专利摘要

本发明公开了一种活塞式太阳能蒸汽发电装置，包括：具有开口的锅炉，开口连接总喷汽管，总喷汽管上端分叉形成彼此平行设置的两个支喷汽管；分别与两个支喷汽管连接的两个汽缸，汽缸顶部和底部分别密封穿设有通过刚性杆连接的上按压块、下按压块，下按压块侧壁设置多个轮齿，圆柱状齿轮与下按压块的轮齿平行且啮合，支喷汽管可旋转密封设置有半齿轮，半齿轮与圆柱状齿轮啮合，半齿轮位于支喷汽管内连接一密封板，转动以密封或打开支喷汽管。本发明通过上按压块、下按压块、密封板和出汽夹的连动而实现两个汽缸活塞的上下交替移动，结构简单连贯，余温获取组件的设置将锅炉内达不到沸腾点的热量充分利用，提高能量转化效率。

说明书

技术领域

本发明涉及蒸汽发电技术领域。更具体地说，本发明涉及一种活塞式太阳能蒸汽发电装置。

背景技术

在目前常见的蒸汽发电站中，蒸汽的热能用以驱动发电机的蒸汽涡轮机而发电，通常使用常规的燃料如燃油、天然气、石煤等给蒸汽锅炉供能；低碳经济已经成为当今社会人们生产生活的共同追求，风能、地热能、太阳能等新能源则是理想的替代品。就目前对太阳能的利用来说，人们对太阳能的利用方式大多停留在光伏板、太阳灶、热水器等方面。其中太阳能光伏板因为造价昂贵且转化效率相对低下，无法大面积推广。相比之下太阳灶对太阳能的利用率较高，但却大多服务于炊事领域，且局限在遮蔽物少光照较好的房顶、空地等地点。如何通过太阳灶对太阳能高效利用，实现光热和热电转化，同时即使在阴天及冬季光线不满足沸腾条件的情况下，亦可产生一定温度的温水供生产生活使用，是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种活塞式太阳能蒸汽发电装置，其能够通过上按压块、下按压块、密封板和出汽夹的连动而实现两个汽缸活塞的上下交替移动，结构简单连贯，有效避免使用额外的能量如电能控制蒸汽进出开关，造成能源浪费的同时结构复杂，余温获取组件的设置将锅炉内达不到沸腾点的热量充分利用，提高能量转化效率。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种活塞式太阳能蒸汽发电装置，包括：

锅炉，所述锅炉上具有一开口，所述开口连接一总喷汽管，所述总喷汽管上端分叉形成彼此平行设置的两个支喷汽管；

两个汽缸，其分别与两个支喷汽管连接，所述汽缸顶部密封穿设有上按压块，底部密封穿设有下按压块，所述上按压块顶部通过刚性杆与所述下按压块的底部连接，所述下按压块侧壁间距设置多个水平设置的轮齿，所述下按压块与所述支喷汽管之间具有一圆柱状齿轮，所述圆柱状齿轮与所述下按压块的轮齿平行且啮合，所述支喷汽管靠近所述圆柱状齿轮的一侧可旋转密封设置有一半齿轮，所述半齿轮与所述圆柱状齿轮啮合，所述半齿轮位于所述支喷汽管内连接一密封板，转动以密封或打开所述支喷汽管。

优选的是，所述锅炉内固设一挡板，以将所述锅炉分为位于下方的储液腔和位于上方的换能腔，所述开口位于所述挡板上，两个所述支喷汽管的顶端与汽缸的连接处位于所述汽缸底面中心，所述汽缸内具有活塞，所述活塞顶面中心处连接一连杆，所述连杆穿过所述汽缸顶面与一曲轴连接，以带动发电机的转轴转动发电；

所述上按压块侧壁上部沿周向水平固设有第一板体，所述上按压块侧壁中部沿周向水平固设有第二板体，所述下按压块侧壁上部沿周向水平固设有第三板体，所述下按压块侧壁中部沿周向水平固设有第四板体，其中，所述第一板体和所述第四板体位于所述汽缸外，所述第二板体和所述第三板体位于所述汽缸内，所述上按压块和所述下按压块的侧壁沿周向均水平向内凹陷设置多个凹槽，垂直于所述凹槽底部设置有螺旋弹簧，所述弹簧远离所述凹槽底面的一端固设一滑动块，所述滑动块顶面到其底面的距离等于所述凹槽的宽度，所述滑动块远离所述弹簧的一端为凸起的半球形结构，当所述弹簧处于自由伸缩状态时，所述滑动块远离所述弹簧的一端的半球形结构位于所述凹槽外，其中，所述上按压块的多个凹槽的上侧面与所述第一板体的下表面位于同一水平面，所述下按压块的多个凹槽的下侧面与所述第四板体的上表面位于同一水平面；

