一种机械能变热转换装置的制作方法

1.本发明涉及机械能变热转换技术领域，特别涉及一种机械能变热转换装置。


背景技术：

2.将机械能变为热能传统上有两种方式，一种是机械能带动压缩机将介质加压制热，产生热量，把机械能变为热能，另一种是机械能带动发电机发电，发电后通电加热器产生热能。
3.现有技术中，多数设备在矿山等户外作业的发电场所时同样通过热水循环或者蒸汽循环技术进行余热的收集利用，但是在使用过程中，由于受地势等原因的影响，昼夜温差过大，在冷水不断在管路输入过程中，由于冷水不断的输入，在管道内部进行热交换的过程中，冷热温度场能不断的在管壁内侧之间进行不同温度场能的转换，受热胀冷缩的影响，管壁内侧易发生龟裂，管身也存在膨胀的现象，在热场交换时，不只是单一的水加热产生的热量，发电机运转过程中同样也不断的产生热量，加持着水源的热量，进一步造成管道的管壁造成龟裂现象更加严重。
4.因此，本技术提供了一种机械能变热转换装置来满足需求。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种机械能变热转换装置，具备实用性高等优点，解决了现有技术中受热胀冷缩的影响，管壁内侧易发生龟裂，管身也存在膨胀的现象等系列问题。
6.为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种机械能变热转换装置，包括机架和安装在机架一侧用于产生驱动源的驱动电机，所述机架的一侧固定有用于对水源热交换的蓄热腔体，所述驱动电机一侧的表面缠绕固定有导热支撑体，且所述导热支撑体的顶部缠绕有对水源热交换输送的金属软管，所述金属软管的夹层之间安装有受热膨胀的支撑组件，所述金属软管的一端螺纹钳合有对水源热交换稳压输送的转换阀组件，所述金属软管的另一端设有冷却端口，且和外部冷水源连接。
7.优选地，所述驱动电机的内部设置有定子铁芯绕组、激磁绕组和转子，所述转子贯穿定子铁芯绕组转动设置，所述激磁绕组沿所述定子铁芯绕组的表面均匀设置，且呈正反偶数排列，所述驱动电机的外侧均匀安装有若干散热翅片，且导热支撑体安装于散热翅片上，所述导热支撑体沿散热翅片的顶部间隔设置。
8.优选地，所述金属软管的一侧设有第一夹层，且支撑组件设于第一夹层的之间，所述金属软管的内部还设有第二夹层，所述支撑组件的两侧分别和所述第二夹层的外侧、第一夹层的内侧相抵接，所述金属软管为波纹管结构。
9.优选地，所述支撑组件包括安装板、支撑件和摆动件，所述安装板的外侧和所述金属软管的内侧相抵接，所述支撑件的一侧活动安装有膨胀件，所述安装板的一侧固定有固定件，所述固定件的一侧和所述摆动件的一侧相安装，所述摆动件相对固定件为活动状。
10.优选地，所述安装板的数量为若干，且沿所述第一夹层的内部均匀设置，所述摆动件和固定件通过销轴多组安装，所述支撑件和膨胀件的数量至少为三组，所述支撑件、摆动件、膨胀件和固定件沿所述安装板的中心点对称安装，所述支撑件、摆动件、膨胀件和固定件随安装板的安装数量变化而变化。
11.优选地，所述转换阀组件包括输水腔体、稳压腔体和压缩弹簧，所述稳压腔体的内部和所述输水腔体的内部相连通，所述压缩弹簧活动安装于所述稳压腔体内腔的一侧，所述稳压腔体的一侧连通安装有进水腔体，所述进水腔体的一侧设有螺纹套，所述螺纹套的一侧和所述金属软管的一端钳合安装。
