一種渦旋膨脹發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】一種渦旋膨脹發(fā)電裝置，包括定盤、曲軸、與所述定盤插合連接的動盤、位于定盤和動盤下方的支撐架、與支撐架連接的支撐架蓋板以及與定盤密封連接的殼體，殼體與定盤形成的內(nèi)部空間為渦旋膨脹發(fā)電裝置的腔體，支撐架將腔體分為互不相通的膨脹機腔體和發(fā)電機腔體；曲軸上端徑向延伸有一平衡塊，平衡塊在膨脹機腔體內(nèi)作圓周運動；定盤上端設(shè)有膨脹機腔體的進氣口，位于支撐架上方的殼體上設(shè)有膨脹機腔體的出氣口；位于支撐架下方的殼體上設(shè)有發(fā)電機腔體的冷卻介質(zhì)入口，殼體底部設(shè)有發(fā)電機腔體的冷卻介質(zhì)出口。本實用新型的渦旋膨脹發(fā)電裝置的腔體分為膨脹機腔體和發(fā)電機腔體為兩個相互獨立的空間，有效的解決渦旋膨脹發(fā)電裝置中發(fā)電機的冷卻問題。
【專利說明】—種渦旋膨脹發(fā)電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種發(fā)電設(shè)備，尤其涉及一種渦旋膨脹發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在渦旋膨脹發(fā)電裝置中，高壓介質(zhì)充入膨脹室中，高壓介質(zhì)在膨脹室中膨脹，高壓介質(zhì)在膨脹過程中的膨脹能量使渦旋膨脹發(fā)電裝置中的曲軸轉(zhuǎn)動，通過曲軸使位于渦旋膨脹發(fā)電裝置中的發(fā)電機發(fā)電?，F(xiàn)在的渦旋膨脹發(fā)電裝置采用有機朗肯循環(huán)的膨脹發(fā)電技術(shù)，有機朗肯循環(huán)(organic rankine cycle,0RC)作為一種回收中低品位熱能用于發(fā)電的技術(shù)，具有效率高、環(huán)境污染少、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點，有機朗肯循環(huán)以各種實用的介質(zhì)作為朗肯循環(huán)工質(zhì)的動力循環(huán)系統(tǒng)，特別適合于回收溫度低于85°的低品位熱能，而且采用不用的介質(zhì)可回收不同溫度范圍的低品位熱能，適用于小流量、高膨脹比的場合，采用有機朗肯循環(huán)的渦旋膨脹發(fā)電裝置能夠很好地回收低品位熱能，并在實際應(yīng)用中得到廣泛地認可，適用于中小功率的半封閉或全封閉渦旋膨脹發(fā)電裝置，但由于發(fā)電機與膨脹機處于一個殼體內(nèi)，而膨脹終了的介質(zhì)溫度較高，無法對發(fā)電機進行冷卻，需要解決渦旋膨脹發(fā)電裝置中發(fā)電機的冷卻問題。
實用新型內(nèi)容
[0003]基于以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型所解決的技術(shù)問題在于提供一種渦旋膨脹發(fā)電裝置，該渦旋膨脹發(fā)電裝置能有效的解決渦旋膨脹發(fā)電裝置中無法對發(fā)電機進行冷卻的問題。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種渦旋膨脹發(fā)電裝置，包括定盤、與所述定盤插合連接的動盤、位于所述定盤和動盤下方的支撐架、與所述支撐架連接的支撐架蓋板以及與所述定盤密封連接的殼體，所述殼體與所述定盤形成的內(nèi)部空間為渦旋膨脹發(fā)電裝置的腔體，其中所述定盤、動盤、支撐架和支撐架蓋板均位于所述腔體內(nèi)；所述支撐架位于所述殼體的中上部，并將所述腔體分為互不相通的膨脹機腔體和發(fā)電機腔體；所述渦旋膨脹發(fā)電裝置還包括貫穿所述支撐架和支撐架蓋板的曲軸、以及位于所述發(fā)電機腔體內(nèi)的定子和轉(zhuǎn)子，所述曲軸一端通過滑動軸承與所述定盤滑動連接，另一端通過第二軸承安裝于所述殼體的底端；所述曲軸上端徑向延伸有一平衡塊，所述平衡塊在所述膨脹機腔體內(nèi)作圓周運動；所述定子固定在所述發(fā)電機腔體的內(nèi)壁上，所述轉(zhuǎn)子固定在位于所述發(fā)電機腔體內(nèi)的曲軸上；所述定盤上端設(shè)有膨脹機腔體的進氣口，所述位于支撐架上方的殼體上設(shè)有膨脹機腔體的出氣口 ；所述發(fā)電機腔體上設(shè)有冷卻介質(zhì)入口和冷卻介質(zhì)出口，所述發(fā)電機腔體內(nèi)裝有通過蒸發(fā)冷卻渦旋膨脹發(fā)電裝置的發(fā)電機的冷卻介質(zhì)，該冷卻介質(zhì)從冷卻介質(zhì)入口進入到發(fā)電機腔體內(nèi)，通過位于發(fā)電機腔體內(nèi)的發(fā)電機后,從冷卻介質(zhì)出口排出。本實用新型的渦旋膨脹發(fā)電裝置的腔體分為膨脹機腔體和發(fā)電機腔體為兩個相互獨立的空間，有效的解決渦旋膨脹發(fā)電裝置中發(fā)電機的冷卻問題。
[0005]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選實施方式，本實用新型實施例提供的渦旋膨脹發(fā)電裝置進一步包括下列技術(shù)特征的部分或全部:
[0006]作為上述技術(shù)方案的改進，所述支撐架通過螺栓固定在所述殼體的凸臺上，并且所述支撐架與所述殼體相接觸的外圓周面上設(shè)有放置密封圈的環(huán)形凹槽，保證膨脹機腔體和發(fā)電機腔體之間的密封性。
[0007]作為上述技術(shù)方案的改進，所述支撐架蓋板通過螺釘固定在所述支撐板的底面上，且所述支撐架蓋板與所述曲軸相接觸的內(nèi)圓周面上設(shè)有放置軸封件的容置槽，防止膨脹機腔體的氣體通過支撐架和支撐架蓋板的通孔進入到發(fā)電機腔體內(nèi)，保證膨脹機腔體和發(fā)電機腔體為兩個相互獨立、互不相通的空間。
[0008]作為上述技術(shù)方案的改進，在本實用新型的一個實施例中，所述定盤下表面設(shè)置有上渦卷，所述動盤上表面設(shè)置有下渦卷，所述上渦卷與所述下渦卷匹配形成膨脹腔。
[0009]作為上述技術(shù)方案的改進，在本實用新型的一個實施例中，所述支撐架與所述曲軸之間設(shè)有第一軸承，保證曲軸在膨脹機腔體和發(fā)電機腔體連接處的轉(zhuǎn)動更順暢。
[0010]優(yōu)選地，在本實用新型的一個實施例中，所述動盤與所述支撐架之間設(shè)有相位保持機構(gòu)，所述相位保持機構(gòu)包括設(shè)于所述動盤與支撐架之間沿圓周向均布的滾珠和固定于所述動盤與支撐架上的導(dǎo)軌，便于曲軸上的平衡塊和動盤之間更好的轉(zhuǎn)動。
[0011]作為上述技術(shù)方案的改進，所述動盤下表面向下延伸有放置所述滑動軸承的圓柱形槽。
[0012]在本實用新型的一個實施例中，所述軸封件為O性密封圈或旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈，密封支撐架蓋板與所述曲軸之間的間隙。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的技術(shù)方案具有如下有益效果:本實用新型的渦旋膨脹發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，將渦旋膨脹發(fā)電裝置的腔體分為膨脹機腔體和發(fā)電機腔體為兩個相互獨立的空間，密封性好，有效的解決渦旋膨脹發(fā)電裝置中發(fā)電機的冷卻問題。
[0014]上述說明僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本實用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下結(jié)合優(yōu)選實施例，并配合附圖，詳細說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例的附圖作簡單地介紹。
[0016]圖1是本實用新型優(yōu)選實施例的渦旋膨脹發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本實用新型優(yōu)選實施例的渦旋膨脹發(fā)電裝置工質(zhì)流體通道示意圖。
