旋转式三行程太阳能热动力机的制作方法

专利名称：旋转式三行程太阳能热动力机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将太阳热能转化为机械能及电能的旋转式三行程太阳能热动力 机。
背景技术：
由于化石能源资源的有限性及其利用过程产生环境污染的严重性，用洁净、取之 不尽、免费获得的太阳热能取代资源有限、污染环境的化石能源。对人类可持续发展和地球 的生态环境保护都有重要意义。低成本、有效的太阳热能转换是未来对清洁、充足的能源需 求的重要解决方案。目前，公知的太阳能利用技术主要是光伏电池和太阳能热电。光伏电 池因制造耗能大，价格昂贵，转换效率低而使应用受限制。现有的太阳能热电是槽式、塔式 和碟式系统等不同方式聚光集热形式，来聚集太阳热能。热电转换部分基本组成与常规化 石燃料发电方式相同，均应用常规汽轮机组进行水蒸汽朗肯循环或低沸点工质蒸汽朗肯循 环技术带动发电机发电。碟式斯特林效率比其他方式稍高，但造价更昂贵。目前只有槽式 线聚焦系统实现了商业化，其他都处在实验示范阶段。都存在热电转换效率低、系统热损耗 大、定日聚光控制系统复杂、设备规模庞大、设备造价昂贵投资成本高等问题。

发明内容
为了解决目前太阳能热动力及发电的热能转换效率低、系统热损耗大、定日控制 系统复杂、设备规模庞大、设备造价昂贵的一系列技术问题。本发明提供一种廉价、简单、环 保、高效的太阳能热动力机及发电系统。所述旋转式三行程太阳能热动力机及发电系统是由太阳能集热器加热导热油。当 集热器内导热油温度升高到设定温度值时，由循环油泵把集热器中已加热升温的导热油输 入储热缸内。同时也是把储热缸内低温的导热油输入太阳能集热器内。将设置在储热缸导 热油中的热动力机汽缸加热升温到运行要求温度。在密闭连接于汽缸的注液热管腔和可变 容积汽缸腔内，由注液电磁阀直接注入液态低沸点工质，发生汽化爆炸并形成高压蒸汽，驱 动滑片及转子轴的转动作功，汽缸体的高温使汽化工质在缸内继续膨胀，并同时进行排汽。 排汽后的高温汽态工质再回热给导热油后，进入封闭冷凝系统冷凝回液态循环使用。本发明旋转式三行程太阳能热动力机是以缸内直接工质注液，汽化爆炸膨胀作 功、排汽冷凝的三个行程方式连续工作的热机系统，利用高温密封腔内低沸点液体相变汽 化爆炸原理。通过热功转换而产生动力输出及带动发电机发电。高温密封腔内低沸点液体 相变汽化爆炸实际上也是一种能量释放形式。目前为止还未有作为能量释放及膨胀作功利 用层面的技术应用。本发明以洁净、取之不尽、免费获得的太阳能为第一应用选择。采用常温常压下的 液态低沸点物质如正戊烷或异戊烷等作为工质。在成本较低的普通热管式真空玻璃管集热 器能达到的最高集热温度范围内，就能产生高压蒸汽。由此，可达成分散式、小型化、大范围 的太阳热能利用。
本系统也可以利用其它如地热、工业余热、发动机余热等中低温热能，或使用燃料 燃烧加热热动力机储热缸。根据热源的不同，而选择与热源温度相适应的不同沸点的循环 工质。只要储热缸温度高于循环工质沸点，设备即可运行做功。以满足更广泛领域的有效 热能转化。为实现上述目的，本发明所解决的太阳能热能转换及发电系统的技术问题所采用 的技术方案一种廉价、简单、环保、有效的旋转式三行程太阳能热动力机系统，包括1，太 阳能集热导热油封闭循环回路2，全封闭太阳能热动力机系统3，全封闭低沸点工质循环回路。