮板导向机构孔，68，导热浮板镂空孔。
具体实施方式
本实施例由若干台燃气型摆筒悬浮加热直行发电机(1)、一台控制器(2)和化学储能器(54)等组成。各圆柱形直线发电装置(5)之间采用串联连接。(1)与(2)信号传递，无线连接，见图1。控制器(2)内装测控软件，(2)通过非接触式电磁监测器(22)和信号发生器(53)接收各直行发电机(1)发出的监测信号并对其发出指令。
每台直行发电机(1)主要包括带加热装置的热能转换器(3)、连杆传动机构(4)、圆柱形直线发电装置(5)、三角底座支撑架(6)和球形铰链(38)。
热能转换器(3)是呈哑铃形的特制铝镁合金密封容器，由一个长管形容器(11)和两个不同球径的球形容器焊接而成。(11)是圆筒形的；小球头容器(7)和大球头容器(8)形状是空心圆球形。(11)与(7)、(8)套接到位后用焊接方式进行密封，见球-管间焊接处(15)，抽真空后，向容器中注入一定量的液态制冷剂(14)，液体及其蒸气无法溢出，见图2。大球头容器(8)为热头端，小球头容器(7)为冷头端。找出特制密封容器的平衡轴线(9)和支撑轴线(10)，重心在支撑轴线(10)的右侧A端，见图2；A端下摆，B端上摆，在特制密封容器内形成A和B端均有气体的液体隔断空间，见图3，B端气态制冷剂(12)，A端气态制冷剂(13)和液态制冷剂(14)。
加热装置包括加热盘(16)、U型导热管(17)、导热软线(18)、导热浮板导向机构(61)、导热浮板(19)、电子点火器(20)、燃气软管(21)等，并与非接触式电磁监测器(22)和控制器(2)相关联。加热盘(16)与电子点火器(20)连接；燃气软管(21)与(20)连接，并可随A端摆动。加热盘(16)在U型导热管(17)倒U型部位的下方，见图4。U型导热管(17)内装导热介质，外管材料为铝镁合金，两头部密封。可选若干个U型导热管(17)插入热头端，两者接触部位焊接密封。U型导热管(17)头部焊接导热软线(18)，导热软线(18)另一端焊接在导热浮板(19)上。导热浮板(19)依靠导热浮板导向机构(61)浮在热端液面(56)上，可随(56)上下移动，见图4。导热软线(18)为高导热材料银。导热浮板(19)上下面为铝镁合金板，板面采取镂空工艺，设计有若干个导热浮板镂空孔(68)，见图4，可增加相变液面面积。在板面非镂空部位对称冲压出若干个凸面，凸面对称分布，上下板面背对，两凸面形成一个夹层，上下板面之间采用钎焊工艺，夹层中是被密闭的气体。导热浮板(19)的比重小于液态制冷剂(14)的比重。
导热浮板导向机构(61)通过铰链(58)安装在A端内管中部管壁上，见图4。转换器摆动时可限制导热浮板(19)随液体前后左右运动，防止撞击A端内壁，损坏导热浮板(19)，两个穿过铰链孔(65)的导轨铰链轴(64)通过螺纹紧固在管壁上，其中心线与球径线重合；导向机构框架(66)前后有两个导轨(62)，分立在导热浮板(19)两侧，(66)可以(64)为轴心摆动；导向机构框架(66)的重心在其下部，保证转换器(3)摆动时(66)始终垂直于热端液面(56)。两个导滑轮轮轴(59)穿过导滑轮(60)焊接在导热浮板(19)中部两导热浮板导向机构孔(67)外侧，见图4；导热浮板(19)可沿着导轨(62)方向随液面(56)上下运动，不能前后左右运动。(57)为半球壳剖面线；(55)为焊缝截面区；(63)为散热片，头部散热片为网格分布，热端液面增加的少量热量通过(63)和转换器金属外壳散发到外部空间。
控制器(2)内装调控软件，与非接触式电磁监测器(22)和电子点火器(20)均采用电池作为工作电源；各信号和指令均采用无线发送和接收方式，见图1。
