專利名稱：地?zé)岚l(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是發(fā)動(dòng)機(jī)，具體涉及的是利用地球自身深 處中高溫層的熱能來產(chǎn)生動(dòng)力的地?zé)岚l(fā)動(dòng)機(jī)。
技術(shù)背景
發(fā)動(dòng)機(jī)，又稱為引擎，是一種能夠把一種形式的能轉(zhuǎn)化為另一種更有用 的能的機(jī)器，是產(chǎn)生動(dòng)力的機(jī)械裝置，通常是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。隨著 科技的進(jìn)步，人們不斷地研制出不同用途多種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)，但是，不管哪 種發(fā)動(dòng)機(jī)，它的基本前提都是要以某種燃料燃燒來產(chǎn)生動(dòng)力，而因石油、煤 炭等燃料的日趨貧乏，現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)正面臨著燃料方面的能源供給問題。為 了解決這個(gè)問題，人們開始尋找新能源，如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿取，F(xiàn)在 也有利用地?zé)嶙鞴戆l(fā)電的裝置，它們多是將地?zé)嵬ㄟ^井引導(dǎo)至地面，該井 要鉆到足夠深的的深度，以便能利用地殼中的熱量使水或其它液體蒸發(fā)獲得 蒸汽，蒸汽再推動(dòng)蒸汽透平機(jī)做功來發(fā)電，但由于蒸汽送至地面時(shí)，要損失 很大一部分熱量，這樣就必須將大量的蒸汽輸送到地面以便發(fā)出足夠的電力， 結(jié)桌只限于現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的地?zé)釡厝獏^(qū)域，而且故障率高，適用范圍小，維護(hù)費(fèi) 用非常昂貴，制約地?zé)崮芗夹g(shù)的發(fā)展。 '
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種地?zé)岚l(fā)動(dòng)機(jī)，這種地?zé)岚l(fā) 動(dòng)機(jī)不需要燃料燃燒提供動(dòng)力，且能夠解決現(xiàn)有的地?zé)崮苎b置需將大量的蒸 汽輸送到地面，引起的能量損失大、適用范圍小、費(fèi)用昂貴的問題。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的這種地?zé)岚l(fā)動(dòng)機(jī)安裝在地下的井內(nèi)，它包括 取熱蒸發(fā)器、自動(dòng)換向閥、氣動(dòng)缸、驅(qū)動(dòng)腔、換熱器，取熱蒸發(fā)器安裝在井 的底部，取熱蒸發(fā)器與自動(dòng)換向閥聯(lián)通，自動(dòng)換向閥與氣動(dòng)缸間安裝進(jìn)、排 氣管，氣動(dòng)缸的驅(qū)動(dòng)桿伸入驅(qū)動(dòng)腔；自動(dòng)換向閥與換熱器之間安裝蒸汽排氣 管，取熱蒸發(fā)器與換熱器之間安裝冷凝回流隔溫真空管。上述方案中的驅(qū)動(dòng)腔內(nèi)安裝發(fā)電機(jī)，由驅(qū)動(dòng)桿或液體馬達(dá)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
上述方案中的驅(qū)動(dòng)腔內(nèi)安裝采液泵，由驅(qū)動(dòng)桿驅(qū)動(dòng)采液泵的柱塞進(jìn)行上 下吸液活動(dòng)。
更進(jìn)一步的方案是換熱器通過循環(huán)管與散熱器相連，循環(huán)管上安裝循環(huán) 驅(qū)動(dòng)泵，散熱器安裝在地下低溫處。
有益效果本實(shí)用新型裝入井內(nèi)部推動(dòng)發(fā)電機(jī)或采液泵工作，進(jìn)行發(fā)電 或抽吸液體，由于直接在地下工作，無需將地?zé)嵋龑?dǎo)至地面，沒有熱量的損 朱，使得該裝置的造價(jià)低、無污染，輸出能量大，不僅可以發(fā)電還可以抽液， 可實(shí)現(xiàn)較低成本發(fā)電或采液，運(yùn)行成本低、發(fā)電量大、投資少、適用范圍廣， 適用于海拔500米以下的廣闊區(qū)域。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖2是本實(shí)用新型第一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖3是本實(shí)用新型第二種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖4是本實(shí)用新型第四種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖5是本實(shí)用新型中進(jìn)、排氣管安裝在氣動(dòng)缸內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中l(wèi)取熱蒸發(fā)器2自動(dòng)換向閥3氣動(dòng)缸4驅(qū)動(dòng)腔 5換熱器6 井7進(jìn)、排氣管8蒸汽排汽管9冷凝回流隔溫真空管 IO排水管 11 回水管12循環(huán)驅(qū)動(dòng)泵13散熱器14地面15直線發(fā)電機(jī)16采油泵 17驅(qū)動(dòng)桿18塞片19旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)20液體馬達(dá)
