[发明专利]一种基于盐梯度太阳池的活塞式热气发动机装置

权利要求书

1.一种基于盐梯度太阳池的活塞式热气发动机装置,包括盐梯度太阳池（1）和活塞式热气发动机（5）装置，盐梯度太阳池（1）由下对流层（2），盐梯度层（3）和上对流层（4）组成，活塞式热气发动机（5）装置模块由加热缸（6），冷却缸（7），排量活塞（9），动力活塞（10），上联动杆（11），下联动杆（12），飞轮（13），肋片（14），回热段（15）以及气缸（16）组成；活塞式热气发动机（5）内部设有做功工质（8）；一种基于盐梯度太阳池的活塞式热气发动机装置其结构特征还在于：活塞式热气发动机（5）的加热缸（6）设置在盐梯度太阳池（1）的下对流层（2），冷却缸（7）设置在盐梯度太阳池（1）上对流层（4）中，连接加热缸（6）和冷却缸（7）的回热段（15）设置在盐梯度层（3）中，冷却缸（7）外壁面设置肋片（14），排量活塞（9）设置在动力活塞（10）的下方，两者通过下联动杆（12）、上联动杆（11）与飞轮（13）相连接组成活塞式热气循环的必要循环装置；所述的盐梯度太阳池（1）的活塞式热气发动机（5）利用盐梯度太阳池（1）上对流层（4）与下对流层（2）之间存在的温差将盐梯度太阳池（1）存储的热量转换为功输出。

2.根据权利要求1所述的一种基于盐梯度太阳池的活塞式热气发动机装置，其工作原理在于：盐梯度太阳池（1）的下对流层（2）和上对流层（4）分别为活塞式热气发动机（5）提供高温热源和低温冷源，具体为：盐梯度太阳池（1）下对流层（2）为活塞式热气发动机（5）提供高温热源，盐梯度太阳池（1）的上对流层（4）为活塞式热气发动机（5）提供低温冷源；活塞式热气发动机（5）做功工质（8）通过加热缸（6）从盐梯度太阳池（1）下对流层（2）的热盐水中获取热量并产生膨胀，通过下联动杆（12）、上联动杆（11）及飞轮（13）对外输出功，通过冷却缸（7）将余热释放到盐梯度太阳池（1）上对流层（4）的水中；盐梯度层3的温度分布促进了气缸16回热段15的回热，即做功工质（8）在加热缸（6）向上膨胀过程中经过位于盐梯度层（3）的回热段（15），被盐梯度层（3）中由下向上逐渐降低的温度梯度逐步冷却，而做功工质（8）在冷却缸（7）中被冷却后向下流动过程中，经过位于盐梯度层（3）的回热段（15），又被盐梯度层（3）中由上而下逐渐升高的温度梯度逐步加热。

3.根据权利要求1及权利要求2所述的一种基于盐梯度太阳池的活塞式热气发动机装置，活塞式热气发动机（5）的加热缸（6）与盐梯度太阳池（1）的下对流层（2）中的热盐水的换热采用间壁式（即不接触式）换热器方式；活塞式热气发动机（5）的冷却缸（7）与盐梯度太阳池（1）上对流层（4）中的热盐水的换热采用间壁式换热器方式。

4.根据权利要求1及权利要求2所述的一种基于盐梯度太阳池的活塞式热气发动机装置，其特征在于：所述的肋片（14）完全设置在盐梯度太阳池（1）上对流层（4）的水中，加快了冷却缸（7）中做功工质（8）向盐梯度太阳池（1）的上对流层（4）释放余热的速率。

5.根据权利要求1及权利要求2所述的一种基于盐梯度太阳池的活塞式热气发动机装置，其特征在于：所述的活塞式热气发动机（5）的飞轮（13）放置时高出盐梯度太阳池（1）上对流层（4）的液体表面，当加热缸（6）从盐梯度太阳池（1）下对流层（2）吸收热量时做功工质（8）受热膨胀推动排量活塞（9）向上运动作用于下联动杆（12）及上联动杆（11），推动飞轮（13）转动作用于动力活塞（10）向下运动进而压缩在冷却缸（7）中冷却的做功工质（8）；飞轮（13）设置在空气中转动阻力比放在水中的转动阻力小的多，故能更好的完成活塞式热气循环。

6.根据权利要求1及权利要求2所述的一种基于盐梯度太阳池的活塞式热气发动机装置，其特征在于：所述的排量活塞（9）与活塞式热气发动机（5）的缸壁之间存在一定的间隙，以便做功工质（8）在膨胀和压缩时能够在加热缸（6）和冷却缸（7）之间往复流动，从而推动动力活塞（10）完成对外做功。

7.根据权利要求1及权利要求2所述的一种基于盐梯度太阳池的活塞式热气发动机装置的动力活塞（10）与缸壁之间为往复式动密封，以将做功工质（8）封闭在发动机气缸（16）内部。

8.根据权利要求1及权利要求2所述的一种基于盐梯度太阳池的活塞式热气发动机装置中的做功工质（8）可以是空气、氮气、氦气或氢气等气体。