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1、(10)申请公布号 CN 102155376 A (43)申请公布日 2011.08.17 CN 102155376 A *CN102155376A* (21)申请号 201110053133.1 (22)申请日 2011.03.07 F04B 17/00(2006.01) G21H 3/00(2006.01) (71)申请人 刘屏 地址 美国印第安纳州哥仑布市二十五街 3129 号 申请人 丹尼斯维呢伊斯特 (72)发明人 丹尼斯维呢伊斯特 (74)专利代理机构 北京方韬法业专利代理事务 所 11303 代理人 岳亚 (54) 发明名称 一种核辐射能驱动的液压泵及其使用方法 (57) 摘要 。
2、本发明公开了一种核辐射能驱动的液压泵及 其使用方法， 棒状钚持续发射热能， 铝合金柱吸收 离子辐射， 防止避免核临界事故的发生并传导热 能， 铜导热棒将热能通过人工钻石传递给压力舱 中的热膨胀液体， 热膨胀液体吸收热能发生膨胀， 推动活塞向上运动， 固定在活塞顶部的压力弹簧 压缩， 活塞推压液压油箱内的液压油， 产生液压， 液压油从出油管排出， 热膨胀液体从出口阀排出， 低温热膨胀液体从入口阀输入， 热膨胀液体体积 收缩， 压力弹簧伸张， 推动活塞向下移动， 液压油 箱内形成真空， 液压油从进油管输入液压油箱。 采 用了本发明的技术方案， 具有稳定和长期的动力 来源， 同时不产生任何废料和物质。
3、消耗。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 4 页 CN 102155379 A1/2 页 2 1. 一种核辐射能驱动的液压泵， 其特征在于， 包括加热器、 人工钻石、 压力舱、 活塞和液 压油箱， 加热器进一步包括铝合金柱、 棒状钚、 铝质密封外壳和铜导热棒， 棒状钚围成一圈， 铝 合金柱浇铸在棒状钚的圈内， 棒状钚外围由铝质密封外壳覆盖， 铜导热棒穿过铝质密封外 壳， 插入铝合金柱的顶部槽内， 棒状钚用于发射热能， 铝合金柱用于吸收离子辐射和传导热 能， 铝质密封外壳用于阻止核辐射和热能外泄， 铜导热。
4、棒用于导热 ； 人工钻石是蘑菇状人工钻石， 压力舱是高质合金钢密封体， 人工钻石的伞状部插入压 力舱， 人工钻石与压力舱之间有密封圈密封， 人工钻石的根部固定在铜导热棒顶部槽内， 压 力舱开设有入口阀和出口阀， 压力舱用于容纳热膨胀液体， 人工钻石用于将铜导热棒的热 能传递给压力舱中的热膨胀液体， 入口阀用于向压力舱内输入冷却的热膨胀液体， 出口阀 用于向压力舱外排出加热的热膨胀液体 ； 活塞包括棒状的下端和碟状的上端， 液压油箱是高质合金钢密封体， 液压油箱底部和 压力舱顶部通过聚碳酸酯间隔管连接， 液压油箱分隔成多于一个舱室， 每个舱室设置进油 管和出油管， 液压油箱舱室用于容纳液压油， 。
5、进油管用于向液压油箱舱室输入液压油， 出油 管用于排出液压油箱舱室中的液压油， 活塞棒状的下端插入压力舱， 位于压力舱的入口阀 和出口阀之上， 用于传递压力舱中热膨胀液体压力， 活塞碟状的上端设置与液压油箱舱室 数量相同的碟状层， 每个碟状层位于对应的液压油箱舱室内部， 用于对液压油产生压力 ； 活塞顶部设置有固定的压力弹簧， 压力弹簧用于对活塞产生压力， 保证活塞复位。 2. 根据权利要求 1 所述的一种核辐射能驱动的液压泵， 其特征在于， 棒状钚的材料是 钚 238 或者二氧化钚， 压力舱里热膨胀液体是水银或者煤油。 3. 根据权利要求 1 所述的一种核辐射能驱动的液压泵， 其特征在于， 。
