CN202023652U - 飞轮热燃装置 - Google Patents

Abstract

一种飞轮热燃装置，具有一轴向运动装置、一径向运动装置及一飞轮电磁感应装置，其利用热能驱使轴向运动装置产生运作，连动径向运动装置产生旋转，进而使飞轮电磁感应装置产生电磁感应，产生电力，且本实用新型可应用于民生用的小型热电共生系统或工业用的大型热电共生系统。

Description

飞轮热燃装置

技术领域

本实用新型关于一种能源转换装置，指一种可将热能转换成机械能，并以产生电能的飞轮热燃装置。 

背景技术

然而现有热燃机结构使得能源转换上的效益无法提升，其中，现有热燃机主要区分成内燃机及外燃机两种，并根据机构的不同再区分成径向(立式)或轴向(卧式)，又，径向是指气缸活塞与转轴轴心呈垂直者，而轴向是指气缸活塞与转轴轴心呈平行者，然而上述两种结构在运作时，于一个工作周期内仅能进行单方向的运作，进而使能源转换的效率变低，又，传统汽油热燃机主要区分成二行程(Two stroke)与四行程(Four stroke)，其中，二行程汽油内燃机是以径向活塞，进行上下位移一次，运用一曲柄轴完成进气、压缩、膨胀及排气四个运作流程，而四行程汽油内燃机是借助径向活塞产生上下位移两次，使曲柄轴完成进气、压缩、膨胀及排气四个步骤，以完成汽油化学能转换机械能的转换，又，上述汽油内燃机的径向活塞属于开放性的气循环交换，于运作时需与大自然空气进行交换，进而导致转换的机械能效率降低，且经转换后的汽油，部份以废气的方式排放出，导致环境污染及温室气体的产生，且无论利用柴油或汽油作为能源转换媒介的传统内燃机，皆需与大自然空气进行开放式交换，借助冷空气吸入与石化燃料产生混合，再经由内燃机压、爆、排等行程进行能源转换，最后以热废气型态排出，如此在能源转换上的效率，仅有少数的化学能转换成机械能，其余皆以热废气的形式流失或受到物体重量及磨擦损耗而损失；又，传统外燃机主要区分为开放式或封闭式的工作流体循环，其中，开放式的工作流体运作时，利用单 缸单活塞进行空气的热胀冷缩循环，且运作时需借助与大自然空气进行气体循环，以获得用以制冷的冷空气，却也导致运作时的效率相对较差。 

实用新型内容

有鉴于上述问题，本实用新型主要的目的在于提供一种利用热源启动，借此以提升能量转换时的效率，满足节能环保需求的飞轮热燃装置。 

为达上述目的，本实用新型提供一种飞轮热燃装置，其包括： 

一个轴向运动装置，成形有一个冷腔室及一个热腔室，该两腔室相连通，一个轴向活塞借助一个活塞承柱组设于该冷、热腔室之间； 

一个径向运动装置，具有一个第一方向轴架及一个第二方向轴架，且该第一方向轴架及该第二方向轴架与一个运动导轨相组设，且该径向运动装置与该轴向运动装置的该活塞承柱相连接；以及 

一个飞轮电磁感应装置，具有一个定子及一个转子，该转子与该径向运动装置相组设，该定子上具有一个径向感应线圈及一个轴向感应线圈，该转子上具有一个径向磁体及一个轴向磁体。 

本实用新型以“热”作为主要驱动源，由一轴向运动装置、一径向运动装置及一飞轮电磁感应装置所组构而成，借助热源驱使轴向运动装置产生运作，并连动径向运动装置产生圆周运动，而飞轮电磁感应装置因径向运动装置的运作，产生电力。 

本实用新型有益效果在于：利用热源启动，例如太阳热能或燃烧热能，由一轴向运动装置、一径向运动装置及一飞轮电磁感应装置所组构而成，借助热源驱使轴向运动装置产生运作，并连动径向运动装置产生圆周运动，而飞轮电磁感应装置因径向运动装置的运作，产生电力。借此以提升能量转换时的效率，满足节能环保需求。 

