脉冲供水外热式太阳能发动机制造技术

一种脉冲供水外热式太阳能发动机，在旋转抛物面聚光镜的中心安装加热室，在旋转抛物面的焦点处安装一个把入射光再次反射聚焦到加热室的小凹面反光镜，加热室通过高压软管与动力机连接，向加热室内脉冲供水的柱塞水泵与加热室连接。本发明专利技术制造简单，使用寿命长，成本价格低廉，热效率高，清洁环保，易于推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械工程中的动力设备，尤其涉及一种外热式太阳能发动机。
技术介绍
当前世界能源危机日益严重，生态环境明显恶化，因此人们加大了对清洁环保再生能源的开发。集热温度高、便于农村每户单独使用的抛物面碟式太阳能热发电装置，要算是目前最有前途的可再生能源利用设备之一，但由于造价和运行成本过高等原因，抛物面碟式太阳能热发电装置未能被大范围推广应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：解决上述现有技术存在的问题，而提供一种制造简单、使用寿命长、成本价格低廉、热效率高、清洁环保、易于推广应用的脉冲供水外热式太阳能发动机。本专利技术采用的技术方案是：一种脉冲供水外热式太阳能发动机，在旋转抛物面聚光镜的中心安装加热室，在旋转抛物面的焦点处安装一个把入射光再次反射聚焦到加热室的小凹面反光镜，加热室通过高压软管与动力机连接，向加热室内脉冲供水的柱塞水泵与加热室连接。上述技术方案中，所述的加热室其周围和底面有保温层，上面有钢化玻璃盖板。上述技术方案中，所述的动力机安装在立柱顶端的机架上，机架一端与旋转抛物面聚光镜铰接，机架另一端由仰角丝杆调节装置与旋转抛物面聚光镜连接，机架和立柱之间安装有水平旋转装置。上述技术方案中，所述的柱塞水泵上安装有向加热室喷水雾的雾化喷嘴。上述技术方案中，所述的旋转抛物面聚光镜以石棉水泥做基材，用预应力钢筋骨架做支撑，聚光镜凹面由玻璃镀银镜面分块嵌装。上述技术方案中，所述的动力机采用气缸活塞式脉冲供水热气机，在其气缸盖的中央部位，安装有柱塞水泵，柱塞水泵通过喷嘴与加热室连接，气缸盖上还安装有高压软管，高压软管通过第一单向阀和第二单向阀与加热室连接。上述技术方案中，所述的动力机采用气缸活塞式脉冲供水蒸汽机，在其气缸盖上安装高压进气阀，进气柱塞安装在高压进气阀中间，进气柱塞由凸轮、连杆、摇臂和弹簧控制，进气柱塞的上下移动控制高压进气口的开闭，柱塞水泵安装在脉冲供水蒸汽机内的凸轮上方，柱塞水泵通过第三单向阀与加热室连接。上述技术方案中，所述的动力机采用气缸活塞式脉冲供水双缸热气机，所述的气缸活塞式脉冲供水双缸热气机具有工作气缸、输气气缸和工作活塞、输气活塞，其工作活塞与输气活塞相差180度相位角，输气气缸直径比工作气缸直径大，在输气气缸上安装有高压软管，高压软管通过第一输气阀门和第二输气阀门分别与第一加热室和第二加热室，在高压软管上还安装有喷嘴；工作气缸上也安装有高压软管，高压软管通过第一工作阀门和第二工作阀门分别与第一加热室和第二加热室连接。在现有的旋转抛物面太阳能发电装置中，动力机大都安装在聚光镜的焦点上，并随着跟踪装置做大弧度摆动。这样重心很高，不但要求支撑杆有很好的强度，而且还挡住了投射到聚光镜上的部分阳光。本专利技术的动力机安装在立柱顶端的机架上，不但降低了重心，而且还能做聚光镜的配重铁之用。同时还无需大弧度摆动，只须自转就行了。本专利技术在抛物面聚光镜的焦点处安置了一个小凹面反光镜，不但大大的减轻了重量，而且还减少了遮挡太阳光的入射面积，同时还能再次反射聚焦，能把太阳光投射到较小的受热平面上。本专利技术的加热室安装在聚光镜中心位置，这对加热室的防风、保温都有很大的好处。本专利技术的旋转抛物面聚光镜采用石棉水泥做基材，用预应力钢筋骨架支撑，聚光镜凹面采用玻璃镀银镜面分块嵌成。石棉、水泥是廉价的建筑材料，并且不生锈不变形，因此能大大的降低聚光镜的造价。本专利技术还采用了特制的成型模具，在石棉水泥中，加入了预应力钢筋增强，这样不但提高了抛物面聚光镜的钢度，同时也降低了其钢材重量。在现有的外燃机中，比如斯特林发动机，它们大都是闭式循环。即工质在封闭的容器中，加热端加热，产生压力推动活塞做功后废气不排走，而是流到冷却端进行冷却，然后再到加热端进行加热，产生压力后再次做功，如此循环。