1，所述太阳能集热导热油封闭循环回路由热管式真空玻璃集热器、导热油、循环 油泵、储热缸、热管回热器、导热油输送管道组成。所述太阳能集热导热油封闭循环回路，其特征在于太阳能集热器系统采用成本较 低的常规热管式真空玻璃集热器集热，无需复杂定日控制系统。所述热管的冷凝段插入导 热油流道内，热管蒸发段设在真空玻璃管中。导热油流道两端分别设高温导热油出口与低 温导热油入口。太阳能集热器中的导热油流道内高温导热油出口处设有导热油温度传感 器，当导热油温度上升到设定的符合太阳能热动力机系统运行要求的温度值时，控制所述 循环油泵的开启运行。当导热油温度下降到设定的系统停止要求的温度值时，控制所述循 环油泵的停止运行。 所述导热油输送管道连接太阳能集热器高温导热油出口与储热缸导热油入口，管 道上设有用于推动导热油循环的循环油泵。由循环油泵把集热器中已加热升温的导热油输 入储热缸内。同时也是把储热缸内低温的导热油经热管回热器回热后输入太阳能集热器 内。所述导热油输送管道连接储热缸导热油出口和热管回热器导热油入口，热管回热器由 导热油腔和汽腔构成。导热油腔设有导热油出、入口。汽腔设有汽态工质出、入口。热管回 热器特征在于回热器热管的冷凝段插入导热油腔中，热管蒸发段设在热管回热器汽腔中， 因热管具有很高的导热能力和单向导热性。在所述太阳能热动力机排汽后的高温汽态工 质，进入热管回热器后向热管蒸发段放热，使油腔内冷凝段升温回热导热油，汽态工质因放 热而温度降低，加快冷凝回复液态速度。所述储热缸，其特征在于由绝热保温材料覆盖外层 的圆筒缸体。储热缸内的导热油中固定设置有旋转式三行程太阳能热动力机机体。在高温 导热油传热下，使汽缸壁和上、下缸盖始终保持高温。2，所述全封闭太阳能热动力机系统由汽缸、上、下端盖、转子、转轴、双层榫形滑 片、注液管、排汽管、单向注液电磁阀、注液热管、注液头、磁力传动器、磁力传动输出轴、注 液角度盘、注液角度传感器、发电机、启动机组成所述旋转式三行程太阳能热动力机固定设在储热缸导热油中，储热缸内设有导热 油温度传感器。圆筒形汽缸两侧端面固定设置有上、下端盖。与圆筒形汽缸体平行偏心安 装的转轴，转轴上固定有圆柱形转子。在缸体内壁上开有和转子相切密封弧凹槽。所述密 封弧凹槽与转子半径相同以使圆柱形转子外缘与缸体内壁密封弧滑动相接，保持转子与缸 体内壁有良好的密封和润滑。因所述转子在汽缸内偏心配置，汽缸内壁与转子外表面间就 构成一个月牙形容积空间。所述转子沿轴纵向开有两个互相对称的滑片槽。滑片槽中各设置有一副与其保持 滑动接触密封的双层榫形滑片。所述双层榫形滑片沿轴向设有互相对应的弹簧孔，孔内有
5推力弹簧。双层榫形滑片由弹簧推力沿轴向端盖面推出，与所述缸体上、下端盖保持滑动接 触密封。所述滑片槽及滑片径向都设有互相对应的弹簧孔，孔内各有推力弹簧。在弹簧推 力下把滑片往径向缸体内壁方向推出，使滑片外缘端与缸体内壁密封保持滑动接触密封； 随着转子旋转，无论滑片处于任何位置，每个滑片的端部能同时与汽缸形成两条密封线所 述双层榫形滑片将缸内容积腔交替分隔成相隔绝的容积变化的做功腔及排汽腔。双层榫形 滑片机构可有效降低功率损失、泄漏损失，提高机器的可靠性。在所述缸体内壁密封弧凹槽起始处，分别开有进液口和排汽口，并分别设置注液 管和排汽管。