12.优选地，所述稳压腔体内腔的两侧分别对称均匀设置有抵接件和滑动件，所述抵接件和滑动件垂直安装，且呈楔形抵接状结构，所述压缩弹簧的一侧和所述滑动件的一侧固定安装，所述滑动件的外侧固定有滑块，所述稳压腔体的内腔侧壁上开设有与所述滑块相适配的滑槽，所述滑动件的一侧固定有稳压球，所述稳压球两侧的表面均开设有若干孔洞，且所述孔洞为不垂直状分布。
13.优选地，所述蓄热腔体内部的底侧固定有低温变相件，所述蓄热腔体内部顶侧的壁上安装有电热丝，所述蓄热腔体内部的顶侧壁上安装有高温变相件，所述蓄热腔体的底部固定有出水管。
14.综上，本发明的技术效果和优点：本发明中，通过设置给安装环板外加直流电压，在激磁绕组中产生激磁电流，电流产生磁场，由于激磁绕组在定子铁芯绕组上正反排列，激磁绕组电流产生的磁场在定子铁芯绕组圆周表面形成n，s交替分布的磁场，当转子旋转时将在驱动电机外壳上形成旋转磁场，这个旋转的磁场在驱动电机外壳上产生涡流，涡流流动产生热量，加热驱动电机外壳，给驱动电机外壳外侧的金属软管注入低温液体，液体被加热，低温液体从金属软管下端进口流入，被加热后的液体从金属软管上端出口流出并通过转换阀组件转换至蓄热腔体中进行热交换，取得所需热量，在驱动电机进行工作时，驱动电机外壳的散热翅片进行散热过程中，热量被导热支撑体传导至金属软管，并对金属软管内部的低温液体进行加热，防止金属软管漏水直接流入驱动电机的内部，金属软管安装在导热支撑体的凹部，如若发生漏水现象，可直接沿导热支撑体的凹部进行流出，进一步地为实现了把机械能变为热能的目的，改变驱动电机转速或改变通入安装环板电压就可以改变发热量大小。
15.本发明中，通过设置安装板受到膨胀体积逐级增大时，安装于安装板一侧的膨胀件跟随安装板的膨胀进行等相的体积膨胀，随着安装板的膨胀，并在上述金属软管内侧表面波纹之间进行膨胀的同时增加第一夹层表面的支撑力，使第一夹层的外侧对金属软管的内侧，第二夹层的外侧进行双向贴合支撑，在进行第二夹层内侧的水流加热的过程中，受外部天气等低温天气的影响，冷热温度场能不断的在金属软管的管壁内侧之间进行不同温度场能的转换，受热胀冷缩的影响，金属软管的管壁内侧易发生龟裂，金属软管的管身也存在膨胀的现象发生，在对第一夹层设置安装时，第一夹层的内外侧均涂覆有保温材料，使第一夹层整体的热量统一且均匀，防止第二夹层的外侧和金属软管的内侧因温度失调，使热涨冷缩效应更加明显，进一步导致金属软管或第二夹层的璧上产生龟裂的现象，第一夹层的支撑力可理解为安装板和膨胀件受热膨胀增加对第一夹层的管径扩张，有效减少因管壁龟裂导致更换次数增加，并减少了使用成本，可实现难度低，使用方便。
16.本发明中，通过设置滑动件受到水流的冲击使滑动件一侧的滑块沿稳压腔体内腔侧壁上的滑槽进行滑动，并抵接至抵接件的表面压合，对加热过后的水流进行垂直输送的同时，如图所示的，并通过抵接件和滑动件两侧之间的间隙进行分割输送，防止水流过大造成溢出的现象，水流冲击滑动件一侧的稳压球时，水流呈不垂直的倾斜状态在稳压球两侧表面的若干孔洞进行流动，形成斜位切割水流，减缓水流的流动速度，进一步地减缓水流，使水流一直处于稳流的状态，使水流更稳定，有效提升了水流的转换速率。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明的整体结构示意图；图2为本发明的整体侧视剖面结构示意图；图3为本发明的图1的a处的放大结构示意图；图4为本发明的金属软管俯视剖面放大结构示意图；图5为本发明的支撑组件的放大结构示意图；图6为本发明的导热支撑体、金属软管及其转换阀组件的放大结构示意图；图7为本发明的转换阀组件的侧视剖面放大结构示意图；图8为本发明的压缩弹簧、抵接件、滑动件及其滑块的放大结构示意图。