直行发电机(1)的非接触式电磁监测器(22)安装在热能转换器(3)下方的三角底座支撑架(6)上；磁屏蔽板(23)固定在A端的下腹部，见图1，随A端一起摆动，启动位置时非接触式插入(22)，屏蔽磁铁(24)的磁力线，弹簧(25)张力大于磁铁(24)吸力，推动监测开关(26)右移，接通非接触式电磁监测器(22)的电路，见图8。信号发生器(53)发出接通信号给控制器(2)，控制器(2)发出点火指令，电子点火器(20)开通燃气软管(21)并将(16)点火。当热能转换器(3)摆入水平位置时，磁屏蔽板(23)脱离(22)，监测开关(26)左移，关闭电路，控制器(2)接收关闭信号并发出停火指令，见图9。
启动位置时热端液面(56)升高，导热浮板(19)浮在(56)之上；加热盘(16)点燃，加热U型导热管(17)倒U形顶部，热量通过U型导热管(17)向下传导到大球头容器(8)内部，再通过导热软线(18)传导给导热浮板(19)，继而加热热端液面(56)，产生大的饱和蒸气压，液态制冷剂(14)被压向B端，推动A端液面下降，B端液态制冷剂(14)液面上升，热能转换器(3)重心移向B端，当超过支撑轴线(10)，B端向下，A端向上开始摆动。A端液面进一步下降，导热浮板(19)脱离热端液面(56)；同时(23)脱离(22)，控制器(2)接收到(22)的关闭信号，控制器(2)发出熄火指令，(20)关闭(21)，加热盘(16)灭火。B端下摆，管内的更多液态制冷剂(14)流向B端头部，再加上动压头的作用，向下力矩逐步加大，摆动到水平位置附近时，重心又回到A端，A端力矩又变大，又开始向下摆动，液态制冷剂(14)流向A端头部，恢复到启动位置；完成一个运动周期。
非接触式电磁监测器(22)能测得热能转换器(3)启动和水平位置时间点，以及两点之间的时间间隔等技术参数，并发送给控制器(2)，(2)通过调控软件及时发给电子点火器(20)点火和停火指令，并通过电子点火器(20)控制(21)燃气通量大小。
若干个直行发电机(1)上的非接触式电磁监测器(22)测得各自的技术参数，并汇入控制器(2)，控制器(2)根据各直行发电机(1)监测到的技术参数，通过调控软件可实时调整电子点火器(20)点火的延迟时间长短和加热盘(16)火力大小，进而达到协调各直行发电机(1)的工作步调，保证各直行发电机(1)有序运行。
冷头端(B端)与连杆传动机构(4)联接，见图5。连杆传动机构(4)包括头盔连杆框架(27)和中间连杆(28)等。头盔连杆框架(27)套接在B端头部，焊接成一个整体。中间连杆(28)的上端圆孔套接在头盔连杆框架(27)的框架转轴(46)上，另一端圆孔套接在(5)的动子上端转轴(47)上，中间连杆(28)可以在两转轴上转动。B端摆动时带动中间连杆(28)，中间连杆(28)拉动(5)中的动子(29)在定子(30)中上下运动。四个转轴开口销(48)分别将(46)锁定在(27)上，将(47)锁定在(29)上。
三角底座支撑架(6)为一刚性整体，见图7，两支撑架下部位于三角形底座两角，其上部各有一个支撑架螺纹孔(31)，两支撑架螺纹孔(31)同心且水平。半圆金属瓦件(33)与带轴半圆金属瓦件(32)夹持住热能转换器(3)的中部，金属瓦件同心轴(34)的轴线与支撑轴线(10)重合。四个瓦件紧固螺栓(41)通过瓦件通孔(40)，旋入瓦件螺纹孔(39)，使(32)与(33)夹持住热能转换器(3)，形成组合件。将该组合件放置于三角底座支撑架(6)中两支撑架之间，金属瓦件同心轴(34)的两个外端面的锥形中心孔(35)与支撑架螺纹孔(31)对正，从两个支撑架螺纹孔(31)各旋入一个带螺纹的锥头顶丝(36)，锥头顶丝(36)的锥头顶入锥形中心孔(35)，形成一对滑动轴承，再从两锥头顶丝(36)外端旋入两个顶丝固定螺帽(37)，将两个锥头顶丝(36)固定在(6)中两支撑架上。