注液管由高导热金属材料制成，注液管上部固定连接单向注液电磁阀。单向 注液电磁阀只设定为单向注液进入汽缸内。由绝热材料制成轴向开有2个以上小孔喷口的 注液头固定安装在注液管内，并与单向注液电磁阀密封连接。注液管下部与汽缸内腔相通， 管内径向固定2根以上辐射布置的注液热管，与注液头小孔喷口相对应固定设置。注液热 管的蒸发段在储热缸导热油中。冷凝段径向插入注液管腔中。工质注液时，工质对准喷射 在注液热管的高温冷凝段上。在转子转动，滑片进入工质注液角度时。也就是滑片转过进 液口，滑片与缸内容积最小时。转子轴上固定的注液角度盘转动到设定的角度时，固定在缸 体上的注液角度传感器传达信号到单向注液电磁阀，控制单向注液电磁阀开启注液。低沸 点液体工质在注液热管及高温汽缸内进行定量注液，低沸点液体工质接触高温热管时引发 相变汽化爆炸。因注液管下部与注液热管及汽缸内腔相通，高压膨胀汽态工质推动滑片并 带动转子旋转作功。因热管具备高传热效率。每次低沸点液体工质喷注后，注液管内的金 属热管冷凝端能瞬间回热，保持高温。可保证低沸点液体工质快速喷注具有连续性。因在 所述在导热油传热下，汽缸壁和上、下缸盖始终保持着高温。转子与缸体内壁有密封，缸内 高温使汽化工质继续在月牙形容积缸内膨胀，膨胀力推动滑片并带动转子旋转作功。转子 转动过程中，由滑片一侧径向及端向滑动构成密封的高压膨胀容积逐步变大，而滑片另一 侧低压排汽容积逐步变小。由排汽管排出上一工作循环留在汽缸内的汽态工质。在工作时 序上，膨胀行程、排汽行程在同一个滑片的两侧，同一个工作时间段内完成。滑片转过排汽 管口进入缸体内壁密封弧凹槽后，高压膨胀汽态工质因与排汽管相通而降压。转子轴的动 力传输到密封安装的磁力传动器的磁力传动输出轴，输出动力并带动发电机发电。3.所述全封闭低沸点工质循环回路由热管回热器、工质加热压力罐、工质冷凝 器、工质补充贮液罐、工质单向加压泵、工质输送管道组成。所述在太阳能热动力机排汽后的降低压力高温汽态工质，由转子上的滑片排汽面 排汽压入热管回热器汽腔，因热管具有很高的导热能力和优良的等温性。高温汽态工质通 过向回热器汽腔内热管蒸发段放热，使位于热管回热器另一端的油腔内导热油中的热管冷 凝段升温，实际也就是使热管回热器油腔内的导热油回热升温，高温汽态工质因放热而降 低温度。温度已降低的汽态工质通过工质输送管道，继续再进入工质加热压力贮液罐。工 质加热压力贮液罐为密封双层圆筒罐结构，外层为密封汽罐，两侧设有汽态工质进汽口和 排汽口。内层为密封液罐，2根工质输送管道由顶部插至罐底部。1根经工质单向加压泵再 连接工质补充贮液罐，另1根连接单向注液电磁阀。太阳能热动力机开始运行后，经热管回 热器汽腔排出的高温汽态工质放热给内层密封液罐内的液态低沸点工质，因汽态工质温度 远高于工质沸点，造成低沸点工质的过热状态。过热度越高，液态低沸点工质注入汽缸时的 汽化速度更快，产生汽化爆炸膨胀力更大。并可使密封液罐内的液态低沸点工质形成蒸汽压。因连接单向注液电磁阀和工质加热压力罐密封液罐的工质输送管内的工质处于压力状 态，不用再设工质泵。电磁注液阀开启时，工质因工质输送管内压力而从注液头喷出。汽态工质最后进入工质冷凝器，冷凝为液态工质并进入工质补充贮液罐。