19.图中：1、机架；2、驱动电机；3、蓄热腔体；4、导热支撑体；5、金属软管；6、支撑组件；7、第二夹层；8、转换阀组件；9、冷却端口；10、出水管；21、定子铁芯绕组；22、激磁绕组；23、转子；24、散热翅片；31、低温变相件；32、电热丝；33、高温变相件；51、第一夹层；61、安装板；62、支撑件；63、摆动件；64、膨胀件；65、固定件；81、输水腔体；82、稳压腔体；83、压缩弹簧；84、进水腔体；85、螺纹套；86、抵接件；87、滑动件；88、稳压球；89、滑块。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.实施例：参考图1-3所示的一种机械能变热转换装置，包括机架1和安装在机架1一侧用于产生驱动源的驱动电机2，机架1的一侧固定有用于对水源热交换的蓄热腔体3，驱动电机2一侧的表面缠绕固定有导热支撑体4，且导热支撑体4的顶部缠绕有对水源热交换输送的金属软管5，金属软管5的夹层之间安装有受热膨胀的支撑组件6，金属软管5的一端螺纹钳合有对水源热交换稳压输送的转换阀组件8，金属软管5的另一端设有冷却端口9，且和外部冷水源连接，驱动电机2的内部设置有定子铁芯绕组21、激磁绕组22和转子23，转子23贯穿定子铁芯绕组21转动设置，激磁绕组22沿定子铁芯绕组21的表面均匀设置，且呈正反偶数排列，驱动电机2的外侧均匀安装有若干散热翅片24，且导热支撑体4安装于散热翅片
24上，导热支撑体4沿散热翅片24的顶部间隔设置在不影响散热翅片24对驱动电机2本身散热的同时，增加驱动电机2的散热效率，防止驱动电机2启动过热保护造成停机现象发生，且金属软管5内部的冷水源进一步对驱动电机2进行降温吗，值得注意的是导热支撑体4的一侧为凹状结构，且金属软管5安装在导热支撑体4凹状结构的内部，其中，激磁绕组22通过安装环板固定于定子铁芯绕组21的表面，安装环板为导电材质构成，在使用过程中，给安装环板外加直流电压，在激磁绕组22中产生激磁电流，电流产生磁场，由于激磁绕组22在定子铁芯绕组21上正反排列，激磁绕组22电流产生的磁场在定子铁芯绕组21圆周表面形成n，s交替分布的磁场，当转子23旋转时将在驱动电机2外壳上形成旋转磁场，这个旋转的磁场在驱动电机2外壳上产生涡流，涡流流动产生热量，加热驱动电机2外壳，给驱动电机2外壳外侧的金属软管5注入低温液体，液体被加热，低温液体从金属软管5下端进口流入，被加热后的液体从金属软管5上端出口流出并通过转换阀组件8转换至蓄热腔体3中进行热交换，取得所需热量，在驱动电机2进行工作时，驱动电机2外壳的散热翅片24进行散热过程中，热量被导热支撑体4传导至金属软管5，并对金属软管5内部的低温液体进行加热，防止金属软管5漏水直接流入驱动电机2的内部，金属软管5安装在导热支撑体4的凹部，如若发生漏水现象，可直接沿导热支撑体4的凹部进行流出，进一步地为实现了把机械能变为热能的目的，改变驱动电机2转速或改变通入安装环板电压就可以改变发热量大小。