[0018]圖3是本實用新型優(yōu)選實施例的渦旋膨脹發(fā)電裝置的殼體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4是本實用新型優(yōu)選實施例的渦旋膨脹發(fā)電裝置的定盤結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5是本實用新型優(yōu)選實施例的渦旋膨脹發(fā)電裝置的動盤結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖6是本實用新型優(yōu)選實施例的渦旋膨脹發(fā)電裝置的支撐架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖7是本實用新型優(yōu)選實施例的渦旋膨脹發(fā)電裝置的支撐架蓋板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖8是圖1中的B處放大結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的【具體實施方式】，其作為本說明書的一部分，通過實施例來說明本實用新型的原理，本實用新型的其他方面、特征及其優(yōu)點通過該詳細說明將會變得一目了然。在所參照的附圖中，不同的圖中相同或相似的部件使用相同的附圖標(biāo)號來表不。
[0025]如圖1-8所示，為本實用新型優(yōu)選實施例渦旋膨脹發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，本實用新型渦旋膨脹發(fā)電裝置包括半封閉的殼體1，殼體I上端為開口，殼體I內(nèi)壁的中上部設(shè)有凸臺12，在殼體I中部設(shè)有電能輸出的接線孔13，通過接線端子與接線插頭連接，實現(xiàn)電能輸出。如圖3所示，殼體I內(nèi)部底端設(shè)有軸承座11，用于安裝曲軸4及與曲軸4連接的軸承。所述殼體I上端連接有定盤2，所述定盤2與殼體I密封連接，如圖4所示，定盤2與殼體I相接觸的底面上設(shè)有兩個同心的環(huán)形槽21，用于安裝密封圈以保證定盤2與殼體I之間的密封。所述殼體I與定盤2之間形成一個內(nèi)部空間，該內(nèi)部空間為渦旋膨脹發(fā)電裝置的腔體，該腔體內(nèi)從上到下依次設(shè)有定盤2、動盤3、曲軸4、支撐架5、支撐架蓋板6和發(fā)電機，其中，所述定盤2與動盤3插合連接，如圖5所示，動盤3上表面設(shè)置有下渦卷31，所述定盤2下表面設(shè)置有上渦卷22，所述上渦卷22與所述下渦卷31匹配形成膨脹腔。所述支撐架5通過螺栓固定在殼體I上的凸臺12上，支撐架5用來支撐動盤3以及與動盤3滑動連接的曲軸4，并且支撐架5將本實用新型的渦旋膨脹發(fā)電裝置的腔體分成兩個空間，位于支撐架5上部的空間為膨脹機腔體11，用于設(shè)置渦旋膨脹機，本實用新型的渦旋膨脹機包括所述定盤2和動盤3 ;位于支撐架5下部的空間為發(fā)電機腔體12，用于設(shè)置發(fā)電機，發(fā)電機包括定子7和轉(zhuǎn)子8，所述膨脹機腔體11和發(fā)電機腔體12不連通。并且，膨脹機腔體11上設(shè)有進氣口 111和出氣口 112，所述進氣口 111和出氣口 112分別與膨脹機腔體11連通，膨脹機腔體11的進氣口 111位于所述定盤2的上端，通過定盤2上端的側(cè)壁并延伸于定盤2的中心；膨脹機腔體11的出氣口 112位于支撐架5上方的殼體I上，氣體從進氣口111進入，通過膨脹機腔體11再從出氣口 112排出，在此過程中氣體推動位于腔體內(nèi)的曲軸4轉(zhuǎn)動并帶動發(fā)電機發(fā)電。發(fā)電機腔體12上設(shè)有冷卻介質(zhì)入口 121和冷卻介質(zhì)出口 122，冷卻介質(zhì)入口 121位于支撐架5下方的殼體I上，冷卻介質(zhì)出口 122位于殼體I的底部，冷卻介質(zhì)從冷卻介質(zhì)入口 121進入到發(fā)電機腔體12內(nèi)，通過位于發(fā)電機腔體12內(nèi)的發(fā)電機后，從冷卻介質(zhì)出口 122排出，從而通過冷卻介質(zhì)蒸發(fā)冷卻渦旋膨脹發(fā)電裝置的發(fā)電機。