工质补 充贮液罐与工质加热压力罐之间的工质输送管上，设有用于向工质加热压力贮液罐内工质 进行加压及补液的工质单向加压泵，由工质加热压力贮液罐中的液位传感器构成监控回 路。当贮液罐内液态工质减少到设定的最低量时，液位传感器监控传达信号给工质单向加 压泵执行加压补液。使贮液罐内液态工质回到最高量，以使工质直接缸内喷注进行具有持 续性。液态工质回到最高量后，液位传感器监控传达信号停止工质单向加压泵运行。由本发明旋转式三行程太阳能热动力机及发电系统技术特征所直接带来的的有 益效果是1，本发明旋转式三行程太阳能热动力机部件少、结构简单、加工及精度控制容易、 造价低、维护费用少。热动力机无任何汽门及配汽传动机构、滑片圆周运转密封方式，摩擦 阻力小，振动噪音较低；使用寿命长，机械效率高。2，本发明热动力机的圆形汽缸结构，工质汽化膨胀完全，做功行程长，以滑片两侧 面同时作做功面和排汽面。实行自然排汽，排汽损失小，热效率高。绝热保温储热缸即作导 热，又作储热。无传热损失。热管式回热器，热能利用率高。3，本系统采用正戊烷或异戊烷等对设备和管道均无腐蚀作用的烷类低沸点物质 作为工质，并全封闭循环使用，设备寿命长、维护费用低。动力输出采用封闭式磁传动，工质 密封循环无泄漏，安全可靠。无任何污染环境的排放。4，本发明热动力机系统用常规热管式真空玻璃集热器集热，设备造价低。单元设 备规模小，单元设备模块化后可进行集中型或分散型应用，特别适合中小型分散应用。为低 成本、大规模、大范围太阳能利用提供了基础。5，可适用其他太阳能集热方式如槽式，塔式，碟式等。同样也适用地热、工业余热、 发动机余热等热能，或使用燃料间接加热储热缸内的导热油传热升高汽缸温度，适应各种 高、中、低温热源。根据热源的不同，可选择相适应的不同沸点的循环工质。只要储热缸内 温度高于循环工质沸点，设备即可启动，运行做功。应用范围广，适应能力强。


图1是旋转式三行程太阳能热动力机系统原理示意图。图2是太阳能热动力机本体结构图。a,纵视剖面构造图b，俯视剖面构造3是太阳能热动力机本体工作过程原理图。a注液过程b.膨胀作功过程C.排汽过程图4是转子、双层榫形滑片与缸盖端面密封俯视剖面构造图。图5是转子、双层榫形滑片及推力弹簧和汽缸密封纵剖面构造图。图6是磁力传动俯视剖面构造图。图7是工质加热压力贮液罐纵视剖面构造图。附图中标记说明1，转子2.双层榫形滑片3.滑片弹簧4.汽缸5.上缸盖6.下缸盖7.上缸盖轴承
78.下缸盖轴承9.转子轴10.单向注液电磁阀11.注液管12.注液热管13注液头14排汽 管15太阳能集热器16.集热器导热油温度传感器17循环油泵18.导热油储热缸19导热油 20导热油输送管道21.储热缸导热油温度传感器22.热管回热器23.工质输送管道24.工 质加热压力贮液罐25.工质加热压力罐进汽口 26.工质加热压力罐排汽口 27密封汽罐28 密封液罐29.工质液位传感器30.工质压力传感器31.工质加热压力罐进液管32.工质加 热压力罐排液管33.工质冷凝器34.工质补充贮液罐35.工质单向加压泵36.低沸点工质 37磁力传动器38磁力传动输出轴39发电机40注液角度盘41.注液角度传感器42启动机以下结合附图对本发明的实施例作具体说明。本发明旋转式三行程太阳能热动力机的