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明-
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本實(shí)用新型第一種實(shí)施方式的 結(jié)構(gòu)示意圖，如圖l、圖2所示，這種地?zé)岚l(fā)動(dòng)機(jī)安裝在地下的井內(nèi)，它包括 取熱蒸發(fā)器l、自動(dòng)換向閥2、氣動(dòng)缸3、驅(qū)動(dòng)腔4、換熱器5，本實(shí)施方式中的井6為地?zé)峋惭b在地面14下，井筒由金屬套管制成，井深以能夠獲得 地?zé)釣闃?biāo)準(zhǔn)，取熱蒸發(fā)器1安裝在井6的底部，取熱蒸發(fā)器1中的液體為易 揮發(fā)低沸點(diǎn)無腐蝕的液體，本實(shí)施方式中為乙醚，取熱蒸發(fā)器1與自動(dòng)換向 閥2通過蒸汽聯(lián)通管聯(lián)通，自動(dòng)換向閥2與氣動(dòng)缸3間安裝進(jìn)、排氣管7，氣 動(dòng)缸3為多級(jí)氣動(dòng)缸，氣動(dòng)缸3的驅(qū)動(dòng)桿17伸入驅(qū)動(dòng)腔4，驅(qū)動(dòng)腔4內(nèi)安裝 直線發(fā)電機(jī)15，由驅(qū)動(dòng)桿17驅(qū)動(dòng)直線發(fā)電機(jī)15運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電能；自動(dòng)換向 閥2與換熱器5之間安裝蒸汽排氣管8，氣缸體中排出的氣體通過連接自動(dòng)換 向閥2的蒸汽排氣管8，進(jìn)入換熱器5與低溫介質(zhì)進(jìn)行熱交換，取熱蒸發(fā)器l 與換熱器5之間安裝冷凝回流隔溫真空管9，在換熱器5熱交換后形成的冷的 液體乙醚回流到取熱蒸發(fā)器1，進(jìn)行下一次循環(huán)。換熱器5通過排水管10和 回水管11與散熱器3相連，本實(shí)施方式中散熱器3為散熱片，排水管10上 安裝循環(huán)驅(qū)動(dòng)泵12，直線發(fā)電機(jī)15給電機(jī)供電，電機(jī)帶動(dòng)循環(huán)驅(qū)動(dòng)泵12工 作，散熱片安裝在淺層地表以下3—200米處的低溫層，散熱片中的介質(zhì)為水。
這種地?zé)岚l(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)電方法，利用地層深處中高溫?zé)崮芗訜崛嵴舭l(fā)器1 里的低沸點(diǎn)液體介質(zhì)，如乙醚，使之產(chǎn)生蒸汽壓力，蒸汽壓力通過自動(dòng)動(dòng)換 向閥2進(jìn)入氣動(dòng)缸3，推動(dòng)塞片18在缸體中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)桿17再推動(dòng)直線 發(fā)電機(jī)15運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)行發(fā)電，氣缸體中排出的氣體通過連接自動(dòng)換向閥2的蒸 汽排氣管8，進(jìn)入換熱器5與低溫介質(zhì)水進(jìn)行熱交換，熱交換后形成的液體乙 醚回流到取熱蒸發(fā)器1進(jìn)行下次再循環(huán)。
圖3是本實(shí)用新型第二種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，這種地?zé)?發(fā)動(dòng)機(jī)包括取熱蒸發(fā)器l、自動(dòng)換向閥2、氣動(dòng)缸3、驅(qū)動(dòng)腔4、換熱器5，本 實(shí)施方式中的井6為油井，井筒由金屬套管制成，取熱蒸發(fā)器1安裝在井6 的底部，取熱蒸發(fā)器1與自動(dòng)換向閥2聯(lián)通，自動(dòng)換向閥2與氣動(dòng)缸3間安 裝進(jìn)、排氣管7，氣動(dòng)缸3為多級(jí)氣動(dòng)缸，氣動(dòng)缸3的驅(qū)動(dòng)桿17伸入驅(qū)動(dòng)腔 4，驅(qū)動(dòng)腔4內(nèi)安裝采油泵16，由驅(qū)動(dòng)桿17驅(qū)動(dòng)采油泵16運(yùn)轉(zhuǎn)；自動(dòng)換向閥 2與換熱器5之間安裝蒸汽排氣管8，取熱蒸發(fā)器1與換熱器5之間安裝冷凝回流隔溫真空管9。換熱器5通過排水管10和回水管11與散熱器3相連，本 實(shí)施方式中散熱器3為散熱管，排水管10上安裝循環(huán)驅(qū)動(dòng)泵12，循環(huán)驅(qū)動(dòng)泵 12由采油泵16排出液體驅(qū)動(dòng)液體馬達(dá)20運(yùn)轉(zhuǎn)，液體馬達(dá)20驅(qū)動(dòng)循環(huán)驅(qū)動(dòng)泵 12運(yùn)轉(zhuǎn)，散熱管安裝在淺層地表以下4米處的低溫層，散熱管中的介質(zhì)為水。