三角底座支撑架(6)的另一角与热能转换器(3)水平位置时冷头端的位置对应，该角上面安装圆柱形直线发电装置(5)，两者间以球形铰链(38)联接。(38)的下凹型半球支座(42)焊接在三角底座支撑架(6)的另一角上面，两个上凹型半球压盖(43)将(5)中定子(30)下端的球头(44)限制在下凹型半球支座(42)的凹球面内，(5)可作倒伞形摆动，以满足(5)中动子(29)随热能转换器(3)冷头端上下运动的要求。四个支座联结螺栓(45)连接两个上凹型半球压盖(43)和下凹型半球支座(42)，见图7。
圆柱形直线发电装置(5)由定子线圈组(52)和动子磁体组(51)组成，动子磁体组(51)在定子线圈组(52)中直线运行，线圈切割磁力线，线圈内产生电流，见图6。
燃气管道(50)与各直行发电机(1)并联，分别和各(1)中的燃气软管(21)连接，见图1。电力输出线(49)将若干个直线发电装置(5)串联，见图1中的曲折线，发出的电能输入一台化学储能器(54)。

Claims (9)

1.一种摆筒悬浮加热直行发电机，其特征是：热能转换器采用管内无隔离物的热端液面悬浮板加热结构，是一种摆筒悬浮加热新型热力发动机；工作介质为低沸点液体；冷热两端液体介质是贯通的，启动位置时两端形成两个气室；在热端液面有带有导向机构的镂空悬浮导热板，其通过导热软线和导热管与外部加热装置联接，外部热量可快速传递到热端液体液面；两端液面小的温度差可产生大的饱和蒸气压差，热端液面下降，冷端液面升高，摆筒重心移向冷端，过支撑轴线，冷端向下热端向上摆动，将热能转换成机械能；热端液面增加的少量热量会在液体流动中通过转换器散热片和金属外壳传递到外部空气中；发电形式采用摩擦副少，摩擦系数小，机械效率高的直线发电方式；冷端摆动时其头部的连杆传动机构带动下方的直线发电装置中的动子磁体组在定子线圈组中上下运动，切割定子线圈组中的线圈磁力线，线圈组输出电流。
2.根据权利要求1所述的摆筒悬浮加热直行发电机，其特征是：外加热装置分为燃气加热型、太阳加热型和地热加热型；内加热装置包括：镂空悬浮导热板、导热板导向机构、导热管、导热软线。
3.根据权利要求1所述的摆筒悬浮加热直行发电机，其特征是：低沸点液体是工业制冷剂，或者是为热能转换器特制的工作介质。
4.根据权利要求1所述的摆筒悬浮加热直行发电机，其特征是：导热管内填充高导热介质，外管材质为高导热性金属；管型是“U”型的，或者是非“U”型的。
5.根据权利要求1所述的摆筒悬浮加热直行发电机，其特征是：导热软线材质是银、铜、铝高导热性金属，或者是石墨烯材料。
6.根据权利要求1所述的摆筒悬浮加热直行发电机，其特征是：带有导热板导向机构的悬浮导热板浮在热端液面，随液面上下运动，导向机构限制其前后左右运动，避免其撞击热端内壁。
7.根据权利要求1所述的摆筒悬浮加热直行发电机，其特征是：悬浮导热板比重小于低沸点液体比重，其上下面采用高导热性金属，板面采取镂空工艺；上下面之间夹层中是被密闭的空气或导热介质。
8.根据权利要求1所述的摆筒悬浮加热直行发电机，其特征是：以球形铰链加连杆机构方式带动直线发电装置动子作随机上下运动；或者采取可变平行四边形六连杆机构的形式、磕头机结构形式，使动子作垂直上下运动。
9.根据权利要求1所述的摆筒悬浮加热直行发电机，其特征是：若干台摆筒悬浮加热直行发电机将直线发电装置输出电流输入一个化学或物理储能器，再由储能器对外输出电流入网；或者若干台摆筒悬浮加热直行发电机联网，在控制器调控下直接发电输入电网。
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