22.作为本实施例中的一种实施方式，如图4-图5所示的，金属软管5的一侧设有第一夹层51，且支撑组件6设于第一夹层51的之间，金属软管5的内部还设有第二夹层7，支撑组件6的两侧分别和第二夹层7的外侧、第一夹层51的内侧相抵接，金属软管5为波纹管结构，支撑组件6包括安装板61、支撑件62和摆动件63，其中安装板61和膨胀件64为膨胀合金材质构成，安装板61的外侧和金属软管5的内侧相抵接，支撑件62的一侧活动安装有膨胀件64，安装板61的一侧固定有固定件65，固定件65的一侧和摆动件63的一侧相安装，摆动件63相对固定件65为活动状，安装板61的数量为若干，且沿第一夹层51的内部均匀设置，摆动件63和固定件65通过销轴多组安装，在缠绕安装金属软管5时，摆动件63的活动安装不影响金属软管5的弯曲设置，支撑件62和膨胀件64的数量至少为三组，支撑件62、摆动件63、膨胀件64和固定件65沿安装板61的中心点对称安装，支撑件62、摆动件63、膨胀件64和固定件65随安装板61的安装数量变化而变化，值得注意的是，以下简称的水流加热为外部冷水源的加热，不一一赘述，其中，安装板61的安装直径大于膨胀件64的安装直径，受到安装直径的限制，安装板61的膨胀力要大于膨胀件64的膨胀力度，并通过膨胀件64对安装板61进行连接安装，水流加热时的流动位置位于第二夹层7的内侧，水流加热产生的热量传导至第二夹层7的内侧，并通过第二夹层7的外侧表面向第一夹层51外侧表面的方向进行热能量的发散，第一夹层51的外侧表面受到来自第二夹层7的外侧表面的热量，传导至贴合于第一夹层51内侧第一夹层51内外受热的安装板61的表面，并产生相应的膨胀，安装板61受到膨胀体积逐级的增大，值得注意的是，安装板61的受热膨胀直径基于第一夹层51的承受力和安装直径进行实现，安装板61的膨胀直径不得大于3mm，防止膨胀过大导致第一夹层51破损的现象发生，在另一实施例中，膨胀件64作为普通连接件进行使用，安装板61受到膨胀体积逐级增大时，安装于安装板61一侧的膨胀件64跟随安装板61的膨胀进行等相的体积膨胀，随着安装板61的膨胀，并在上述金属软管5内侧表面波纹之间进行膨胀的同时增加第一夹层51表面的支撑力，使第一夹层51的外侧对金属软管5的内侧，（第二夹层7的外侧）进行双向贴合支
撑，在进行第二夹层7内侧的水流加热的过程中，受外部天气等低温天气的影响，冷热温度场能不断的在金属软管5的管壁内侧之间进行不同温度场能的转换，受热胀冷缩的影响，金属软管5的管壁内侧易发生龟裂，金属软管5的管身也存在膨胀的现象发生，在对第一夹层51设置安装时，第一夹层51的内外侧均涂覆有保温材料，使第一夹层51整体的热量统一且均匀，防止第二夹层7的外侧和金属软管5的内侧因温度失调，使热涨冷缩效应更加明显，进一步导致金属软管5或第二夹层7的璧上产生龟裂的现象，第一夹层51的支撑力可理解为安装板61和膨胀件64受热膨胀增加对第一夹层51的管径扩张，有效减少因管壁龟裂导致更换次数增加，并减少了使用成本，可实现难度低，使用方便。
23.作为本实施例中的一种实施方式，如图6-图8所示，转换阀组件8包括输水腔体81、稳压腔体82和压缩弹簧83，稳压腔体82的内部和输水腔体81的内部相连通，压缩弹簧83活动安装于稳压腔体82内腔的一侧，稳压腔体82的一侧连通安装有进水腔体84，进水腔体84的一侧设有螺纹套85，螺纹套85的一侧和金属软管5的一端钳合安装，稳压腔体82内腔的两侧分别对称均匀设置有抵接件86和滑动件87，抵接件86和滑动件87垂直安装，且呈楔形抵接状结构，压缩弹簧83的一侧和滑动件87的一侧固定安装，滑动件87的外侧固定有滑块89，稳压腔体82的内腔侧壁上开设有与滑块89相适配的滑槽，滑动件87的一侧固定有稳压球88，稳压球88两侧的表面均开设有若干孔洞，且孔洞为不垂直状分布，孔洞的设置直径为通风孔的设置直径为0.5mm-5mm，金属软管5的一端