附图说明

图1，为本实用新型的构件示意图。 

图2，为本实用新型的构件组成示意图(一)。 

图3，为本实用新型的构件组成示意图(二)。 

图4，为本实用新型的构件组成示意图(三)。 

图5，为本实用新型的实施流程图。 

其中： 

10     飞轮热燃装置 

101    轴向运动装置             102    径向运动装置 

1011   活塞承柱                 1021   运动导轨 

1012   热腔室                   1022   第一方向轴架 

1013   冷腔室                   1023   第二方向轴架 

1014   轴向活塞                 1024   线性培林 

1015   线性培林                 1025   第一运动盘 

1016   热循环管                 1026   第二运动盘 

1017   回热器 

1018   制冷器 

1019   冷水循环装置 

103    飞轮电磁感应装置         104    电子电路单元 

1031   定子                     1032   转子 

1033   径向磁体                 1034   轴向磁体 

1035   径向感应线圈             1036   轴向感应线圈 

1037   固定轴                   1038   转动件 

21     启动                     22     生成电能 

23     电能转换及储存 

具体实施方式

以下借助图式的辅助，说明本实用新型的构造、特点以及实施例， 以使对于本实用新型有更进一步的了解。 

请参阅图1，图中所示为本实用新型的构件示意图，如图所示，本实用新型所称的飞轮热燃装置10由一轴向运动装置101、一径向运动装置102及一飞轮电磁感应装置103所组构而成，其中，轴向运动装置101通过所组设的一活塞承柱1011与径向运动装置102相连接，而飞轮电磁感应装置103与径向运动装置102组设。 

请参阅图2，图中所示为本实用新型的构件组成示意图(一)，如图所示，本实用新型所称的轴向运动装置101，主要采用单气缸单活塞的封闭式工作流体循环，其与现有开放式工作流体循环不同，更无需使用双活塞产生运作，并且主要利用一热源产生启动，其中，轴向运动装置101成形有一热腔室1012及一冷腔室1013，两腔室(1012、1013)呈相连通状，而热腔室1012略呈细长状，冷腔室1013略呈扁平状，又，两腔室(1012、1013)之间具有一轴向活塞1014，轴向活塞1014经启动后可分别于两腔室(1012、1013)内呈线性往复，轴向活塞1014成形有一活塞承柱1011，可供以连动径向运动装置102产生运作，且活塞承柱1011上组设有一线性培林1015，又，热腔室1012的外端缘成形有一热循环管1016，此热循环管1016进一步与一回热器1017产生组设，回热器1017的其中一端与一制冷器1018产生组设，而制冷器1018的另一端缘进一步与冷腔室1013产生连接，又，制冷器1018的外缘进一步受到一冷水循环装置1019的包覆，此冷水循环装置1019可借助外部吸取水资源或填充一制冷液，使流经制冷器1018的热空气受到制冷，进而产生一冷空气，且冷空气进一步被导入冷腔室1013内，以形成轴向运动装置101运作时，所需的冷缩压力源，又，上述所称的回热器1012与致冷器1018，分别为一管体，主要供于传导两腔室(1012、1013)之中的气体，其中，回热器1017主要将热腔室1012之中的热空气传导至致冷器1018之中，又，致冷器1018 为一导热材质所制成，如此，流经致冷器1018的气体，会因包覆于致冷器1018外围的冷水循环装置1019，使气体产生冷却，进而变成冷空气，并透过致冷器1018传导至冷腔室1013之中。 

请参阅图3，图中所示为本实用新型的构件组成示意图(二)，如图所示，上述所称的径向运动装置102，通过轴向运动装置101的活塞承柱1011与轴向运动装置101产生连接关系，其外观整体观之略呈一圆筒状，且外缘成形有一略呈波浪状并具有高低差的运动导轨1021，而活塞承柱1011的末端分别成形有一第一方向轴架1022及一第二方向轴架1023，其中，第一方向轴架1022套设有数个线性培林1024，并且通过一第一运动盘1025与径向运动装置102产生连接，而第一运动盘1025组设于运动导轨1021之中，且第一方向轴架1022受到活塞承柱1011的带动，产生一特定方向的运作，例如水平方向，又，第二方向轴架1023是借助一第二运动盘1026与径向运动装置101产生连接，第二运动盘1026组设于运动导轨1021之中，且第二方向轴架1023受到活塞承柱1011的带动，产生另一特定方向的运作，例如垂直方向，如此，当活塞承柱1011产生线性位移时，可连动径向运动装置102产生圆周运动；并请参阅图4，图中所示为本实用新型的构件组成示意图(三)，呈上述，飞轮电磁感应装置103与径向运动装置102相组设，其主要通过径向运动装置102产生圆周运动时，导致飞轮电磁感应装置103产生磁力线切割，进而产生电能，而所称的飞轮电磁感应装置103为一外转式电磁感应发电机构，具有一定子1031及一转子1032，其中，转子1032与径向运动装置102产生组设，或一体成形于径向运动装置102上，而转子1032上成形有一径向磁体1033及一轴向磁体1034，各磁体(1033、1034)可分别为一永磁铁，又，定子1031上成形有一径向感应线圈1035及一轴向感应线圈1036，且各感应线圈(1035、1036)分别对应于各磁体(1033、1034)，又，转子 1032进一步与一电子电路单元104电性连接，以供飞轮电磁感应装置103运作后，所产生的电能可借助电子电路单元104传输至其他装置供以运用，又，为使转子1032于转动时，可减少转动时的摩擦，可进一步于转子1032及一固定轴1037之间组设一转动件1038，例如培林等，又，上述所称的电子电路单元104可为一智能型电网。 