[0026]具體地，曲軸4貫穿所述膨脹機腔體11和發(fā)動機腔體12，并且通過所述支撐架5和支撐架蓋板6，渦旋膨脹機和發(fā)動機共用該曲軸4，曲軸4 一端通過滑動軸承與所述動盤3滑動連接，曲軸4的另一端通過第二軸承43安裝于所述殼體I底端的軸承座11上。曲軸4上端徑向延伸有平衡塊41，當(dāng)氣體通過膨脹機腔體11時帶動所述平衡塊41在膨脹機腔體11內(nèi)作圓周運動，平衡塊41和所述曲軸4 一起轉(zhuǎn)動。發(fā)動機的定子7固定在發(fā)電機腔體12的內(nèi)壁上，發(fā)動機的轉(zhuǎn)子8固定在位于所述發(fā)電機腔體12內(nèi)的曲軸4上，曲軸4的轉(zhuǎn)動帶動轉(zhuǎn)子8相對于定子7轉(zhuǎn)動，進而使發(fā)電機產(chǎn)生電量，通過殼體I中部的接線孔13實現(xiàn)電能輸出。
[0027]在本實用新型的一實施例中，為了保證膨脹機腔體11和發(fā)電機腔體12互不相通，在支撐架5和殼體I相接觸的外圓周面上設(shè)有環(huán)形凹槽51，如圖1和圖6所示，所述環(huán)形凹槽51內(nèi)設(shè)置密封圈，保證膨脹機腔體11和發(fā)電機腔體12之間的密封性。同時，如圖1和圖7所示，在支撐架蓋板6與所述曲軸4相接觸的內(nèi)圓周面上設(shè)有放置軸封件的容置槽61，通過軸封件防止膨脹機腔體11的氣體通過支撐架5和支撐架蓋板6的通孔進入到發(fā)電機腔體12內(nèi)，保證膨脹機腔體11和發(fā)電機腔體12為兩個相互獨立、互不相通的空間。所述支撐架蓋板6位于支撐架5的下方，并且通過螺釘固定在所述支撐架5的底面上。
[0028]在本實用新型另一實施例中，所述支撐架5與所述曲軸4之間設(shè)有第一軸承42，第一軸承42固定在支撐架5的通孔上，所述曲軸4穿過第一軸承42伸向發(fā)動機腔12內(nèi)；所述動盤3下表面向下延伸有放置滑動軸承的圓柱形槽32，所述曲軸4的頂端部通過滑動軸承和圓柱形槽32與所述動盤3連接，在支撐架5與曲軸4之間設(shè)有的第一軸承43保證曲軸4在膨脹機腔體11和發(fā)電機腔體12連接處的轉(zhuǎn)動更順暢，有利于發(fā)電機發(fā)電，提高發(fā)電效率。
[0029]在本實用新型實施例的技術(shù)方案中，所述動盤3與支撐架5之間設(shè)有相位保持機構(gòu)9，如圖8所示，所述相位保持機構(gòu)9包括設(shè)置于所述動盤3與支撐架5之間沿圓周向均布的滾珠91和固定于所述動盤3與支撐架5上的導(dǎo)軌92，便于曲軸4上的平衡塊41和動盤3之間更好的轉(zhuǎn)動。
[0030]另外，所述支撐架蓋板6與所述曲軸4之間安裝的軸封件為O性密封圈或旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈，只要能起到密封支撐架蓋板6與所述曲軸4之間的間隙即可，以保證膨脹機腔體11和發(fā)電機腔體12之間的密封性。
[0031]如圖2所示，為本實用新型優(yōu)選實施例的渦旋膨脹發(fā)電裝置工質(zhì)流體通道示意圖，本實用新型的渦旋膨脹發(fā)電裝置的氣體介質(zhì)通過膨脹機腔體11上的進氣口 111進入膨脹機腔體11內(nèi)，通過氣體介質(zhì)的膨脹推動位于膨脹機腔體11內(nèi)的曲軸4轉(zhuǎn)動，進而帶動與曲軸4固定連接的轉(zhuǎn)子8的轉(zhuǎn)動，使發(fā)電機發(fā)電。在發(fā)電機發(fā)電的同時，液體介質(zhì)從冷卻介質(zhì)入口 121進入到發(fā)電機腔體12內(nèi)，通過位于發(fā)電機腔體12內(nèi)的發(fā)電機后，從冷卻介質(zhì)出口 122排出，從而通過冷卻介質(zhì)蒸發(fā)冷卻本實用新型的渦旋膨脹發(fā)電裝置的發(fā)電機，避免發(fā)電機的溫度過高。