6、还包括防辐射屏 蔽层， 加热器位于防辐射屏蔽层内部， 加热器的底部与防辐射屏蔽层之间设置有凯夫拉尔 材料层， 用于隔热， 加热器的其他部分与防辐射屏蔽层之间是真空， 用于阻止核辐射外泄和 热传递。 4. 根据权利要求 1 所述的一种核辐射能驱动的液压泵， 其特征在于， 还包括抽水泵和 冷却系统， 抽水泵一端与出口阀相连， 用于将加热的热膨胀液体抽出， 抽水泵的另一端与冷 却系统的一端连接， 用于通过冷却系统冷却将加热的热膨胀液体， 冷却系统的另一端与进 口阀连接， 用于将冷却的热膨胀液体再由压力舱的进口阀进入到压力舱内。 5. 根据权利要求 1 所述的一种核辐射能驱动的液压泵， 其特征在于， 。
7、还包括玻璃罩， 压 力舱位于玻璃罩内部， 玻璃罩与压力舱之间是真空 ； 还包括整体支撑架， 整体支撑架用于将 压力舱和液压油箱连接固定。 6. 根据权利要求 1 所述的一种核辐射能驱动的液压泵， 其特征在于， 压力舱的入口阀 是单向止回阀， 压力舱的出口阀是电控球形阀， 液压油箱的进油管和出油管由单向阀控制， 并由连接管连接， 用于统一进油和出油。 7.根据权利要求1所述的一种核辐射能驱动的液压泵， 其特征在于， 液压油箱分割成6 个舱室， 活塞碟状的上端设置 6 碟状层。 8. 根据权利要求 1 所述的一种核辐射能驱动的液压泵， 其特征在于， 活塞棒状的下端 边缘包裹着型活塞圈， 用于密封 。
8、； 每个碟状层边缘包裹着型活塞圈， 用于密封 ； 活塞的 底部设置有抗高温高压的隔热材料层， 用于阻止热传递。 权 利 要 求 书 CN 102155376 A CN 102155379 A2/2 页 3 9.根据权利要求1所述的一种核辐射能驱动的液压泵， 其特征在于， 还包括不少于2个 密封垫， 1 个密封垫位于活塞杆与压力舱之间， 用于防止热膨胀液体溢出， 其他密封垫位于 活塞杆与液压油箱舱室壁之间， 用于防止液压油溢出。 10. 一种核辐射能驱动的液压泵的使用方法， 其特征在于， 包括以下步骤 ： A、 加热器中的棒状钚持续发射热能， 棒状钚圈中的铝合金柱传导热能 ； B、 连接铝合金柱。
9、的铜导热棒将热能通过人工钻石传递给压力舱中的热膨胀液体 ； C、 压力舱的热膨胀液体吸收热能， 发生膨胀， 对活塞产生压力， 推动压力舱中的活塞向 上运动， 同时固定在活塞顶部的压力弹簧压缩 ； D、 活塞推压液压油箱内的液压油， 产生液压， 液压油从液压油箱的出油管排出 ； E、 压力舱热膨胀液体从压力舱出口阀排出压力舱， 低温热膨胀液体从压力舱的入口阀 输入压力舱， 压力舱热膨胀液体体积收缩 ； F、 固定在活塞顶部的压力弹簧伸张， 推动活塞向下移动 ； G、 液压油箱内形成真空， 液压油从液压油箱的进油管输入液压油箱。 权 利 要 求 书 CN 102155376 A CN 102155。
10、379 A1/4 页 4 一种核辐射能驱动的液压泵及其使用方法 技术领域 0001 本发明涉及动力技术领域， 尤其涉及一种核辐射能驱动的液压泵及其使用方法。 背景技术 0002 液压泵是独立的液压装置， 其按逐级要求供油， 并控制液压油流的方向、 压力和流 量， 适用于各种液压机械上。 其工作原理是将电能转化成机械能， 进而再转换成液压泵的压 力能， 液压油通过阀组合实现压力、 方向及流量的调节， 最终实现推动各种液压机做功。 0003 市场上现有的液压泵基本上都是由电力驱动的， 消耗电力就等于消耗物质能源， 同时带来废料和环境污染， 并且获得物质材料和处理废料都是要有成本消耗的。 发明内容 。
