[发明专利]一种辐射加热温差发动机

说明书

一种辐射加热温差发动机，其热能转换器是呈哑铃形的特制密封金属容器，可形成两端头部均存有气体的液体隔断空间；外加热装置安装在大哑铃头一端，将热能通过导热管向下传入热端内，加热导热管下部的辐射板，辐射板将热能以电磁波形式辐射出去；热端内壁为白体材料，反射电磁波；在启动液面位置安装黑体格栅层，吸收电磁波并转化成热能，加热液体液面；热端液面温度快速升高，产生大的饱和蒸气压，压迫管内液体流向冷端，热端液面下降冷端液体位置上抬，造成重心移向支撑轴线，继而越过支撑轴线，使热端上摆，冷端下摆，输出动能，可带动不同工业装置工作。

所属技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种热能转换器两端有微小温差就能摆动输出动能的装置。

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的热能转换器，该热能转换器是一种新型热力发动机。经研究发现其存在的问题是：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，冷端液面升高，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。

发明内容

为了克服原有技术中的问题，本发明推出一种辐射加热温差发动机。该发动机摆筒热能转换器内辐射蒸发装置通过辐射方式传递给摆筒一端液体液面热量，使摆筒两端产生蒸气压差，推动液体流动；该发动机外加热装置不仅可以利用各种燃气(包括原生沼气等劣质气体)，而且可以利用地热、工业废热和太阳热等热源。

本发明所采用的技术方案是：热能转换器改原来的“管内有隔离物加热端整体加热”为现在的“管内无隔离物加热端液面辐射加热”结构，热能转换器是呈哑铃形的特制密封金属容器，抽真空后内装一定量的低沸点液体，可形成两端头部均存有气体的液体隔断空间；外加热装置安装在大哑铃头一端，将热能通过导热管向下传入热端内，加热导热管下部的辐射板，辐射板将热能以电磁波形式辐射出去；热端内壁为白体材料，反射电磁波；在热端启动液面位置安装黑体格栅层，吸收电磁波并转化成热能，加热液体液面；热端液面温度快速升高，产生大的饱和蒸气压，压迫管内液体流向冷端，热端液面下降冷端液体位置上抬，造成重心移向支撑轴线，继而越过支撑轴线，使热端上摆，冷端下摆，输出动能，可带动不同工业装置工作。见图1。

该发动机包括摆筒热能转换器、内辐射蒸发装置、外加热装置、三角支撑底座等部件。

摆筒热能转换器外壳是采用高导热金属材料的哑铃形特制密封容器，见图2，哑铃头一端大一端小。大哑铃头为热端，其上部安装有外加热装置，见图4。先将热能转换器水平放置，在管径中部找出水平位置的平衡轴线(重心位置)，从平衡轴线向冷端作水平位移，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，热端(A端)力矩变大，向下摆动，使A端降低而冷端(B端)升高。启动位置时，形成A和B两端均存有气体的液体隔断空间(两个气室)，见图3。冷热两端液体介质是贯通的，可以避免运行中转换器起始重心点向冷端的漂移。工作介质为低沸点液体，选择工业制冷剂或者是为热能转换器特制的工作介质。