所述汽缸底面具有圆孔，所述圆孔上设有出汽夹，所述出汽夹包括两个夹片和夹片连接件，两个所述夹片闭合成圆锥体状结构，所述汽缸底面具有一垂直于所述圆柱状齿轮的滑槽，所述滑槽上滑动连接有条状齿轮，所述条状齿轮与所述圆柱状齿轮上啮合；

其中，向下按压所述下按压块，带动所述圆柱状齿轮旋转，所述圆柱状齿轮分别带动所述半齿轮旋转和所述条状齿轮朝向远离夹片的方向移动，所述半齿轮旋转带动所述密封板向下旋转以打开所述支喷汽管，所述条状齿轮朝向远离夹片的方向移动，以使两个所述夹片闭合；向上按压所述上按压块，所述上按压块通过所述刚性杆带动所述下按压块向上运动，带动所述圆柱状齿轮旋转，所述圆柱状齿轮分别带动所述半齿轮旋转和所述条状齿轮朝向靠近夹片的方向移动，所述半齿轮旋转带动所述密封板向上旋转以密封所述支喷汽管，所述条状齿轮朝向靠近夹片的方向移动推动所述夹片运动，以打开两个所述夹片。

优选的是，所述挡板为向上凸起的类半球形结构，所述开口位于所述挡板的顶点处。

优选的是，所述的活塞式太阳能蒸汽发电装置，其特征在于，还包括旋转杆，其两端分别与两个所述连杆转动连接，所述旋转杆至所述活塞的距离大于所述汽缸的高度，所述旋转杆中部具有一通孔，穿过所述通孔设置有固定杆，所述固定杆固接于所述换能腔内。

优选的是，所述上按压块位于所述第一板体和第二板体之间的侧壁上涂敷有凡士林以使所述上按压块密封穿过所述汽缸顶部并能够上下移动；所述下按压块位于所述第三板体和第四板体之间的侧壁上涂敷有凡士林以使所述下按压块密封穿过所述汽缸底部并能够上下移动。

优选的是，所述上按压块和所述下按压块沿竖直方向位于同一直线上。

优选的是，所述换能腔顶面设有蒸汽出口，所述蒸汽出口通过第一管路与一储液罐顶面连通，所述储液罐底面具有一冷却液出口，所述冷却液出口通过第二管路与设于所述储液腔侧壁中下部的冷却液进口连通；

所述换能腔的侧壁最低点具有冷凝液出口，所述冷凝液出口通过第三管路与所述第一管路连通；

所述储液腔侧壁上部具有通汽口，所述通汽口通过第四管路与所述储液罐连通；

其中，所述第一管路位于所述储液管于所述第三管路之间，所述第二管路上、以及所述第四管路上设置有阀门；

位于所述第三管路和所述蒸汽口之间的所述第一管路外螺旋缠绕冷却水管；

所述阀门为电磁阀，所述电磁阀与一控制器连接，所述控制器设置为：当所述第一管路上的阀门设置为开启时，所述第二管路和第四管路上的阀门设置为关闭；当所述第一管路上的阀门设置为关闭时，所述第二管路和第四管路上的阀门设置为开启。

优选的是，靠近所述滑槽的一个夹片上具有一容置槽，垂直于所述容置槽底部设置有导向杆，所述条状齿轮靠近所述容置槽的一端具有一容纳槽，当两个所述夹片闭合时，所述导向杆远离所述容置槽的一端位于所述容纳槽内，所述条状齿轮朝向靠近夹片的方向移动卡设于所述容置槽内。

优选的是，所述储液腔侧壁中下部相对设置两个流水口；

还包括：余温获取组件，所述余温获取组件包括：两端密封连通两个流水口的导热管、设置与所述导热管靠近流水口部分上的开关、缠绕于所述导热管上的自来水管，其中，所述导热管水平设置。

优选的是，所述的活塞式太阳能蒸汽发电装置，其特征在于，还包括，聚光式太阳灶，所述锅炉底部位于所述聚光式太阳灶焦面上。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明所述的活塞式太阳能蒸汽发电装置利用锅炉产生蒸汽推动活塞运动而发电，两个汽缸活塞的上下交替移动通过上按压块、下按压块、密封板和出汽夹的连动而实现，结构简单连贯，有效避免使用额外的能量如电能控制蒸汽进出开关，造成能源浪费的同时结构复杂，余温获取组件的设置将锅炉内达不到沸腾点的热量充分利用，提高能量转化效率。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的所述活塞式太阳能蒸汽发电装置的结构示意图；