這種地?zé)岚l(fā)動(dòng)機(jī)的抽油的方法，利用地層深處中高溫?zé)崮芗訜崛嵴舭l(fā) 器1里的液體介質(zhì)乙醚，使之產(chǎn)生蒸汽壓力，蒸汽壓力通過自動(dòng)換向閥2進(jìn) 入氣動(dòng)缸3，推動(dòng)塞片在缸體中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)桿17再推動(dòng)采液泵16運(yùn)轉(zhuǎn)， 進(jìn)行抽吸油品，氣缸體中排出的氣體乙醚通過連接自動(dòng)換向閥2的蒸汽排氣 管8，進(jìn)入換熱器5與低溫介質(zhì)進(jìn)行熱交換，熱交換后形成的乙醚液體回流到 取熱蒸發(fā)器1進(jìn)行下次再循環(huán)。
本實(shí)用新型第三種實(shí)施方式中，井6為水井，井筒由水泥預(yù)制而成，為 長方體形狀的，取熱蒸發(fā)器1安裝在井的底部，取熱蒸發(fā)器1與自動(dòng)換向閥2 聯(lián)通，自動(dòng)換向閥2與氣動(dòng)缸3間安裝進(jìn)、排氣管7，氣動(dòng)缸3為單級(jí)氣動(dòng)缸， 氣動(dòng)缸3的驅(qū)動(dòng)桿17伸入驅(qū)動(dòng)腔4，驅(qū)動(dòng)腔4內(nèi)安裝抽水泵，由驅(qū)動(dòng)桿17驅(qū) 動(dòng)抽水泵運(yùn)轉(zhuǎn)；自動(dòng)換向閥2與換熱器5之間安裝蒸汽排氣管8，取熱蒸發(fā)器 1與換熱器5之間安裝冷凝回流隔溫真空管9。換熱器5通過循環(huán)管與散熱水 箱相連，循環(huán)管上安裝循環(huán)驅(qū)動(dòng)泵12，循環(huán)驅(qū)動(dòng)泵12由抽水泵排出液體驅(qū)動(dòng)。 散熱水箱安裝在淺層地表以下200米處的低溫層，散熱水箱中的介質(zhì)為水。
這種地?zé)岚l(fā)動(dòng)機(jī)的抽水的方法，利用地層深處中高溫?zé)崮芗訜崛嵴舭l(fā) 器1里的低沸點(diǎn)液體介質(zhì)乙醚，使之產(chǎn)生蒸汽壓力，蒸汽壓力通過自動(dòng)換向 閥2進(jìn)入氣動(dòng)缸3，推動(dòng)塞片在缸體中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)桿17再推動(dòng)抽水泵運(yùn) 轉(zhuǎn)，進(jìn)行抽水，氣缸體中排出的氣體乙醚通過連接自動(dòng)換向閥2的蒸汽排氣 管8，進(jìn)入換熱器5與低溫介質(zhì)進(jìn)行熱交換，熱交換后形成的乙醚液體回流到 取熱蒸發(fā)器1進(jìn)行下次再循環(huán)。
本實(shí)用新型第四種實(shí)施方式中，井6為油氣井，井筒由金屬套管制成， 取熱蒸發(fā)器1安裝在井6的底部，取熱蒸發(fā)器1與自動(dòng)換向閥2通過蒸汽聯(lián)通管聯(lián)通，自動(dòng)換向閥2與氣動(dòng)缸3間安裝進(jìn)、排氣管7，氣動(dòng)缸3為多級(jí)氣 動(dòng)缸，氣動(dòng)缸3的驅(qū)動(dòng)桿伸入驅(qū)動(dòng)腔4，驅(qū)動(dòng)腔4內(nèi)安裝旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)19，由 驅(qū)動(dòng)桿17通過液體馬達(dá)20驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)19運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電能，同時(shí)旋轉(zhuǎn)發(fā) 電機(jī)19給電機(jī)供電，電機(jī)帶動(dòng)循環(huán)驅(qū)動(dòng)泵12工作，散熱片安裝在淺層地表 以下100米處的低溫層，散熱片中的介質(zhì)為水。其它結(jié)構(gòu)與第一種實(shí)施方式 相同。
本實(shí)用新型中的井6還可以由水泥預(yù)制成圓筒形狀的。 圖5是本實(shí)用新型中進(jìn)、排氣管安裝在氣動(dòng)缸內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖 所示，本實(shí)用新型中的自動(dòng)換向閥與氣動(dòng)缸間的進(jìn)、排氣管7安裝在驅(qū)動(dòng)桿 17和塞片18中，實(shí)現(xiàn)在氣動(dòng)缸3內(nèi)部完成進(jìn)排氣。
本實(shí)用新型由于直接在地下工作，利用地球自身深處中高溫層的熱能使 取熱蒸發(fā)器1里的液體介質(zhì)蒸發(fā)來產(chǎn)生動(dòng)力，再在淺層地表以下3—200米處 的低溫層對上述蒸發(fā)后的介質(zhì)降溫，如此循環(huán)往復(fù)做功，無需將地?zé)嵋龑?dǎo)至 地面，沒有熱量的損失，使得該裝置的造價(jià)低、無污染，輸出能量大，不僅 可以發(fā)電還可以抽液，可實(shí)現(xiàn)較低成本發(fā)電或采液。
