[发明专利]一种基于光热效应的蒸汽驱动液柱活塞式运动执行器

权利要求书

1.一种基于光热效应的蒸汽驱动液柱活塞式运动执行器，其特征在于，包括：主端面(1)、壳体(2)、主空腔(3)、液柱(4)和主电磁波发射器(9)；其中壳体(2)为中空圆柱或中空圆台，主端面(1)密封安装于壳体(2)的一端；壳体(2)内设有由光热转换液体形成的液柱(4)；主端面(1)、壳体(2)和液柱(4)围成一个闭合的主空腔(3)；主电磁波发射器(9)设置于主端面(1)外；当主电磁波发射器(9)打开时，液柱(4)在主空腔(3)内产生蒸汽；液柱(4)随着主电磁波发射器(9)的开关在壳体(2)内呈活塞式运动。

2.根据权利要求1所述的一种基于光热效应的蒸汽驱动液柱活塞式运动执行器，其特征在于，所述壳体(2)内设有由光热转化液体形成液柱(4)的长度需大于入射电磁波的透射长度，入射电磁波的能量完全被光热转换液体吸收转化为热能产生蒸汽；所述入射电磁波由主电磁波发射器(9)发射。

3.根据权利要求2所述的一种基于光热效应的蒸汽驱动液柱活塞式运动执行器，其特征在于，所述壳体(2)的最大内径小于液柱(4)的毛细长度以保证主空腔(3)的密闭性和液柱(4)的稳定存在，壳体(2)由透明材料或非透明材料制成。

4.根据权利要求1或2之一所述的一种基于光热效应的蒸汽驱动液柱活塞式运动执行器，其特征在于，所述光热转换液体具有高效电磁波吸收特性，将主电磁波发射器(9)发出的电磁波所包含的电磁能转化为热能并产生蒸汽，光热转换液体为纳米流体、水或易挥发有机物液体中的一种或几种复合材料；其中纳米流体中分散的纳米颗粒为金属、合金或非金属无机物颗粒中的一种或几种的复合材料。

5.根据权利要求4所述的一种基于光热效应的蒸汽驱动液柱活塞式运动执行器，其特征在于，所述光热转换液体吸收电磁波的方式可以为本征吸收与等离激元共振效应吸收中的一种或两种。

6.根据权利要求1或2之一所述的一种基于光热效应的蒸汽驱动液柱活塞式运动执行器，其特征在于，所述主电磁波发射器(9)发出的电磁波为：固定波长激光波、紫外光波、可见光波、红外光波或微波。

7.根据权利要求1所述的一种基于光热效应的蒸汽驱动液柱活塞式运动执行器，其特征在于，所述主端面(1)为由透明材料制成的聚焦透镜或透光平面镜，由透明材料包括有机材料或无机材料，其中，有机材料可以为聚丙烯、聚碳酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯或聚烯烃中的一种或多种，无机材料可以为石英、玻璃或陶瓷中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的一种基于光热效应的蒸汽驱动液柱活塞式运动执行器，其特征在于，在所述壳体(2)的另一端外密封安装有副端面(5)，且副端面(5)、壳体(2)和液柱(4)围成一个新的独立闭合的副空腔(6)；在副端面(5)外设置有副电磁波发射器(10)。

9.根据权利要求1所述的一种基于光热效应的蒸汽驱动液柱活塞式运动执行器，其特征在于，所述壳体(2)未安装主端面(1)一侧上开有连接孔，支管路(7)固接于壳体(2)外且正对连接孔；支管路(7)与需要控制的液体管路相连；支管路(7)内流动有流体(8)；流体(8)为一种与光热转化液体不互溶的液体。