11、0004 本发明的目的在于提出一种核辐射能驱动的液压泵及其使用方法， 具有稳定和长 期的动力来源， 同时不产生任何废料和物质消耗。 0005 为达此目的， 本发明采用以下技术方案 ： 0006 一种核辐射能驱动的液压泵， 包括加热器、 人工钻石、 压力舱、 活塞和液压油箱， 0007 加热器进一步包括铝合金柱、 棒状钚、 铝质密封外壳和铜导热棒， 棒状钚围成一 圈， 铝合金柱浇铸在棒状钚的圈内， 棒状钚外围由铝质密封外壳覆盖， 铜导热棒穿过铝质密 封外壳， 插入铝合金柱的顶部槽内， 棒状钚用于发射热能， 铝合金柱用于吸收离子辐射和传 导热能， 铝质密封外壳用于阻止核辐射和热能外泄， 铜导热棒用。
12、于导热 ； 0008 人工钻石是蘑菇状人工钻石， 压力舱是高质合金钢密封体， 人工钻石的伞状部插 入压力舱， 人工钻石与压力舱之间有密封圈密封， 人工钻石的根部固定在铜导热棒顶部槽 内， 压力舱开设有入口阀和出口阀， 压力舱用于容纳热膨胀液体， 人工钻石用于将铜导热棒 的热能传递给压力舱中的热膨胀液体， 入口阀用于向压力舱内输入冷却的热膨胀液体， 出 口阀用于向压力舱外排出加热的热膨胀液体 ； 0009 活塞包括棒状的下端和碟状的上端， 液压油箱是高质合金钢密封体， 液压油箱底 部和压力舱顶部通过聚碳酸酯间隔管连接， 液压油箱分隔成多于一个舱室， 每个舱室设置 进油管和出油管， 液压油箱舱室用。
13、于容纳液压油， 进油管用于向液压油箱舱室输入液压油， 出油管用于排出液压油箱舱室中的液压油， 活塞棒状的下端插入压力舱， 位于压力舱的入 口阀和出口阀之上， 用于传递压力舱中热膨胀液体压力， 活塞碟状的上端设置与液压油箱 舱室数量相同的碟状层， 每个碟状层位于对应的液压油箱舱室内部， 用于对液压油产生压 力 ； 0010 活塞顶部设置有固定的压力弹簧， 压力弹簧用于对活塞产生压力， 保证活塞复位。 0011 棒状钚的材料是钚 238 或者二氧化钚， 压力舱里热膨胀液体是水银或者煤油。 0012 还包括防辐射屏蔽层， 加热器位于防辐射屏蔽层内部， 加热器的底部与防辐射屏 蔽层之间设置有凯夫拉尔材。
14、料层， 用于隔热， 加热器的其他部分与防辐射屏蔽层之间是真 空， 用于阻止核辐射外泄和热传递。 说 明 书 CN 102155376 A CN 102155379 A2/4 页 5 0013 还包括抽水泵和冷却系统， 抽水泵一端与出口阀相连， 用于将加热的热膨胀液体 抽出， 抽水泵的另一端与冷却系统的一端连接， 用于通过冷却系统冷却将加热的热膨胀液 体， 冷却系统的另一端与进口阀连接， 用于将冷却的热膨胀液体再由压力舱的进口阀进入 到压力舱内。 0014 还包括玻璃罩， 压力舱位于玻璃罩内部， 玻璃罩与压力舱之间是真空 ； 还包括整体 支撑架， 整体支撑架用于将压力舱和液压油箱连接固定。 00。
15、15 压力舱的入口阀是单向止回阀， 压力舱的出口阀是电控球形阀， 液压油箱的进油 管和出油管由单向阀控制， 并由连接管连接， 用于统一进油和出油。 0016 液压油箱分割成 6 个舱室， 活塞碟状的上端设置 6 碟状层。 0017 活塞棒状的下端边缘包裹着型活塞圈， 用于密封 ； 每个碟状层边缘包裹着型 活塞圈， 用于密封 ； 活塞的底部设置有抗高温高压的隔热材料层， 用于阻止热传递。 0018 还包括不少于 2 个密封垫， 1 个密封垫位于活塞杆与压力舱之间， 用于防止热膨胀 液体溢出， 其他密封垫位于活塞杆与液压油箱舱室壁之间， 用于防止液压油溢出。 0019 一种核辐射能驱动的液压泵的使。
