專利名稱：太陽能溫差動力機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種動力裝置，尤其是利用太陽能溫差將特殊流體加熱進而轉變為機械能的太陽能溫差動力機。
背景技術：
目前在很多地方如沙漠、草原地區使用內燃機動力裝置或電力裝置還受到很多條件的制約，即便在城郊、鄉村也不同程度的存在局限性，如日漸短缺的石油供應、內燃機的噪音和污染、電力線路的架設等。如何尋找一種綠色動力源且又不受能源和使用空間的限制是很多學者探索的課題。解決了這一課題，對于沙漠的治理、對于能源短缺、對于改變人類生存環境等意義重大。眾所周知，太陽能是一種綠色能源，取之不盡，用之不竭，基本不受空間限制。但現有太陽能動力裝置如太陽能發電等還只是處于小規模階段，普及性差；用于灌溉和沙漠治理的太陽能動力機還尚未見之于報道。

發明內容
本實用新型的目地在于克服上述現有技術存在的缺點而提一種成本低，動力高，實用性強的太陽能溫差動力機。主要用于灌溉和沙漠治理。
本實用新型的技術方案是該種太陽能溫差動力機，包括氣體發生裝置、活塞連桿裝置、控制系統和介質系統，其特征在于所述的氣體發生裝置包括頂部透明的玻璃罩、位于玻璃罩下的集熱板、外接熱源的熱膨脹器、位于活塞頂部的通過軟管外接活塞下部熱源的工作室加溫器、以及活塞皮碗；活塞中部為保溫體，下部為通過冷水軟管連接外部冷水的蒸汽冷凝器，冷水軟管連接在一端與水井管口連接的進出水管上，另端冷水軟管及蒸汽冷卻室均與吸水泵活塞上腔連通；活塞皮碗密封固定在活塞與機體上；活塞中心固定有主連桿，主連桿通過機體內腔隔離層后連接在吸水泵活塞上，吸水泵活塞下端連接有帶回位彈簧的介質泵連桿和介質循環泵，吸水泵活塞與機體之間密封固定有吸水泵活塞皮碗；在吸水泵活塞下端連接有帶上、下定位卡的并與換向閥配合的控制桿；該換向閥連接介質回吸管的A、B端，同時連接設置于活塞上、下部之間的C、D介質流通管道；介質回吸管連通于隔離層的上腔，通過單向閥連接介質循環泵，再通過單向閥連通由儲壓器活塞及儲壓器彈簧組成的儲壓器、進而再通過單向閥與上部介質輸送管連接，該介質輸送管設有多個帶熱敏元件的支管，所述的支管與熱膨脹器的內腔、熱膨脹器與集熱板之間的空間分別連通；所所述的介質為低沸點的熱介質。
為提高吸熱量，所述的熱膨脹器為多個。
當介質輸送管內的介質減少時，為使系統可靠地工作。在位于A、B端及其上方單向閥以上的介質流通管道中設有介質儲存器，該介質儲存器下部設有保溫層。
玻璃罩受陽光照射后產生熱量，由導熱性較好的鋁材或銅材制作集熱板吸收并傳遞給其下的熱介質以及熱膨脹器內腔里的熱介質。該熱介質為低沸點的熱介質如二氯甲烷，三氯甲烷，丙酮等其沸點均較低，如果使用超導介質更好。該熱介質在集熱板和熱膨脹器及工作室加溫器的加熱下迅速汽化沸騰，推動活塞下行作功；一方面冷凝后的介質經介質回吸管產生移動并進入儲壓器內；另一方面帶動吸水泵活塞下行，吸水泵活塞上部為負壓，地下水通過進出水管沿兩路在冷卻介質的同時進入吸水泵活塞上腔內。
當到達下止點時，設置在控制桿上的上定位卡起作用，此時C、D導通，A、B斷開，介質由C進入D，活塞上、下壓力趨于平衡，活塞在活塞回位彈簧的作用下開始上行。進入吸水泵活塞上腔內的水受壓經原路流出，在機體外單向閥的作用下流出至外界灌溉用。當上行到上止點時，設置在控制桿上的下定位卡起作用，此時A、B導通，C、D斷開，儲壓器內的介質進入上部介質輸送管，同時熱敏開關根據熱膨脹器的溫度條件自動打開，介質進入集熱板與熱膨脹器之間和熱膨脹器內腔里，進行下一步的工作循環。