图2为本发明的所述汽缸活塞位于汽缸上方推动所述上按压块的结构示意图；

图3为本发明的所述汽缸活塞位于汽缸下方推动所述下按压块的结构示意图；

图4为本发明的所述出汽夹的结构示意图；

图5为本发明的图3所示A局部放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-5所示，本发明提供一种活塞式太阳能蒸汽发电装置，包括

锅炉1，所述锅炉1上具有一开口20，所述开口20连接一总喷汽管21，所述总喷汽管21上端分叉形成彼此平行设置的两个支喷汽管22；

两个汽缸3，其分别与两个支喷汽管22连接，所述汽缸3顶部密封穿设有上按压块33，底部密封穿设有下按压块34，所述上按压块33顶部通过刚性杆35与所述下按压块34的底部连接，所述下按压块34侧壁间距设置多个水平设置的轮齿，所述下按压块34与所述支喷汽管22之间具有一圆柱状齿轮6，所述圆柱状齿轮6与所述下按压块34的轮齿平行且啮合，所述支喷汽管22靠近所述圆柱状齿轮6的一侧可旋转密封设置有一半齿轮60，所述半齿轮60与所述圆柱状齿轮6啮合，所述半齿轮60位于所述支喷汽管22内连接一密封板61，转动以密封或打开所述支喷汽管22。

在上述技术方案中，使用过程中，锅炉1内储存液体，液体优选低沸点液体或者水，锅炉1受热，该热量来自于外界，可以选择通过太阳灶对锅炉1加热，其内部液体受热沸腾变成蒸汽，此时两个汽缸3的活塞30其中一个位于汽缸3(定义为左汽缸)顶面抵押上按压块33，带动下按压块34向上运动，进而依次带动圆柱状齿轮6、半齿轮60、和密封板61转动，密封板61转动密封与其相接触的支喷汽管22，另一个活塞30位于汽缸3(定义为右汽缸)底面抵押下按压块34，带动下按压块34向下运动，进而依次带动圆柱状齿轮6、半齿轮60、和密封板61转动，密封板61转动打开与其相接触的支喷汽管22，蒸汽通过打开的支喷汽管22进入右汽缸，推动右汽缸的活塞30向上运动。采用该技术方案，通过活塞30上下运动推动上按压快和下按压块34的运动，调节支喷汽管22的开合，而控制蒸汽选择性的进入汽缸3，推动活塞30运动，结构简单的同时具有一定的智能性。

在另一种技术方案中，所述锅炉1内固定卡设一挡板2，以将所述锅炉1分为位于下方的储液腔4和位于上方的换能腔5，所述开口20位于所述挡板2上，两个所述支喷汽管22的顶端与汽缸3的连接处位于所述汽缸3底面中心，所述汽缸3内具有活塞30，所述活塞30顶面中心处连接一连杆31，所述连杆31穿过所述汽缸3顶面与一曲轴32连接，以带动发电机的转轴转动发电，连接上一技术方案，蒸汽进入右汽缸，带动右汽缸的活塞30向上运动，进而带动与右汽缸活塞30顶面连接的的连杆31向上运动，该连杆31向上运动带动曲轴32向上转动，于此同时，曲轴32向上转动就会带动与左汽缸相连的连杆31向下运动，而推动活塞30向下运动，依次往复，曲轴32的转动带动发电机的转轴转动发电；

所述上按压块33侧壁上部沿周向水平固设有第一板体330，所述上按压块33侧壁中部沿周向水平固设有第二板体331，所述下按压块34侧壁上部沿周向水平固设有第三板体340，所述下按压块34侧壁中部沿周向水平固设有第四板体341，其中，所述第一板体330和所述第四板体341位于所述汽缸3外，所述第二板体331和所述第三板体340位于所述汽缸3内，所述第一板体330和所述第二板体331用来限制所述上按压块33上下运行的路径，所述第三板体340和所述第四板体341用来限制所述下按压块34上下运行的路径，故所述第一板体330和所述第二板体331间的距离等于所述第三板体340和所述第四板体341间的距离，所述上按压块33和所述下按压块34与所述汽缸3密封滑动连接，可以通过涂抹密封润滑剂实现，所述上按压块33和所述下按压块34的侧壁沿周向均水平向内凹陷设置多个凹槽36，垂直于所述凹槽36底部设置有螺旋弹簧37，所述弹簧37远离所述凹槽36底面的一端固设一滑动块38，所述滑动块38顶面到其底面的距离等于所述凹槽36的宽度，所述滑动块38远离所述弹簧37的一端为凸起的半球形结构，当所述弹簧37处于自由伸缩状态时，所述滑动块38远离所述弹簧37的一端的半球形结构恰好位于所述凹槽36外，而此时所述滑块的除却半球结构的其他部分则位于所述凹槽36内，其中，所述上按压块33的多个凹槽36的上侧面与所述第一板体330的下表面位于同一水平面，所述下按压块34的多个凹槽36的下侧面与所述第四板体341的上表面位于同一水平面；