16、用方法， 包括以下步骤 ： 0020 A、 加热器中的棒状钚持续发射热能， 棒状钚圈中的铝合金柱传导热能 ； 0021 B、 连接铝合金柱的铜导热棒将热能通过人工钻石传递给压力舱中的热膨胀液 体 ； 0022 C、 压力舱的热膨胀液体吸收热能， 发生膨胀， 对活塞产生压力， 推动压力舱中的活 塞向上运动， 同时固定在活塞顶部的压力弹簧压缩 ； 0023 D、 活塞推压液压油箱内的液压油， 产生液压， 液压油从液压油箱的出油管排出 ； 0024 E、 压力舱热膨胀液体从压力舱出口阀排出压力舱， 低温热膨胀液体从压力舱的入 口阀输入压力舱， 压力舱热膨胀液体体积收缩 ； 0025 F、 固定在活塞。
17、顶部的压力弹簧伸张， 推动活塞向下移动 ； 0026 G、 液压油箱内形成真空， 液压油从液压油箱的进油管输入液压油箱。 0027 采用了本发明的技术方案， 利用核能驱动液压泵， 液压泵本身将核能转化成热能， 进而转化成为机械能， 最终转换成压力能， 不但可以推动各种液压机做功， 而且还可以带动 电动机和发电机发电， 由于辐射性原料的特性， 此种液压泵具有稳定和长期的动力来源， 同 时不产生任何废料和物质消耗。 附图说明 0028 图 1 是本发明具体实施方式中核辐射能驱动的液压泵的外观示意图。 0029 图 2 是本发明具体实施方式中核辐射能驱动的液压泵的第一结构示意图。 0030 图 3 。
18、是本发明具体实施方式中核辐射能驱动的液压泵的第二结构示意图。 0031 图 4 是本发明具体实施方式中核辐射能驱动的液压泵的活塞结构示意图。 具体实施方式 0032 下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。 0033 图 1 是本发明具体实施方式中核辐射能驱动的液压泵的外观示意图。图 2 是本发 明具体实施方式中核辐射能驱动的液压泵的第一结构示意图。图 3 是本发明具体实施方式 说 明 书 CN 102155376 A CN 102155379 A3/4 页 6 中核辐射能驱动的液压泵的第二结构示意图。图 4 是本发明具体实施方式中核辐射能驱动 的液压泵的活塞结构示意图。 。
19、0034 如图1到图4所示， 该核辐射能驱动的液压泵包括加热器1、 人工钻石2、 压力舱3、 活塞 4 和液压油箱 5。 0035 加热器进一步包括铝合金柱11、 棒状钚12、 铝质密封外壳13和铜导热棒14。 棒状 钚的材料是钚 238 或者二氧化钚， 棒状钚围成一圈， 铝合金柱浇铸在棒状钚的圈内， 棒状钚 外围由铝质密封外壳覆盖， 铜导热棒穿过铝质密封外壳， 插入铝合金柱的顶部槽内， 棒状钚 发射热能， 铝合金柱传导热能， 铝质密封外壳阻止核辐射和热能外泄， 铜导热棒导热。整个 加热器位于防辐射屏蔽层 16 内部， 防辐射屏蔽层可以是混凝土层， 加热器底部与防辐射屏 蔽层之间设置有凯夫拉尔。
20、材料层 15， 凯夫拉尔材料层隔热， 防辐射屏蔽层与加热器其他部 分之间是真空， 能够阻止核辐射外泄和热传递。 0036 人工钻石是蘑菇状人工钻石， 通过高压或者化学合成。 0037 压力舱是高质合金钢密封体， 人工钻石的伞状部插入压力舱， 人工钻石与压力舱 之间有密封圈21密封。 人工钻石的根部固定在铜导热棒顶部槽内， 压力舱开设有入口阀31 和出口阀 32， 压力舱的入口阀是单向止回阀， 压力舱的出口阀是电控球形阀。 0038 压力舱容纳热膨胀液体 33， 压力舱里热膨胀液体是水银或者煤油等任何种类易于 热膨胀的液体。 0039 人工钻石将铜导热棒的热能传递给压力舱中的热膨胀液体， 抽水泵。
