利用环境热能对外做功的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种利用环境热能对外做功的装置，包括正反馈热泵系统和往复多级热交换做功系统，利用正反馈热泵产生高温热源和低温热源，同时采用往复多级热交换做功装置利用热能和冷能做功，先正向移动流体状做功介质通过多个装有储能介质的容器，让流体状做功介质逐渐降温或者升温到所需温度，同时得到不同品质的储能介质，然后再反向依次移动流体状做功介质通过多个装有储能介质的容器，让该环节逐渐升温或者降温到所需温度，以再次利用存储在储能介质中的热能或者冷能，达到充分利用热能或者冷能的目的。

【技术实现步骤摘要】
利用环境热能对外做功的装置
本技术涉及动力机械
，尤其涉及一种利用环境热能对外做功的装置。
技术介绍
因经济的不断发展，对能源的需求很大，并且日益增加，而石油煤炭天然气等能源，日益枯竭。为了经济的持续发展，必须寻找新的能源，但各种取得能源的技术都有其自身的不足，譬如成本高、危险性大、会枯竭、有污染、容易破坏环境等。即使是利用水力、风力、地热等清洁能源发电，也非常容易受地域环境限制，而且需要投入大量的设备来进行能量转换，成本极高，不能很好的解决日益迫切的能源问题。在我们生活的环境中存在大量的能源，现有的技术只是利用了其中的风能、太阳能等，却很少利用环境中的热能，而环境中的热能是所有能源中含量最大的能源，但是其却未能得到很好的利用。因此，急需要一种利用环境热能对外做功的装置来解决上述存在的问题。专利CN201510521304.7描述了一种利用环境中的热能对外做功的装置，本专利是基于该专利对该专利的改进，本专利所描述的正反馈热泵及往复多级热交换技术，能非常有效的产生和利用热能和冷能，同时结构简单有效易于实现，而专利CN201510521304.7采用的热泵只是普通热泵，其制热制冷的效率远不如本专利的所述的正反馈热泵，专利CN201510521304.7所描述的做功装置也不如本专利所描述的往复多级热交换做功装置简单可靠。本专利的核心技术往复多级热交换和正反馈热泵，能让以环境热能为能源的发动机从理论走向实用化。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种利用环境热能对外做功的装置，该装置可以将环境的热能转化为动能输出，环保且使用方便。为实现上述目的，本技术提供了一种种利用环境热能对外做功的装置，包括正反馈热泵系统和往复多级热交换做功系统，利用正反馈热泵产生高温热源和低温热源，同时采用往复多级热交换做功装置利用热能和冷能做功，先正向移动流体状做功介质通过多个装有储能介质的容器，让流体状做功介质逐渐降温或者升温到所需温度，同时得到不同品质的储能介质，然后再反向依次移动流体状做功介质通过多个装有储能介质的容器，让该环节逐渐升温或者降温到所需温度，以再次利用存储在储能介质中的热能或者冷能，达到充分利用热能或者冷能的目的。较佳地，所述利用环境热能对外做功的装置还包括一个正反馈热泵系统。较佳地，所述利用环境热能对外做功的装置还包括一个往复多级热交换做功系统。较佳地，所述正反馈热泵系统包括压缩机（1），以及多个热交换容器，管道穿过多个热交换容器分别与压缩机（1）和储气罐B（10）相接，储气罐B（10）通过穿过多个热交换容器的管道与蒸汽机（12）相接，蒸汽机（12）通过管道与储气罐A（13）相接，储气罐A（13）通过穿过最高温容器的管道与压缩机（1）相接。较佳地，所述利用环境热能对外做功的装置还包括一个正反馈热泵系统，以及穿过热泵系统各容器的管道，管道与一液压缸（17）接成差动输出形式，管道上接有启动器（15）以及限压阀（16），液压缸（17）上装有回程弹簧，液压缸（17）活塞杆与运动转换机构（19）相接，运动转换机构（19）与负载A（20）相接。较佳地，所述利用环境热能对外做功的装置还包括一个正反馈热泵系统，以及穿过热泵系统各容器的管道，管道的两端与移液缸（22）相接，移液缸（22）内部装有重活塞（23），管道上接有液压缸（24）以及限压阀（21），液压缸（24）上装有回程弹簧，液压缸（24）活塞杆与运动转换机构（25）相接，运动转换机构（25）与负载B（26）相接。较佳地，所述利用环境热能对外做功的装置还包括一个正反馈热泵系统，以及穿过热泵系统各容器的管道，储气罐A（27）通过管道经过最高温容器与蒸汽机（33）进气口相接，蒸汽机（33）排气口通过管道与储气罐B（31）相接，储气罐B（31）通过管道经过各容器与储液罐（30）相接，储液罐（30）通过管道与工质泵（29）相接，工质泵（29）通过管道经过单向阀（28）及各容器与储气罐A（27）相接。技术采用的技术方案为：本技术的利用环境热能对外做功的装置是利用热泵吸收环境中的热能对外做功。它主要包含一个正反馈热泵系统，一个往复多级热交换做功系统。其原理为利用正反馈热泵产生高温热源和低温热源，同时采用往复多级热交换做功装置利用热能和冷能做功，即先正向移动流体状做功介质通过多个装有储能介质的容器，让流体状做功介质逐渐降温或者升温到所需温度，同时得到不同品质的储能介质，然后再反向依次移动流体状做功介质通过多个装有储能介质的容器，让该环节逐渐升温或者降温到所需温度，以再次利用存储在储能介质中的热能或者冷能，达到充分利用热能或者冷能的目的。该技术方案主要有2个特点。1.往复多级热交换做功系统：本技术采用的是往复多级热交换的方式，即先正向移动流体通过多个装有储能介质的容器，储能介质一般为水、溶液或者油，让某个环节逐渐降温或者升温到所需温度，同时得到不同品质的冷热介质，然后再反向依次移动流体通过多个装有储能介质的容器，让该环节逐渐升温或者降温到所需温度，以再次利用存储在介质中的热能或者冷能，达到充分利用热能或者冷能的目的。因为多级热交换的特殊性，在这里采用往复移动流体工质来加热或者冷却流体工质的方式非常理想，可以达到让整个系统大大简化体积大大减小的效果，同时很容易就可以达到所有环节都是多级热交换的目的。流体可以是蒸汽、气体、或者液体，往复多级热交换做功装置是一种新的热机，主要特点是回收余热不向环境排热，热效率很高。采用液体比较容易达到小体积大功率的效果，普通的液压系统不是热机，不是利用液体受热膨胀来工作的，它的工质一般选用低热膨胀系数的液体，普通的液压系统在使用中会面临升温的问题，因为液体的比重较大，粘滞阻力也大，很多能量转为了液体的动能然后又转为了热能，使得液压系统能效降低，且可能造成过热。而在这里采用液体的时候，它是一种新的热机，是利用热膨胀系数高的液体受热膨胀来工作的，因为多级热交换的存在，即使一些机械能转为了热能也能被重复利用，再次转为机械能，且因为热能会被储能介质吸收，它也不会产生过热的问题，这种新的热机有别于将废热排放到环境中的热机，可以称为第2类热机，此种热机没有爆燃现象，噪音极低，震动小，而且完全没有排放，十分环保。2.正反馈热泵系统：普通热泵是从单一温度介质吸热工作，而正反馈热泵系统，是从多个温度的介质中多次吸热逐渐升温，即从多个储能介质以及最高温度的热水中吸热，最后达到最高温度热水的温度，然后再压缩依次放热到最高温度的热水以及储能介质中，逐渐提高最高温度热水及储能介质的温度。这样，它压缩前热泵中的冷媒的温度跟压缩后的冷媒的温差一直都是很小，也就是说，热泵一直是工作在很小温差状态，按理想逆卡诺循环效率T1/(T2-T1)来算，只要温差足够小，热泵能效理论上无穷大，且它不会在冷媒温度低的时候就开始压缩升温，也不会在冷媒还是热的时候就开始蒸发制冷，因此热泵在整个过程的效率都非常高，大大高于普通热泵。冷端同理，放热后热泵中的冷媒被储能介质冷却到环境温度之后，继续逐渐冷却到最低温度的水的温度，然后达到最低温度的工质气化，依次逐渐冷却最低温度的水以及储能介质，如此反复。热泵压缩机内工质减压蒸发前后具有压强差，工质体积膨胀，可以通过做功气缸(例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用环境热能对外做功的装置，其特征在于，包括正反馈热泵系统和往复多级热交换做功系统，利用正反馈热泵产生高温热源和低温热源，同时采用往复多级热交换做功装置利用热能和冷能做功，先正向移动流体状做功介质通过多个装有储能介质的容器，让流体状做功介质逐渐降温或者升温到所需温度，同时得到不同品质的储能介质，然后再反向依次移动流体状做功介质通过多个装有储能介质的容器，让该环节逐渐升温或者降温到所需温度，以再次利用存储在储能介质中的热能或者冷能，达到充分利用热能或者冷能的目的。