具体实施例方式太阳能集热器15在阳光照射下，使集热器导热油流道内的热管冷凝段温度上升， 加热流道内导热油。当导热油温度上升到设定的符合循环油泵17运行要求的温度值时，集 热器导热油流道内高温导热油出口处的集热器导热油温度传感器16控制开启循环油泵17 运行。把高温导热油由导热油出口传输进导热油储热缸18。因导热油循环为封闭循环回 路，导热油储热缸18内的低温导热油19同时被泵回集热器导热油流道内逐步加热升温。如 导热油出口温度下降到设定的系统停止要求的温度值时，集热器导热油温度传感器16控 制所述循环油泵17停止运行。旋转式三行程太阳能热动力机机体固定设置在储热缸18内的导热油19中，高温 导热油由集热器导热油出口传输进储热缸18中，在高温导热油传热下，汽缸4壁和上缸盖 5、下缸盖6温度上升。当储热缸18内导热油温度上升到设定的符合太阳能热动力机运行 要求的温度值时，储热缸内温度传感器21控制开启工质单向加压泵35首次运行。把工质 补充贮液罐34内液态低沸点工质36加压输入工质加热压力贮液罐24的密封液罐28内。 使液态工质36达到设定压力，以使首次运行注液喷射可进行。工质加热压力贮液罐31的密封液罐28的工质压力上升到设定的最高压力值时， 工质压力传感器30传达信号，控制停止工质单向加压泵35运行。并同时控制启动电机42 运行。使转子轴9转动，固定在转子轴9上的注液角度盘40转动到设定的注液角度时，使 注液角度传感器41传达信号到单向注液电磁阀10，执行开启注液。正常运行后，从排汽管 14排出的高温汽态工质加热工质加热压力贮液罐24中密封液罐28内的工质。液态工质因 过热产生压力，工质单向加压泵35只在工质减少到设定的最低量时，由密封液罐28内工质 液位传感器29传达信号，才会再次启动运行，执行加压补液。工质量上升到设定的值时，补 液完成并停止工质单向加压泵35运行。本发明太阳能热动力机本体是圆形汽缸体偏心旋转滑片基本结构。见图2，转子 ⑴的转轴9偏心安装于汽缸4，由汽缸4两端的上缸盖5的上缸盖轴承(7)和下缸盖(6) 的下缸盖轴承(8)支撑，并可旋转。所述汽缸体(4)内壁开有密封弧形凹槽，与圆柱形转子 (1)外缘滑动密封相接。见图4。由于所述转子(1)在汽缸(4)内偏心配置，汽缸4内壁 与转子(1)外表面间就构成一个月牙形空间，转子(1)沿轴纵向开有两个互相对称的滑片 槽。滑片槽中各设置有双层榫形滑片(2)；每层滑片纵向为榫形分离结构，设有互相对应的 弹簧孔，内置滑片弹簧(3)。由弹簧推力沿轴向缸盖面推出，与所述缸体上缸盖(5)、下缸盖 (6)密封缸内侧保持滑动接触密封，见图5。所述滑片槽及滑片(2)都径向设有互相对应的 弹簧孔，内置滑片弹簧(3)。在弹簧推力下把双层榫形滑片(2)往径向推出，使滑片(2)外
8缘端与汽缸4内壁密封保持滑动接触密封，见图6。所述双层榫形滑片(2)接合面之间及滑 片外侧面与滑片槽之间均保持良好的接触密封，随着转子⑴旋转，双层榫形滑片⑵的两 层滑片之间可相对自由滑动，无论滑片处于任何位置，双层榫形滑片2的两个端部都能与 汽缸4形成接触密封所述双层榫形滑片(2)将汽缸4内腔交替分隔成相隔绝的容积变化 的做功腔及排汽腔。双层榫形滑片(2)机构可降低摩擦力及功率损失、泄漏损失，提高机器 的可靠性。在所述转子(1)圆外缘与所述汽缸4内壁相切起始处，即转子外缘与汽缸4内 壁凹槽滑动密封相接处。分别设有注液管(11)、排汽管(14)。