21、一端与出口阀 相连， 将加热的热膨胀液体抽出， 抽水泵的另一端与冷却系统的一端连接， 通过冷却系统冷 却将加热的热膨胀液体， 冷却系统的另一端与进口阀连接， 将冷却的热膨胀液体再由压力 舱的进口阀进入到压力舱内。 0040 压力舱位于玻璃罩 34 内部， 玻璃罩与压力舱之间是真空。 0041 活塞包括棒状的下端 41 和碟状的上端 42， 活塞的底部设置有抗高温高压的隔热 材料层 43， 能够阻止热传递。 0042 液压油箱是高质合金钢密封体， 液压油箱底部和压力舱顶部通过聚碳酸酯间隔管 7 连接。 0043 液压油箱分隔成 6 个舱室， 每个舱室设置进油管 51 和出油管 52， 液压油箱的。
22、进油 管和出油管由单向阀控制， 液压油箱所有舱室的进油管通过连接管 53 连接， 用于进油， 液 压油箱所有舱室的出油管通过连接管 53 连接， 用于出油。液压油箱舱室容纳液压油， 进油 管向液压油箱舱室输入液压油， 出油管排出液压油箱舱室中的液压油。 0044 活塞棒状的下端插入压力舱， 位于压力舱的入口阀和出口阀之上， 传递压力舱中 热膨胀液体压力， 活塞棒状的下端边缘包裹着型活塞圈 44， 用于密封， 活塞杆与压力舱之 间设置密封垫 45， 防止热膨胀液体溢出。 0045 活塞碟状的上端设置 6 个碟状层， 每个碟状层位于对应的液压油箱舱室内部， 能 够对液压油产生压力， 每个碟状层边缘。
23、包裹着型活塞圈 46， 用于密封， 活塞杆与每层液压 油箱舱室壁之间设置有密封垫 47， 用于防止液压油溢出。 0046 活塞顶部设置有固定的压力弹簧 48， 压力弹簧对活塞产生压力。 0047 整体支撑架 8 将压力舱和液压油箱连接固定， 整体支撑架上有安装端面， 用来安 装整个设备。 说 明 书 CN 102155376 A CN 102155379 A4/4 页 7 0048 下面描述该核辐射能驱动的液压泵的使用方法 ： 加热器中的棒状钚持续发射热 能， 棒状钚圈中的铝合金柱吸收离子辐射并传导热能， 连接铝合金柱的铜导热棒将热能通 过人工钻石传递给压力舱中的热膨胀液体， 压力舱的热膨胀液。
24、体吸收热能， 发生膨胀， 对活 塞产生压力， 推动压力舱中的活塞向上运动， 固定在活塞顶部的压力弹簧压缩， 活塞推压液 压油箱内的液压油， 产生液压， 液压油从液压油箱的出油管排出， 压力舱热膨胀液体从压力 舱出口阀排出压力舱， 低温热膨胀液体从压力舱的入口阀输入压力舱， 压力舱热膨胀液体 体积收缩， 固定在活塞顶部的压力弹簧伸张， 推动活塞向下移动， 液压油箱内形成真空， 液 压油从液压油箱的进油管输入液压油箱。 随着新的热膨胀液体不断被加热， 产生膨胀， 新的 循环开始。 0049 以上所述， 仅为本发明较佳的具体实施方式， 但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内， 可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖 在本发明的保护范围之内。因此， 本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。 说 明 书 CN 102155376 A CN 102155379 A1/4 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 102155376 A CN 102155379 A2/4 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 102155376 A CN 102155379 A3/4 页 10 图 3 说 明 书 附 图 CN 102155376 A CN 102155379 A4/4 页 11 图 4 说 明 书 附 图 CN 102155376 A 。