因工质是在封闭的容器内进行冷却，它的温度不可能很快冷却到容器外常温那么低。因此，本专利技术的关键技术在于每次做完功的废气全部被排到容器外，吸进来的新鲜冷空气通过加热后来做功。这样工质在加热前后的温差比普通闭式循环的外燃机要大得多。本专利技术的关键技术还在于在气缸盖中央，设置了一个柱塞水泵，活塞快到上止点时，其顶部的镶块将柱塞芯子向上推，柱塞水泵开始泵水，其泵水量能够根据加热室的温度高低来增减。该装置能在新鲜冷空气压入加热室的同时注入适量的水雾，带有水雾的混合冷空气在加热室内被高温加热后，能产生巨大的压力来推动活塞做功。本专利技术设计的脉冲柱塞泵水装置，在气缸活塞的每一做功冲程，柱塞水泵都向加热室泵一次水，每一次做功冲程蒸发了多少水，柱塞水泵就通过调节装置自动的向加热室补进多少水，保持加热室内的水位在规定的高度。这样就极大缩小了加热室的体积，减少了加热室的水容量，自然也就缩短了开机时加热室内冷水的升温时间。只要有阳光照射，焦点的温度达到工作要求后，本专利技术能在几分钟之内便可把蒸汽压力升上来，机器就可以马上转动起来。而普通的锅炉容量大、装水多，每天太阳升起来后，即使焦点温度已达到工作要求，也要花费很长时间，才能把锅炉中冷水的温度升高，把蒸汽压力烧起来。然而利用太阳能不比烧常规能源，它不能连续工作。每当太阳下山，锅炉的蒸汽压力降下来后，就不能带动蒸汽机正常运转了。锅炉中的大量的沸水只能让它慢慢的冷却，而无法做功。为此，本专利技术加热室的体积和水容量做得很小，太阳下山后加热室中的水很快就冷却了，不像普通锅炉那样浪费大量的余热。本专利技术的高压进气阀，安装在汽缸盖的顶部，通过凸轮、连杆、摇臂和弹簧来控制其打开和关闭，十分方便可靠。由于加热室的体积很小，本专利技术动力机和加热室紧连在一起，并同时安装在旋转抛物面聚光镜立柱顶端的机架上，和跟踪太阳的聚光镜同步转动，由于动力机和加热室安装在一起，这样缩短了连接二者的蒸汽管道距离，减少了热能的损耗。本专利技术的上述技术方案具有加工工艺简单，造价低廉，使用寿命长、无污染、清洁环保等优点，使用太阳能这个取之不尽用之不竭的新能源，节能降耗。本专利技术大部分零部件均已标准化，一般的内燃机生产厂家均有工装夹具进行生产加工。因此本专利技术是现有外燃机更新换代的最佳产品，是太阳能发热电技术的重要创新。附图说明图1为本专利技术实施例1结构示意图。图2、图3为本专利技术实施例2热气机结构示意图。其中，图2为气缸活塞下行做功状态图，图3为气缸活塞上升状态图。图4、图5为本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脉冲供水外热式太阳能发动机，其特征在于，在旋转抛物面聚光镜的中心安装加热室，在旋转抛物面的焦点处安装一个把入射光再次反射聚焦到加热室的小凹面反光镜，加热室通过高压软管与动力机连接，向加热室内脉冲供水的柱塞水泵与加热室连接。

【技术特征摘要】
1.一种脉冲供水外热式太阳能发动机，其特征在于，在旋转抛物面聚
光镜的中心安装加热室，在旋转抛物面的焦点处安装一个把入射光再次反
射聚焦到加热室的小凹面反光镜，加热室通过高压软管与动力机连接，向
加热室内脉冲供水的柱塞水泵与加热室连接。
2.根据权利要求1所述的脉冲供水外热式太阳能发动机，其特征在于，
所述的加热室其周围和底面有保温层，上面有钢化玻璃盖板。
3.根据权利要求1所述的脉冲供水外热式太阳能发动机，其特征在于，
所述的动力机安装在立柱顶端的机架上，机架一端与旋转抛物面聚光镜铰
接，机架另一端由仰角丝杆调节装置与旋转抛物面聚光镜连接，机架和立
柱之间安装有水平旋转装置。
4.根据权利要求1所述的脉冲供水外热式太阳能发动机，其特征在于，
所述的柱塞水泵上安装有向加热室喷水雾的雾化喷嘴。
5.根据权利要求1所述的脉冲供水外热式太阳能发动机，其特征在于，
所述的旋转抛物面聚光镜以石棉水泥做基材，用预应力钢筋骨架做支撑，
聚光镜凹面由玻璃镀银镜面分块嵌装。
6.根据权利要求1所述的脉冲供水外热式太阳能发动机，其特征在于，
所述的动力机采用气缸活塞式脉冲供水热气机，在其...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂再安，
申请(专利权)人：聂再安，
类型：发明
国别省市：湖南;43