[发明专利]一种利用固体工质实现热能-机械能转换的热机装置

说明书

一种利用固体工质实现热能‑机械能转换的热机装置，属于动力装置领域。包括活塞式固态热能转换装置；所述活塞式固态热能转换装置包括外壳、内芯和SMA弹簧；外壳的底部封闭，顶部开口，侧壁上设有热水入口、冷水入口、热水出口和冷水出口；内芯位于外壳内，内芯顶部设有活塞，底部开口，侧壁设有分别与热水入口、冷水入口、热水出口和冷水出口对应的开口；活塞顶部设有连接轴，SMA弹簧位于内芯内。本发明通过将热水和冷水交替通入活塞式固态热能转换装置内，SMA弹簧受冷伸展受热收缩，往复推动活塞输出动力。

技术领域

本发明涉及动力装置领域，尤其涉及一种利用固体工质实现热能-机械能转换的热机装置。

背景技术

汽轮机和燃气轮机这类传统的能量转化器主要利用气体的物态变化来完成能量转换，因此低温区域的热效率较低，特别是利用发电厂和废物焚烧装置产生的热量，例如长距离输送热能则热量损失极大，因此这样的热量只限于邻近地区利用，但是如果热机的工作物质换成固体，利用固体物质的原子结合能变化而实现的化学能转换器，即使在低温范围内热效率也相当高，因此利用低温范围下不能利用的能量来开发发电技术是十分有必要的。

发明内容

为解决现有传统能量转化器低温区域的热效率较低的问题，本发明提供了一种利用固体工质实现热能-机械能转换的热机装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种利用固体工质实现热能-机械能转换的热机装置，包括活塞式固态热能转换装置；所述活塞式固态热能转换装置包括外壳、内芯和SMA弹簧；外壳的底部封闭，顶部开口，侧壁上设有热水入口、冷水入口、热水出口和冷水出口；内芯位于外壳内，内芯顶部设有活塞，底部开口，侧壁设有分别与热水入口、冷水入口、热水出口和冷水出口对应的开口；活塞顶部设有连接轴，SMA弹簧位于内芯内。

进一步的，所述外壳的底部通过后盖封闭，后盖上设有用于固定SMA弹簧的凸起，内芯侧壁与外壳侧壁贴合，活塞内部设有通路，内芯顶部还设有挡板，挡板位于活塞上方，内芯在外壳内的伸展位置和收缩位置之间滑动。

进一步的，当内芯位于所述收缩位置时，SMA弹簧为收缩状态，内芯侧壁封闭热水入口和冷水出口，热水出口和冷水入口分别与内芯侧壁上对应的开口连通，热水出口位于活塞上方，挡板位于热水出口上方，内芯底部与后盖接触。

进一步的，当内芯位于所述伸展位置时，SMA弹簧为伸展状态，内芯侧壁封闭热水出口和冷水入口，热水入口和冷水出口分别与内芯侧壁上对应的开口连通，热水入口位于活塞下方，内芯底部与后盖之间有间隙。

进一步的，所述SMA弹簧位于内芯的槽形室内，SMA弹簧一端与活塞底部接触，另一端与后盖接触，用于固定SMA弹簧的凸起伸入SMA弹簧内。

进一步的，所述活塞式固态热能转换装置成对设置并分别与杠杆转动连接，油压机的伸缩轴也与杠杆转动连接，杠杆与两个活塞式固态热能转换装置的连接点之间设有支点。

进一步的，所述热水入口和热水出口分别通过管道与热水箱相连，热水箱与热水入口之间设有微型泵，冷水入口和冷水出口分别通过管道与冷水箱相连，冷水入口与冷水箱之间设有微型泵。

本发明的有益效果是：热水和冷水交替通入活塞式固态热能转换装置内，SMA弹簧受冷伸展受热收缩，往复推动活塞输出动力。

附图说明

图1为本发明的部分结构示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明活塞式固态热能转换装置的结构示意图；

图4为本发明的右视图；

图5为本发明的正视图；

图6为本发明的左视图；

图7为本发明的俯视图。