注液管(11)上带有密封连 接注液头13的单向注液电磁阀(10)。注液头13是开有由多个小孔的喷口结构。注液管 11下部径向固定辐射状布置的注液热管12，并与注液头13小孔形喷口相对应。工质注液 时，工质可对准喷在注液热管12的高温冷凝段上。所述注液热管12的冷凝段固定在注液管 (11)内，注液热管12蒸发段在储热缸15导热油中。在转子1转动，双层榫形滑片(2)进入 工质注液角度时。也就是双层榫形滑片(2)转过进液口，双层榫形滑片(2)与汽缸4缸内 容积最小时。所示如图3a，由转子轴9上固定的注液角度盘40转动到设定的角度，使注液 角度传感器41传达信号到单向注液电磁阀(10)，执行开启注液。有一定压力的工质在注液 热管12上进行快速定量喷注，并有一部分工质喷入高温汽缸4内，因注液热管12传热速度 极快，可瞬间回复高温。注液管11内的注液热管12冷凝端始终保持着高温。低沸点液体 工质36在注液热管12上及高温汽缸4内进行定量注液，即进行工质注液行程。图3a。低 沸点工质因接触高温热管(12)，受热引起汽化爆炸并膨胀。即进行膨胀作功行程。图3b。 高压汽化膨胀力推动滑片(2)并带动转子(1)旋转作功，转子(1)旋转过程中，因汽缸4处 于由高温导热油包围的导热油储热缸(15)内，汽缸4壁和上缸盖5、下缸盖6始终保持着高 温。高压汽化工质仍继续膨胀，推动滑片(2)并带动转子(1)旋转作功。膨胀压力驱动滑 片⑵带动转子⑴向月牙形汽缸4室容积变小的方向转动，膨胀容积逐步变大，而排汽容 积逐步变小，在膨胀行程进行的同时，滑片(2)前方所进行的就是排汽行程，图3c。由排汽 管(14)排出上一工作循环留在汽缸(4)内的汽态工质。在工作时序上，膨胀行程、排汽行 程在同一个滑片的两侧，同一个工作时间段内完成。至此，进行了注液、汽化爆炸膨胀作功， 排汽的三行程，图3a，3b，3c。完成了一个热能转换机械能的工作循环。滑片2转过排汽管 14后，高压膨胀汽态工质因与排汽管14相通而降压。所述从排汽管(14)排出的汽态工质此时的温度较高，由转子1上的滑片2排汽压 入热管回热器16。工质注液汽化时因汽化潜热降低了导热油储热缸(18)内导热油19的温 度。高温汽态工质向热管回热器22的热管蒸发段放热，使位于储热缸18导热油19中的热 管冷凝段升温，实际也就是使集热器储热缸18内的导热油19回热升温，高温汽态工质因放 热而降低温度。工质加热压力贮液罐24为密封双层圆筒罐结构，外层为密封汽罐27，两侧设有汽 态工质进汽口 25和排汽口 26。内层为密封液罐，2根工质输送管道由顶部插至罐底部。1 根经工质单向加压泵35再连接工质补充贮液罐34，另1根连接单向注液电磁阀10。太阳能 热动力机开始运行后，经热管回热器22汽腔排出的高温汽态工质放热给内层密封液罐28 内的液态低沸点工质，因汽态工质温度远高于工质沸点，造成低沸点工质的过热状态。过热 度越高，液态低沸点工质注入汽缸时的汽化速度更快，产生汽化爆炸膨胀力更大。并可使密 封液罐28内的液态低沸点工质形成蒸汽压。因连接单向注液电磁阀10和工质的工质输送管内的工质处于压力状态，不用再设工质泵。单向注液电磁阀10开启时，工质因工质输送 管23内压力而从注液头喷出。由工质加热压力贮液罐24中的工质液位传感器29构成监 控回路。