【技术特征摘要】
1.一种利用环境热能对外做功的装置，其特征在于，包括正反馈热泵系统和往复多级热交换做功系统，利用正反馈热泵产生高温热源和低温热源，同时采用往复多级热交换做功装置利用热能和冷能做功，先正向移动流体状做功介质通过多个装有储能介质的容器，让流体状做功介质逐渐降温或者升温到所需温度，同时得到不同品质的储能介质，然后再反向依次移动流体状做功介质通过多个装有储能介质的容器，让该环节逐渐升温或者降温到所需温度，以再次利用存储在储能介质中的热能或者冷能，达到充分利用热能或者冷能的目的。2.如权利要求1所述的利用环境热能对外做功的装置，其特征在于，还包括一个正反馈热泵系统。3.如权利要求1所述的利用环境热能对外做功的装置，其特征在于，还包括一个往复多级热交换做功系统。4.如权利要求1所述的利用环境热能对外做功的装置，其特征在于，所述正反馈热泵系统包括压缩机（1），以及多个热交换容器，管道穿过多个热交换容器分别与压缩机（1）和储气罐B（10）相接，储气罐B（10）通过穿过多个热交换容器的管道与蒸汽机（12）相接，蒸汽机（12）通过管道与储气罐A（13）相接，储气罐A（13）通过穿过最高温容器的管道与压缩机（1）相接。5.如权利要求1所述的利用环境热能...

【专利技术属性】
技术研发人员：余义刚，
申请(专利权)人：余义刚，
类型：新型
国别省市：广东,44