将加热的水源输送时，经由螺纹套85钳合金属软管5的一端输送至进水腔体84的内部，并冲击压缩弹簧83的一侧和滑动件87的一侧，滑动件87受到水流的冲击使滑动件87一侧的滑块89沿稳压腔体82内腔侧壁上的滑槽进行滑动，并抵接至抵接件86的表面压合，对加热过后的水流进行垂直输送的同时，如图8所示的，并通过抵接件86和滑动件87两侧之间的间隙进行分割输送，防止水流过大造成溢出的现象，水流冲击滑动件87一侧的稳压球88时，水流呈不垂直的倾斜状态在稳压球88两侧表面的若干孔洞进行流动，形成斜位切割水流，减缓水流的流动速度，进一步地减缓水流，使水流一直处于稳流的状态，使水流更稳定，有效提升了水流的转换速率，在另一实施例中，滑动件87和抵接件86之间增设弹簧与压缩弹簧83的伸缩反弹配合可实现抵接件86和滑动件87的活塞运动，作为增加水流的输出速度使用。
24.作为本实施例中的一种实施方式，如图1所示，蓄热腔体3内部的底侧固定有低温变相件31，蓄热腔体3内部顶侧的壁上安装有电热丝32，蓄热腔体3内部的顶侧壁上安装有高温变相件33，蓄热腔体3的底部固定有出水管10，其中，低温变相件31和高温变相件33包括但不限于石蜡、醋酸和其他有机物，由于高温水的密度小于低温水，高温水集中于蓄热腔体3内腔的顶部位置，高温变相件33对应的高熔点相变材料熔化吸热，低温水集中于蓄热腔体3内腔的底部，对应的低熔点低温变相件31熔化吸热，蓄热进行时，高、低熔点高温变相件33和电热丝32将热量以潜热的形式存储于相变层内，高、低熔点高温变相件33和低温变相件31的设置，改善了单一熔点相变材料熔化不均匀、不充分的缺点，减弱了蓄热腔体3内的高温水与低温水的掺混，保持了水箱内垂直方向上的热分层效应，提高了相变蓄热效果，在蓄热过程中高熔点高温变相件33首先凝固放热，将热量传递给水，当水温降低到低熔点的低温变相件31处时，低熔点低温变相件31凝固放热，继续将热量传递给水，若水温仍不满足需求，则通过电热丝32进行加热将水加热至要求水温，在另一实施例中，出水管10和冷却端口9收尾相连，形成循环系统，减少了能源损耗，，降低无效热损失，提高蓄热的利用效率。
25.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种机械能变热转换装置，包括机架（1）和安装在机架（1）一侧用于产生驱动源的驱动电机（2），所述机架（1）的一侧固定有用于对水源热交换的蓄热腔体（3），其特征在于，所述驱动电机（2）一侧的表面缠绕固定有导热支撑体（4），且所述导热支撑体（4）的顶部缠绕有对水源热交换输送的金属软管（5），所述金属软管（5）的夹层之间安装有受热膨胀的支撑组件（6），所述金属软管（5）的一端螺纹钳合有对水源热交换稳压输送的转换阀组件（8），所述金属软管（5）的另一端设有冷却端口（9），且和外部冷水源连接。2.根据权利要求1所述的一种机械能变热转换装置，其特征在于：所述驱动电机（2）的内部设置有定子铁芯绕组（21）、激磁绕组（22）和转子（23），所述转子（23）贯穿定子铁芯绕组（21）转动设置，所述激磁绕组（22）沿所述定子铁芯绕组（21）的表面均匀设置，且呈正反偶数排列，所述驱动电机（2）的外侧均匀安装有若干散热翅片（24），且导热支撑体（4）安装于散热翅片（24）上，所述导热支撑体（4）沿散热翅片（24）的顶部间隔设置。3.