当密封液罐28内液态工质减少到设定的最低量时，液位传感器29监控传达信号 给工质单向加压泵35执行加压补液。使密封液罐28内液态工质回到最高量，以使工质直 接缸内喷注进行具有持续性。液态工质回到最高量后，液位传感器29监控传达信号停止工 质单向加压泵35运行。 汽态工质最后进入工质冷凝器33，冷凝为液态工质并汇入工质补充贮液罐34。工 质补充贮液罐33与工质加热压力罐24之间的工质输送管23上，设有用于向工质加热压力 贮液罐24密封液罐28内工质进行加压及补液的工质单向加压泵35。由工质加热压力贮液 罐24中的液位传感器29构成监控回路。随着注液连续不断进行，当工质加热压力贮液罐 24密封液罐28内工质减少到设定的最低量时，工质液位传感器29监控传达信号给工质单 向加压泵35执行加压补液.使工质加热压力贮液罐24密封液罐28内低沸点工质36回到 设定的最高量，以使低沸点液体工质36直接喷注的进行具有持续性。至此，进行了工质降 温，冷凝过程，完成了一个汽、液相变工作循环。转子轴(9)动力传输到磁力传动器(37)的 磁力传动输出轴(38)输出动力，并带动发电机(39)发电。
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权利要求
所述的一种旋转式三行程太阳能热动力机系统，其特征在于是由太阳能集热导热油封闭循环回路、全封闭太阳能热动力机系统、全封闭低沸点工质循环回路组成，其特征在于所述旋转式三行程太阳能热动力机及发电系统是由太阳能集热系统收集太阳热能后，循环导热油加热缸内热动力机机体，在缸内高温金属热管和汽缸构成的密封膨胀腔内，直接注入液态低沸点工质，产生汽化爆炸形成高压蒸汽进行膨胀作功行程，缸内热管和缸体高温使汽化工质在缸内继续膨胀，驱动可变容积腔内滑片带动转子转动作功，在膨胀行程进行的同时进行排汽行程，其特征在于过热液体工质注液、汽化爆炸膨胀作功，排汽的三行程热能转换机械能的工作循环，排汽后的高温汽态工质再回热给缸内导热油后，进入冷凝系统封闭冷凝循环使用，所述的旋转式三行程太阳能热动力机系统可用其他太阳能集热系统集热，适应高、中、低太阳能集热热源，根据集热温度选择相适应的不同沸点的循环工质，设备即可启动运行做功。
2.如权利要求1所述的太阳能集热封闭导热油系统，其特征在于所述太阳能集热器系 统采用常规热管式真空玻璃集热器集热，无需复杂定日控制系统，集热器热管的冷凝段插 入导热油流道内，热管蒸发段设在真空玻璃管中，导热油流道两端分别设高温导热油出口 与低温导热油入口，太阳能集热器中的导热油流道内高温导热油出口处设有导热油温度传 感器。
3.如权利要求2所述的太阳能集热储热缸，其特征在于其具有一个导热油出口温度 传感器监控回路，导热油输送管道连接太阳能集热器导热油出口与储热缸导热油入口，管 道上设有用于推动导热油循环的循环油泵，导热油输送管道连接储热缸导热油出口和热管 回热器导热油入口，热管回热器由导热油腔和汽腔构成，导热油腔设有导热油出、入口，热 管回热器特征在于回热器热管的冷凝段插入导热油腔中，热管蒸发段设在热管回热器汽腔 中，储热缸特征在于由绝热保温材料覆盖外层的圆筒缸体。
4.如权利要求1所述的，其特征在于太阳能集热器选自下列一种系统A，常规太阳能真空管集热器，B,槽式集热系统C，塔式系统D，碟式系统。