本實用新型的有益效果是1、采用太陽能作動力，可不受能源短缺的限制，且符合環保及可持續性發展的要求。
2、動力機結構簡單、成本低，流體介質循環使用，易于維護和管理，使用場合廣泛。
3、能量轉化率高，損失小，動力高，實用性強。
4、為沙漠治理和灌溉提供了理想的動力源。
以下結合附圖
進行詳細說明。
圖為本發明的結構示意圖。
其中，1-介質輸送管，2-熱敏開關，3-玻璃罩，4-蒸汽冷凝器，5-熱膨脹器，6-工作室加溫器，7-軟管，8-活塞皮碗，9-冷水軟管，10-介質液平面，11-蒸汽冷卻室，12-吸水泵活塞，13-進出水管，14-水泵活塞皮碗，15-介質回吸管，16-換向閥，17-回位彈簧，18-介質泵連桿，19-介質泵活塞，20-介質循環泵，21-單向閥，22-主連桿，23-介質儲存器，24-控制桿，25-定位卡，26-儲壓器活塞，27-儲壓器彈簧，28-保溫體。
具體實施方式
在圖中，該種太陽能溫差動力機，包括機體、氣體發生裝置、活塞連桿裝置、控制系統和介質系統等部分。
所述的氣體發生裝置或者說為蒸發器，它包括頂部為透明的玻璃罩3、位于玻璃罩3下的集熱板、外接熱源的熱膨脹器5、位于活塞頂部的通過軟管7外接活塞下部熱源的工作室加溫器6、以及活塞皮碗8等部分。活塞中部為具有隔熱功能的保溫體28，下部為通過冷水軟管9連接外部冷水的蒸汽冷凝器4，冷水軟管9連接在一端與水井管口連接的進出水管13上，而另端冷水軟管及蒸汽冷卻室均與吸水泵活塞上腔連通；該冷水軟管既是環形管路又是進出水的主要通道和蒸汽冷卻室11的主要冷體。玻璃罩3是用透明度好的玻璃有機玻璃制成，目的是保溫。熱膨脹器5是圓形中間成空腔并有進出口的部件，其作用是將溫差動力機外的太陽能集熱的熱源傳入至本部件使本部件成為熱載體將熱能傳遞給介質。工作室加溫器6是圓形，中間有空腔，在下方有進出口，并與活塞同步運動，本部件的中間空腔經軟管與溫差動力機外的太陽能集熱的熱源連接，形成熱載體，保證工作溫度達到作功要求。進出水管13是連接地下井管口的進排水通道，井管口的下端裝有單向閥，而上端設有帶單向閥的出水口。
活塞皮碗8密封固定在活塞與機體上；活塞中心固定有主連桿22，主連桿22通過機體內腔隔離層后連接在吸水泵活塞12上，吸水泵活塞12下端連接有帶回位彈簧17的介質泵連桿18、介質泵活塞19和介質循環泵20，吸水泵活塞12與機體之間密封固定有水泵活塞皮碗14。回位彈簧17還可以是氣體彈簧。換向閥16是用來控制工作蒸汽壓力轉換的主要部件，由于受本閥控制換向，活塞在壓力作用下作往復運動。在吸水泵活塞12下端連接有帶上、下定位卡25的并與換向閥配合的控制桿24，該換向閥連接介質回吸管的A、B端，還連接設置于活塞上、下部之間的C、D介質流通管道；介質回吸管15連通于隔離層的上腔，通過單向閥21連接介質循環泵20，再通過單向閥連通帶有儲壓器活塞26及儲壓器彈簧27的儲壓器。介質循環泵20是由泵體、活塞、連桿組成，其作用是將氣體經冷凝壓縮還原成液體的介質泵入儲壓器進行工作循環的主要部件之一。