[0032]本實用新型的渦旋膨脹發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，將渦旋膨脹發(fā)電裝置的腔體分為膨脹機腔體11和發(fā)電機腔體12為兩個相互獨立互不相通的空間，密封性好，有效的解決渦旋膨脹發(fā)電裝置中發(fā)電機的冷卻問題。
[0033]以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式而已，當(dāng)然不能以此來限定本實用新型之權(quán)利范圍，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和變動，這些改進和變動也視為本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種渦旋膨脹發(fā)電裝置，其特征在于:包括定盤、與所述定盤插合連接的動盤、位于所述定盤和動盤下方的支撐架、與所述支撐架連接的支撐架蓋板以及與所述定盤密封連接的殼體，所述殼體與所述定盤形成的內(nèi)部空間為渦旋膨脹發(fā)電裝置的腔體，其中所述定盤、動盤、支撐架和支撐架蓋板均位于所述腔體內(nèi)；所述支撐架位于所述殼體的中上部，并將所述腔體分為互不相通的膨脹機腔體和發(fā)電機腔體； 所述渦旋膨脹發(fā)電裝置還包括貫穿所述支撐架和支撐架蓋板的曲軸、以及位于所述發(fā)電機腔體內(nèi)的定子和轉(zhuǎn)子，所述曲軸一端通過滑動軸承與所述定盤滑動連接，另一端通過第二軸承安裝于所述殼體的底端；所述曲軸上端徑向延伸有一平衡塊，所述平衡塊在所述膨脹機腔體內(nèi)作圓周運動；所述定子固定在所述發(fā)電機腔體的內(nèi)壁上，所述轉(zhuǎn)子固定在位于所述發(fā)電機腔體內(nèi)的曲軸上； 所述定盤上端設(shè)有膨脹機腔體的進氣口，所述位于支撐架上方的殼體上設(shè)有膨脹機腔體的出氣口； 所述發(fā)電機腔體上設(shè)有冷卻介質(zhì)入口和冷卻介質(zhì)出口，所述發(fā)電機腔體內(nèi)裝有通過蒸發(fā)冷卻渦旋膨脹發(fā)電裝置的發(fā)電機的冷卻介質(zhì)，該冷卻介質(zhì)從冷卻介質(zhì)入口進入到發(fā)電機腔體內(nèi)，通過位于發(fā)電機腔體內(nèi)的發(fā)電機后,從冷卻介質(zhì)出口排出。
2.如權(quán)利要求1所述的渦旋膨脹發(fā)電裝置，其特征在于:所述支撐架通過螺栓固定在所述殼體的凸臺上，并且所述支撐架與所述殼體相接觸的外圓周面上設(shè)有放置密封圈的環(huán)形凹槽。
3.如權(quán)利要求2所述的渦旋膨脹發(fā)電裝置，其特征在于:所述支撐架蓋板通過螺釘固定在所述支撐板的底面上，且所述支撐架蓋板與所述曲軸相接觸的內(nèi)圓周面上設(shè)有放置軸封件的容置槽。
4.如權(quán)利要求1所述的渦旋膨脹發(fā)電裝置，其特征在于:所述定盤下表面設(shè)置有上渦卷，所述動盤上表面設(shè)置有下渦卷，所述上渦卷與所述下渦卷匹配形成膨脹腔。
5.如權(quán)利要求1所述的渦旋膨脹發(fā)電裝置，其特征在于:所述支撐架與所述曲軸之間設(shè)有第一軸承。
6.如權(quán)利要求1所述的渦旋膨脹發(fā)電裝置，其特征在于:所述動盤與所述支撐架之間設(shè)有相位保持機構(gòu)，所述相位保持機構(gòu)包括設(shè)于所述動盤與支撐架之間沿圓周向均布的滾珠和固定于所述動盤與支撐架上的導(dǎo)軌。
7.如權(quán)利要求1所述的渦旋膨脹發(fā)電裝置，其特征在于:所述動盤下表面向下延伸有放置所述滑動軸承的圓柱形槽。
8.如權(quán)利要求3所述的渦旋膨脹發(fā)電裝置，其特征在于:所述軸封件為O性密封圈或旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈。
【文檔編號】F01C21/06GK203822388SQ201420236221
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月9日
【發(fā)明者】王國梁 申請人:廣州東凌機械工業(yè)有限公司