请参阅图5，图中所示为本实用新型的实施流程图，并请搭配参照第2-4图，本实用新型所称的飞轮热燃装置10其实施流程如下所述：(1) 

启动21：本实用新型借助一外部热能，例如太阳热能或燃烧热能，供使轴向运动装置101产生运作，首先，将热源靠近轴向运动装置101的热腔室1012外周缘，使热腔室1012因受热逐渐产生膨胀效应，并驱使热腔室1012的热空气形成一热胀的压力，进而推动轴向活塞1014往热膨胀方向挤压，而热空气进一步借助热循环管1016，通过回热器1017导入制冷器1018之中，当回热器1017所传导的热空气受到致冷器1018的冷却，转换成一冷空气，且此冷空气进一步被导入冷腔室1013内，以形成一冷缩的压力，此冷空气进一步充满冷腔室1013及轴向活塞1014的末端，而冷空气推动轴向活塞1014朝向热腔室1012的方向挤压，当热腔室1012与冷腔室1013之间产生了压力差，使轴向活塞1014向冷腔室位移，进而带动径向作动装置产生旋转，当径向作动装置进行旋转时，驱使轴向活塞1014向热腔室的方向位移，如此轴向活塞1014产生线性的往复运动； 

(2)生成电能22：承上所述，轴向运动装置101产生线性的往复运动，活塞承柱1011进一步带动第一方向轴架1022及第二方向轴架1023产生运作，使径向运动装置102产生360度的圆周运动，此时，飞轮电磁感应装置103的转子1032，因径向运动装置102的运作，进而产生旋转，如此转子1032旋转产生了磁力线的切割，定子1031上的各感应线 圈(1035、1036)分别产生一电能； 

(3)电能转换及储存23：承生成电能22步骤所述，飞轮电磁感应装置103所产生的电能，进一步通过电子电路单元104，将所生成的电能进行处理，且转换完成的电能可进一步储存于一电容电池内，而所生成的电能可作为飞轮热燃装置10再次启动的能源。 

综上所述，本实用新型所称的飞轮热燃装置，是以“热”作为主要驱动源，由一轴向运动装置、一径向运动装置及一飞轮电磁感应装置组构而成，借助热源驱使轴向运动装置产生运作，进而连动径向运动装置产生圆周运动，而飞轮电磁感应装置因径向运动装置的运作，产生电力。 

唯，以上所述者，仅为本实用新型的较佳的实施例而已，并非用以限定本实用新型实施的范围；任何熟习此技艺者，在不脱离本实用新型的精神与范围下所作的均等变化与修饰，皆应涵盖于本实用新型的专利范围内。 

综上所述，本实用新型的功效，具有新型的产业可利用性、新颖性与进步性等专利要件；申请人爰依专利法的规定，提起新型专利的申请。 

Claims (4)

1.一种飞轮热燃装置，其特征在于，包括：

一个轴向运动装置，成形有一个冷腔室及一个热腔室，该两腔室相连通，一个轴向活塞借助一个活塞承柱组设于该冷、热腔室之间；

一个径向运动装置，具有一个第一方向轴架及一个第二方向轴架，且该第一方向轴架及该第二方向轴架与一个运动导轨相组设，且该径向运动装置与该轴向运动装置的该活塞承柱相连接；以及

一个飞轮电磁感应装置，具有一个定子及一个转子，该转子与该径向运动装置相组设，该定子上具有一个径向感应线圈及一个轴向感应线圈，该转子上具有一个径向磁体及一个轴向磁体。

2.如权利要求1所述的飞轮热燃装置，其特征在于，该轴向运动装置的该热腔室外端缘成形有一个热循环管，该热循环管组设有一个回热器，该回热器的一端组设有一个制冷器，且该制冷器与该冷腔室相连接。

3.如权利要求2所述的飞轮热燃装置，其特征在于，该制冷器被一个冷水循环装置的包覆。

4.如权利要求1所述的飞轮热燃装置，其特征在于，该运动导轨为波浪状并具有高低差。 

Images