根据权利要求1所述的一种机械能变热转换装置，其特征在于：所述金属软管（5）的一侧设有第一夹层（51），且支撑组件（6）设于第一夹层（51）的之间，所述金属软管（5）的内部还设有第二夹层（7），所述支撑组件（6）的两侧分别和所述第二夹层（7）的外侧、第一夹层（51）的内侧相抵接，所述金属软管（5）为波纹管结构。4.根据权利要求3所述的一种机械能变热转换装置，其特征在于：所述支撑组件（6）包括安装板（61）、支撑件（62）和摆动件（63），所述安装板（61）的外侧和所述金属软管（5）的内侧相抵接，所述支撑件（62）的一侧活动安装有膨胀件（64），所述安装板（61）的一侧固定有固定件（65），所述固定件（65）的一侧和所述摆动件（63）的一侧相安装，所述摆动件（63）相对固定件（65）为活动状。5.根据权利要求4所述的一种机械能变热转换装置，其特征在于：所述安装板（61）的数量为若干，且沿所述第一夹层（51）的内部均匀设置，所述摆动件（63）和固定件（65）通过销轴多组安装，所述支撑件（62）和膨胀件（64）的数量至少为三组，所述支撑件（62）、摆动件（63）、膨胀件（64）和固定件（65）沿所述安装板（61）的中心点对称安装，所述支撑件（62）、摆动件（63）、膨胀件（64）和固定件（65）随安装板（61）的安装数量变化而变化。6.根据权利要求1所述的一种机械能变热转换装置，其特征在于：所述转换阀组件（8）包括输水腔体（81）、稳压腔体（82）和压缩弹簧（83），所述稳压腔体（82）的内部和所述输水腔体（81）的内部相连通，所述压缩弹簧（83）活动安装于所述稳压腔体（82）内腔的一侧，所述稳压腔体（82）的一侧连通安装有进水腔体（84），所述进水腔体（84）的一侧设有螺纹套（85），所述螺纹套（85）的一侧和所述金属软管（5）的一端钳合安装。7.根据权利要求1所述的一种机械能变热转换装置，其特征在于：所述稳压腔体（82）内腔的两侧分别对称均匀设置有抵接件（86）和滑动件（87），所述抵接件（86）和滑动件（87）垂直安装，且呈楔形抵接状结构，所述压缩弹簧（83）的一侧和所述滑动件（87）的一侧固定安装，所述滑动件（87）的外侧固定有滑块（89），所述稳压腔体（82）的内腔侧壁上开设有与所述滑块（89）相适配的滑槽，所述滑动件（87）的一侧固定有稳压球（88），所述稳压球（88）两侧的表面均开设有若干孔洞，且所述孔洞为不垂直状分布。8.根据权利要求1所述的一种机械能变热转换装置，其特征在于：所述蓄热腔体（3）内部的底侧固定有低温变相件（31），所述蓄热腔体（3）内部顶侧的壁上安装有电热丝（32），所述蓄热腔体（3）内部的顶侧壁上安装有高温变相件（33），所述蓄热腔体（3）的底部固定有出
水管（10）。

技术总结
本发明公开了一种机械能变热转换装置，涉及到机械能变热转换技术领域，包括机架和安装在机架一侧用于产生驱动源的驱动电机，机架的一侧固定有用于对水源热交换的蓄热腔体，驱动电机一侧的表面缠绕固定有导热支撑体。本发明通过设置冷热温度场能不断的在金属软管的管壁内侧之间进行不同温度场能的转换，受热胀冷缩的影响，金属软管的管壁内侧易发生龟裂，金属软管的管身也存在膨胀的现象发生，在对第一夹层设置安装时，第一夹层的内外侧均涂覆有保温材料，使第一夹层整体的热量统一且均匀，防止第二夹层的外侧和金属软管的内侧因温度失调，有效减少因管壁龟裂导致更换次数增加，并减少了使用成本，可实现难度低，使用方便。使用方便。使用方便。


技术研发人员：马力
受保护的技术使用者：泰安阳光动力电机有限公司
技术研发日：2023.05.17
技术公布日：2023/7/27