所述汽缸3底面具有圆孔63，所述圆孔63上设有出汽夹64，所述出汽夹64的闭合端位于所述汽缸3外，所述出汽夹64包括两个夹片640和夹片连接件641，两个所述夹片640闭合成圆锥体状结构，两个夹片640与所述圆孔63接触的地方涂抹密封润滑剂，如凡士林等，所述汽缸3底面具有一垂直于所述圆柱状齿轮6的滑槽，所述滑槽上滑动连接有条状齿轮62，所述条状齿轮62与所述圆柱状齿轮6上啮合；

其中，两个汽缸3的活塞30其中一个位于汽缸3(定义为左汽缸)顶面抵押上按压块33，如图2所示，抵押上按压块33时，挤压滑动块38向凹槽36内移动，同时通过刚性杆35带动下按压块34向上运动，当蒸汽的推力达到一定强度时，上按压块33和下按压块34同时快速向上移动，同时挤压位于下按压块34上的滑动块38向凹槽36内移动，上按压块33通过第二档板挡住固定，下按压块34通过第四档板挡住固定，下按压块34向上运动时带动所述圆柱状齿轮6旋转，所述圆柱状齿轮6分别带动所述半齿轮60旋转和所述条状齿轮62朝向远离夹片640的方向移动，所述半齿轮60旋转带动所述密封板61向下旋转至水平，以密封所述支喷汽管22，所述条状齿轮62朝向远离夹片640的方向移动，以使两个所述夹片640打开；另一个活塞30位于汽缸3(定义为右汽缸)底面抵押下按压块34，如图3所示，抵押下按压块34时，挤压滑动块38向凹槽36内移动，同时通过刚性杆35带动下按压块34向上运动，当蒸汽的推力达到一定强度时，上按压块33和下按压块34同时快速向上移动，同时挤压位于上按压块33上的滑动块38向凹槽36内移动，上按压块33通过第一档板挡住固定，下按压块34通过第三档板挡住固定，下按压块34向下运动，带动所述圆柱状齿轮6旋转，所述圆柱状齿轮6分别带动所述半齿轮60旋转和所述条状齿轮62朝向远离夹片640的方向移动，所述半齿轮60旋转带动所述密封板61向下旋转以打开所述支喷汽管22，所述条状齿轮62朝向远离夹片640的方向移动以密封两个所述夹片640。采用这种方案能够使蒸汽的进出通过简单的机械结构的设置，实现智能化，减少了外界能源的利用同时，有效的节省了人力物力。

在另一种技术方案中，所述挡板2为向上凸起的类半球形结构，所述开口20位于所述挡板2的顶点处。采用这种方案能够，向上凸起的类半球形结构有利于蒸汽的聚齐，同时，开口20位于档板的最高点，符合蒸汽上升的一个物理惯性，提高蒸汽的利用效率。

在另一种技术方案中，所述的活塞式太阳能蒸汽发电装置，还包括旋转杆7，其两端分别与两个所述连杆31转动连接，所述旋转杆7至所述活塞30的距离大于所述汽缸3的高度，所述旋转杆7中部具有一通孔70，穿过所述通孔70设置有固定杆，所述固定杆固接于所述换能腔5内。采用这种方案能够进一步的提高两个汽缸3的活塞30上下交替运作的效果，通过旋转杆7将两个连杆31连接起来，其中一个连杆31运动会通过旋转杆7将其运动的力部分转化为另一个连杆31沿相反的方向运动的力。

在另一种技术方案中，所述上按压块33位于所述第一板体330和第二板体331之间的侧壁上涂敷有凡士林以使所述上按压块33密封穿过所述汽缸3顶部并能够上下移动；所述下按压块34位于所述第三板体340和第四板体341之间的侧壁上涂敷有凡士林以使所述下按压块34密封穿过所述汽缸3底部并能够上下移动。采用这种方案能够有效避免蒸汽通过上按压块33或者下按压块34与汽缸3间的缝隙流失，增加装置的能量转化效率。