在儲壓器及A、B后通過單向閥使介質回吸管15與上部介質輸送管連接，該介質輸送管1設有三個帶熱敏開關2的支管，所述的支管分別與熱膨脹器5的內腔、熱膨脹器與集熱板之間的空間連通；熱敏開關2是用來控制介質進入活塞所在的腔內進行蒸發的部件，當蒸發器溫度達到工作條件時該開關自動開啟使介質進入蒸發器，介質經吸熱轉變為高壓氣體推動活塞下行作功；熱敏開關還可以用太陽能電池開關等類似功能的開關代替。當儲壓器內的介質減少時，為使系統可靠地工作，在位于A、B端及其上方單向閥以上的介質流通管道中設有介質儲存器23，其下方還設有保溫層。所述的介質為低沸點的熱介質。介質經加熱產生蒸汽后經冷凝壓縮還原為液體。介質液平面10高度以活塞所在的內腔高度的五分之一左右為宜，但決不可加滿。各活塞皮碗均用耐高壓的橡膠材料或同效能的尼龍材料。
試驗結果表明本實用新型使用的介質當溫度10℃時，蒸汽壓為3千克/平方厘米，當溫度在40℃時蒸汽壓為9.5千克/平方厘米，當溫度在60℃時蒸汽壓為15千克/平方厘米。
權利要求1.太陽能溫差動力機，包括氣體發生裝置、活塞連桿裝置、控制系統和介質系統，其特征在于所述的氣體發生裝置包括頂部透明的玻璃罩、位于玻璃罩下的集熱板、外接熱源的熱膨脹器、位于活塞頂部的通過軟管外接活塞下部熱源的工作室加溫器、以及活塞皮碗；活塞中部為保溫體，下部為通過冷水軟管連接外部冷水的蒸汽冷凝器，冷水軟管連接在一端與水井管口連接的進出水管上，另端冷水軟管及蒸汽冷卻室均與吸水泵活塞上腔連通；活塞皮碗密封固定在活塞與機體上；活塞中心固定有主連桿，主連桿通過機體內腔隔離層后連接在吸水泵活塞上，吸水泵活塞下端連接有帶回位彈簧的介質泵連桿和介質循環泵，吸水泵活塞與機體之間密封固定有吸水泵活塞皮碗；在吸水泵活塞下端連接有帶上、下定位卡的并與換向閥配合的控制桿；該換向閥連接介質回吸管的A、B端，同時連接設置于活塞上、下部之間的C、D介質流通管道；介質回吸管連通于隔離層的上腔，通過單向閥連接介質循環泵，再通過單向閥連通由儲壓器活塞及儲壓器彈簧組成的儲壓器、進而再通過單向閥與上部介質輸送管連接，該介質輸送管設有多個帶熱敏元件的支管，所述的支管與熱膨脹器的內腔、熱膨脹器與集熱板之間的空間分別連通；所述的介質為低沸點的熱介質。
2.根據權利要求1所述的太陽能溫差動力機，其特征在于所述的熱膨脹器為多個。
3.根據權利要求1所述的太陽能溫差動力機，其特征在于在位于A、B端及其上方單向閥以上的介質流通管道中設有介質儲存器，該介質儲存器下部設有保溫層。
專利摘要一種太陽能溫差動力機，屬于太陽能動力機裝置。包括氣體發生裝置、活塞連桿裝置、控制系統和介質系統。氣體發生裝置包括頂部玻璃罩、位于玻璃罩下的集熱板、外接熱源的熱膨脹器、位于活塞頂部的工作室加溫器、以及活塞皮碗等。活塞連桿裝置中活塞中心固定有主連桿，主連桿連接在吸水泵活塞上，吸水泵活塞下端連接介質循環泵。控制系統中包括吸水泵活塞下端連接有帶上、下定位卡的并與換向閥配合的控制桿，設置在介質管路中的單向閥。介質系統中采用低沸點的熱介質。它能夠將太陽能轉化為動力并由吸水活塞實現進排水。主要用于沙漠治理和灌溉。
文檔編號F03G6/00GK2692371SQ0327114
公開日2005年4月13日 申請日期2003年7月24日 優先權日2003年7月24日
發明者于傳祖 申請人:于傳祖