權(quán)利要求1、一種地?zé)岚l(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于這種地?zé)岚l(fā)動(dòng)機(jī)安裝在地下的井內(nèi)，它它包括取熱蒸發(fā)器(1)、自動(dòng)換向閥(2)、氣動(dòng)缸(3)、驅(qū)動(dòng)腔(4)、換熱器(5)，取熱蒸發(fā)器(1)安裝在井(6)的底部，取熱蒸發(fā)器(1)與自動(dòng)換向閥(2)聯(lián)通，自動(dòng)換向閥(2)與氣動(dòng)缸(3)間安裝進(jìn)、排氣管(7)，氣動(dòng)缸(3)的驅(qū)動(dòng)桿(17)伸入驅(qū)動(dòng)腔(4)；自動(dòng)換向閥(2)與換熱器(5)之間安裝蒸汽排氣管(8)，取熱蒸發(fā)器(1)與換熱器(5)之間安裝冷凝回流隔溫真空管(9)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地?zé)岚l(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)腔(4) 內(nèi)安裝發(fā)電機(jī)，由驅(qū)動(dòng)桿(17)或液體馬達(dá)(20)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地?zé)岚l(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)腔(4) 內(nèi)安裝采液泵(16)，由驅(qū)動(dòng)桿(17)驅(qū)動(dòng)采液泵(16)的柱塞上下運(yùn)動(dòng)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的地?zé)岚l(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的換熱器 (5)通過循環(huán)管與散熱器(13)相連，循環(huán)管上安裝循環(huán)驅(qū)動(dòng)泵(12)，散熱器(13)安裝在地下。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的地?zé)岚l(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的散熱器(13) 安裝在淺層地表以下3—200米處的低溫層。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地?zé)岚l(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的氣動(dòng)缸(3) 為單級(jí)缸或多級(jí)缸，自動(dòng)換向闊與氣動(dòng)缸間的進(jìn)、排氣管(7)安裝在驅(qū)動(dòng)桿(17)和塞片(18)中。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地?zé)岚l(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于這種地?zé)岚l(fā)動(dòng)機(jī)安 裝在油氣井或水井或地?zé)峋小?br>
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地?zé)岚l(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的散熱器(13) 為散熱片或散熱管。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地?zé)岚l(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的井(6)由 金屬套管制成，或由水泥預(yù)制成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了地?zé)岚l(fā)動(dòng)機(jī)，是利用地球自身深處中高溫層的熱能進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的裝置，安裝在地下的井內(nèi)，它包括取熱蒸發(fā)器、自動(dòng)換向閥、氣動(dòng)缸、驅(qū)動(dòng)腔、換熱器，取熱蒸發(fā)器安裝在井的底部，取熱蒸發(fā)器與自動(dòng)換向閥聯(lián)通，自動(dòng)換向閥與氣動(dòng)缸間安裝進(jìn)、排氣管，氣動(dòng)缸的驅(qū)動(dòng)桿伸入驅(qū)動(dòng)腔；自動(dòng)換向閥與換熱器之間安裝蒸汽排氣管，取熱蒸發(fā)器與換熱器之間安裝冷凝回流隔溫真空管。這種地?zé)岚l(fā)動(dòng)機(jī)不需要燃料燃燒提供動(dòng)力，直接在地下工作，無需將地?zé)嵋龑?dǎo)至地面，沒有熱量的損失，裝置造價(jià)低、無污染，投資少，適用范圍廣，適用于海拔500米以下的廣闊區(qū)域。
文檔編號(hào)H02K7/18GK201129276SQ20072011776
公開日2008年10月8日 申請日期2007年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月22日
發(fā)明者龔智勇 申請人:龔智勇