[发明专利]一种可输出机械能的热源空调机

说明书

技术领域

本发明涉及能量转换学领域，特别是一种利用临界点低的工质液/气转化的特点进行机械能输出的热源空调机。

背景技术

能源紧张已成为社会经济发展的制约因素，为此人们在不断探索、研发新的能源利用方式及装备。低温热能转换技术已受到人们的重视，但还停留在理论阶段。

乙烯C₂H₂的临界温度是9.5℃；甲烷的临界温度是-84℃；一氧化氮的临界温度是-94℃、氟利昂R-14的临界温度是-45℃、氪的临界温度是-62℃，乙烯C₂H₂、甲烷、一氧化氮、氟利昂R-14、氪之类的工质具有在低温状态可以液/气转化的特点，气化后体积会发生迅速膨胀，这部分能量可以用来做功，且这些工质具有原料易得、消耗少、使用费用低、环保的特点，因此如何利用这些工质的液/气转化特点进行能量转化做功发电或直接作为动力使用，是一个新的能源课题。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在的问题和不足，提供一种利用临界点低的工质液化/气转化的特点进行机械能输出且可循环作业的热源空调机。

本发明的技术方案如下：

一种可输出机械能的热源空调机，包括：

前转换阀、后转换阀及激发罐，其中，前转换阀输入端A阀口连接热水，输入端B阀口连接冷水，激发罐为外设保温层，内设换热器的罐体式结构，上部分充入低临界点的工质，下部分注入与工质不相溶的物质，比如：油或水，换热器内通水，换热器的输入端与前转换阀连接，换热器的输出端与后转换阀连接；

一支架及装载在支架上的驱动油缸，驱动油缸通过管道与激发罐的下端连通，驱动油缸活塞杆的一端连接齿条，齿条的另一端连接复位油缸，复位油缸的负载为高压气体罐，高压气体罐的下部和复位油缸以及连接管道注入液压油，高压气体罐内充入其压力大于充入激发罐的工质的临界压力的氮气或空气；

齿条的下部设有锁止机构，齿条的上部与单向齿轮相啮合，单向齿轮的传动轴上安装有飞轮，飞轮由齿条带动旋转输出机械能。

锁止机构包括装置在支架上并与驱动油缸内腔管连通的微型油缸、设置在齿条背面的凹槽及设置在凹槽内的弹簧与锁块、设置在支架上的横梁，微型油缸的活塞杆顶部加滚柱顶在锁块的下部，当锁块锁在横梁上，工质在冷却水的作用下全部液化，通过前转换阀将换热器里的冷却水换成热水，激发工质气化，推动微型油缸的活塞杆运行，从而将锁块顶入凹槽内，解除横梁和锁块的联合锁止，齿条下行做功，临近上止点时，换热器内热水切换成冷却水，在高压气体罐、复位油缸的共同作用下，齿条回位至上止点，锁块越过横梁在弹簧的作用下顶出，卡在横梁上，锁止齿条。

前转换阀输入端A阀口连接的热水来源于利用太阳能或火力热能或工业冷却用水作为热源的集热器，前转换阀输入端B阀口连接的冷水来源于制冷机。

后转换阀的阀口B1输出冷却水至制冷机后再次流向换热器，后转换阀的阀口A1与冷源换热器连接，作为冷源使用，吸收空气中的部分热量后，直接流向集热器循环，或被用于制冷机的冷凝冷却水后再流向集热器循环。

本发明由于采用以上的结构形式，有效地利用低临界点工质液/气转化过程能量转换的特点做功，输出机械能，同时在一个激发罐内低临界点工质液/气——气/液相互转化，循环利用，节省成本，降低消耗，环保高效；再次本发明利用集热器采集稍高温度的热源来提升激发罐内低临界点工质温度升高至临界点，从换热器排出的冷水至制冷机后再次流向换热器，从换热器排出的热水与冷源换热器连接，作为冷源使用，吸收空气中的部分热量后，直接流向集热器循环，或被用于制冷机的冷凝冷却水后再流向集热器循环。

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的第二种结构示意图；

图3为本发明的激发罐剖视图；

图4为本发明的激发罐的第二种剖视图；

图5为本发明的锁止机构示意图。

具体实施方式