在另一种技术方案中，所述上按压块33和所述下按压块34沿竖直方向位于同一直线上。采用这种方案能够从力学角度上，减少上按压块33和下按压块34之间移动所需带动的力，是整个装置运作的更为连贯。

在另一种技术方案中，所述换能腔5顶面设有蒸汽出口80，所述蒸汽出口80通过第一管路81与一储液罐8顶面连通，所述储液罐8底面具有一冷却液出口82，所述冷却液出口82通过第二管路83与设于所述储液腔4侧壁中下部的冷却液进口84连通；

所述换能腔5的侧壁最低点具有冷凝液出口85，所述冷凝液出口85通过第三管路86与所述第一管路81连通；

所述储液腔4侧壁上部具有通汽口87，所述通汽口87通过第四管路88与所述储液罐8连通；

其中，所述第一管路81位于所述储液管于所述第三管路86之间，所述第二管路83上、以及所述第四管路88上设置有阀门；

位于所述第三管路86和所述蒸汽口之间的所述第一管路81外螺旋缠绕冷却水管，自来水管给所述第一管路81蒸汽的冷却，使蒸汽快速凝结成水的同时也加热了外部水源，一举两得；

所述阀门为电磁阀，所述电磁阀与一控制器连接，所述控制器设置为：当所述第一管路81上的阀门设置为开启时，所述第二管路83和第四管路88上的阀门设置为关闭；当所述第一管路81上的阀门设置为关闭时，所述第二管路83和第四管路88上的阀门设置为开启。采用这种方案能够，位于换能腔5内的残余蒸汽一部分冷凝通过所述换能腔5的侧壁最低点的冷凝液出口85、第三管路86、第一管路81流经至储液罐8中储存，位于换能腔5内的残余蒸汽未冷凝的部分，通过所述换能腔5顶面的蒸汽出口80、第一管路81流经至储液罐8中储存，储存于所述储液罐8的冷凝液通过所述储液罐8底面的冷却液出口82、第二管路83冷却液进口84流经至储液腔4中，达到对蒸汽的回收利用，同时，所述储液腔4侧壁上部具有通汽口87，所述通汽口87通过第四管路88与所述储液罐8连通；所述第一管路81位于所述储液管于所述第三管路86之间，所述第二管路83上、以及所述第四管路88上设置有阀门，所述阀门为电磁阀，所述电磁阀与一控制器连接，所述控制器设置为：当储液灌内的储存的液体较少，不需将其流放至储液腔4时，所述第一管路81上的阀门设置为开启时，所述第二管路83和第四管路88上的阀门设置为关闭；当当储液灌内的储存的液体较多，需将其流放至储液腔4时，所述第一管路81上的阀门设置为关闭时，所述第二管路83和第四管路88上的阀门设置为开启，其中，第四管路88和第四管路88上阀门的设置形成空气流空的效果，避免在锅炉1内高温压力的作用下，发生蒸汽倒灌的效果。

在另一种技术方案中，靠近所述滑槽的一个夹片640上具有一容置槽642，垂直于所述容置槽642底部设置有导向杆643，所述条状齿轮62靠近所述容置槽642的一端具有一容纳槽，当两个所述夹片640闭合时，所述导向杆643远离所述容置槽642的一端位于所述容纳槽内，所述条状齿轮62朝向靠近夹片640的方向移动卡设于所述容置槽642内。采用这种方案能够，在开合出汽夹64的过程中，对条状齿轮62的移动起一个导向的作用，使装置运行的更为连贯。

在另一种技术方案中，所述储液腔4侧壁中下部相对设置两个流水口；

还包括：余温获取组件9，所述余温获取组件9包括：两端密封连通两个流水口的导热管90、设置与所述导热管90靠近流水口部分上的开关、缠绕于所述导热管90上的自来水管91，其中，所述导热管90水平设置。采用这种方案能够，当外界能量充足，关闭位于导热管90上的开关，导热管90内的液体与储液腔4内的液体不产生热量交换，当外界能量不充足，不足以使位于储液腔4内的液体沸腾时，但还具有一定热量，打开开关，使储液腔4内的液体与导热管90内的液体发生流动混合和热交换，从而通过导热管90将该热量部分传递给缠绕于所述导热管90上的自来水管91，供日常使用，以使能量得到充分的利用。

在另一种技术方案中，所述的活塞式太阳能蒸汽发电装置，还包括，聚光式太阳灶，所述锅炉1底部位于所述聚光式太阳灶焦面上。采用这种方案能够利用太阳能，清洁无污染。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明活塞式太阳能蒸汽发电装置的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

活塞式太阳能蒸汽发电装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。