5.如权利要求1所述的旋转式三行程太阳能热动力机，其特征在于所述转子在汽缸内 偏心配置，圆柱形转子圆外缘与所述汽缸体内壁相切，并滑动密封相接，汽缸内壁与转子外 表面间构成月牙形空间，其特征还在于所述的旋转式三行程太阳能热动力机适用于在本发 明基础上改变滑片和缸体形状的容积变化型式的结构。
6.如权利要求5所述的旋转式三行程太阳能热动力机，其特征还在于转子沿轴纵向开 有两个互相对称的滑片槽，滑片槽中各设置有双层拼嵌式滑片及互相对应的弹簧孔及弹簧 结构，其特征还在于在所述汽缸缸体内壁与转子外缘凹槽滑动密封相接处，设有注液管、排 汽管，进液管上有带注液头的注液电磁阀和径向固定辐射状布置的注液热管，注液头是开 有由多个针孔喷口的结构并与注液热管相对配置。
7.如权利要求6所述的，其特征还在于低沸点液体工质在热管上及高温汽缸内进行定 量注液，工质因接触高温受热引起汽化爆炸并膨胀，进行膨胀作功行程，滑片带动转子在膨 胀行程进行的同时进行排汽行程，进行过热液体工质注液、汽化爆炸膨胀作功，排汽的三行 程热能转换机械能的工作循环，其特征还在于高温密封腔内低沸点液体相变汽化爆炸作为 能量释放及膨胀作功利用层面的技术应用。
8.如权利要求1所述的低沸点工质封闭循环回路，其特征在于汽缸上的注液电磁阀连接工质加热压力贮液罐，热管回热器由导热油腔和汽腔构成，导热油腔设有导热油出、入 口，汽腔设有汽态工质出、入口，热管回热器特征在于回热器热管的冷凝段插入导热油腔 中，热管蒸发段设在热管回热器汽腔中，所述工质加热压力贮液罐为双层密封结构，外层为 密封汽腔，两侧设有汽态工质进汽口和排汽口，内层为密封液腔，接液态工质进液管和排液管。
9.如权利要求1所述工质冷凝器，其特征在于使所述压力下降的低沸点工质汽体温度 降低转换成液体。
10.如权利要求1所述，其特征在于转子动力输出轴由磁力传动器动力输出带动发电 机发电，其内永磁或外永磁可采用相对应具有高磁能永磁体，也可采用更大面积、体积或数 量的磁块来提高磁强度。
11.如权利要求1所述，其特征在于旋转式三行程太阳能热动力机转子轴上固定的注 液角度盘，固定在缸体上的注液角度传感器传达信号到单向注液电磁阀，控制单向注液电 磁阀开启低沸点液体工质在注液热管及高温汽缸内进行定量注液，其特征在于太阳能热动 力机通过转子轴的联轴方式，联接多台热动力机，通过滑片及注液角度盘的不同角度设置， 产生更大动力及发电量。
全文摘要
本发明涉及一种廉价、简单、环保、高效的太阳能热动力机及发电系统。解决目前太阳能热动力及发电的热能转换效率低、系统热损耗大、定日控制系统复杂、设备规模庞大、设备造价昂贵的一系列技术问题。旋转式三行程太阳能热动力机及发电系统是由太阳能集热导热油封闭循环回路、全封闭太阳能热动力机系统、全封闭低沸点工质循环回路组成。以缸内直接工质注液，汽化爆炸膨胀作功、排汽冷凝的三个行程方式连续工作的热机系统，排汽工质再回冷凝系统冷凝回液态循环使用。通过热功转换而产生动力输出及带动发电机发电。以洁净、取之不尽、免费获得的太阳能为应用选择。可达成分散式、小型化、大范围的太阳热能利用。
文档编号F03G6/06GK101963140SQ20091005518
公开日2011年2月2日 申请日期2009年7月22日 优先权日2009年7月22日
发明者柳洪权 申请人:柳洪权