專利名稱:能自擺動的機械裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種機械玩具,特別涉及一種能自擺動的機械玩具裝置。
背景技術:
古老的玩具飲水鳥是一種人們所熟知的能自擺動的機械裝置。從現(xiàn)有的技術可知,該種機械裝置其外形有點像一只鳥,主體由玻璃制成,其鳥身是一根中空的玻璃管,該玻璃管的上端是一個由被稱為鳥嘴的吸液器、圓球型的蒸發(fā)容器和設在蒸發(fā)容器外面的吸液層所組成的鳥頭,該玻璃管的下端是一個圓球型的供熱容器,也就是鳥的尾部,這樣圓球型蒸發(fā)容器、圓球型供熱容器和中空的玻璃管就構成了一密閉的容器系統(tǒng),在圓球型供熱容器的內部裝有一適量的工作液體,一轉動軸固定于中空的玻璃管上,其轉動軸的兩端放置于一支座上,使鳥的主體可隨轉動軸一起擺動。通常在鳥的主體上還粘有羽毛等裝飾物。該機械裝置利用鳥頭的吸液和蒸發(fā)作用,使圓球型蒸發(fā)容器與圓球型供熱容器之間產生溫差,使原來位于圓球型供熱容器內的工作液體上升,促使其頭部向下擺動并使其吸液器沾到水,然后其上升的工作液體又回流入供熱容器內,使其再回復到直立狀態(tài),接著工作液體又緩慢上升,再度使其向下擺動,該機械裝置如此周而復始地反復動作,提供了趣味性的擺飾效果。
然而,該種機械裝置的擺動頻率較低,難以提供令人滿意的擺飾效果。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是要提供一種經(jīng)過改進的能自擺動的機械裝置,使其具有較高的擺動頻率,增加其擺飾效果。
本發(fā)明的能自擺動的機械裝置,由支座、容器、擺動裝置和固定于擺動裝置上的轉動軸所組成,其轉動軸的兩端放置于所述的支座上,使擺動裝置可隨轉動軸一起擺動,其特征在于所述的擺動裝置包括一蒸發(fā)容器,在其外表面上設置有一吸液層,當吸液層吸液蒸發(fā)工作時,其蒸發(fā)容器能從蒸發(fā)容器內部的工作蒸汽中吸收熱量;一導熱裝置,設置在所述的蒸發(fā)容器的內部并與蒸發(fā)容器固定連接,以增強從蒸發(fā)容器內部的工作蒸汽中吸收熱量的能力;一吸液器,固定于所述的蒸發(fā)容器上,并在擺動過程中能與放置于容器中的蒸發(fā)液體相接觸,以吸取工作所需的蒸發(fā)液體;一供熱容器,在其內部裝有適量的工作液體,該供熱容器與周圍的大氣進行熱交換,以獲取周圍大氣的熱量并傳遞給其內部的工作液體和工作蒸汽;一空心桿,其上端與所述的蒸發(fā)容器連通,其下端插入所述的供熱容器的內部并與供熱容器連通,該空心桿在插入供熱容器處與供熱容器固定,使蒸發(fā)容器、供熱容器和空心桿構成一密閉的容器系統(tǒng)。
所述的蒸發(fā)容器采用圓球型、橢球型等容器;所述的供熱容器采用圓球型、圓柱型等容器。
所述的導熱裝置是指具有換熱能力的換熱器,它具有多種結構和形狀。所述的導熱裝置的換熱能力與導熱裝置的表面積有關,通常其表面積越大,其換熱能力越大,因此增設了表面積較大的導熱裝置,其與蒸發(fā)容器內的工作蒸汽的對流換熱能力就大大增強了。
所述的導熱裝置可由一組翅片所構成,它們分別固定于蒸發(fā)容器的內表面上;所述的導熱裝置也可由一導熱管和固定于導熱管上的一組翅片所構成,其導熱管的兩端固定于所述的蒸發(fā)容器上。
在所述的供熱容器的內部增設一導熱裝置,該導熱裝置與供熱容器固定連接,以提高供熱容器的換熱能力。
在所述的空心桿在蒸發(fā)容器與供熱容器兩者之間的部分的外表面上增設一吸液層,該吸液層與設置在蒸發(fā)容器外表面上的吸液層連接在一起,使空心桿也具有蒸發(fā)吸熱能力。
在所述的供熱容器上設置一平衡換熱裝置,在此基礎上再增設一對與供熱容器固定的換熱器,以提高擺動裝置的整體形象和增強供熱容器的換熱能力。
在所述的平衡換熱裝置上增設一平衡調節(jié)螺絲,以方便調節(jié)擺動裝置啟動工作前的平衡狀態(tài)。
所述的轉動軸可由兩段轉動桿所構成的,它們可分別固定于供熱容器外表面的一對中心對稱點處。
在所述的空心桿外面增設一絕熱保護層,以提高所述的擺動裝置擺動做功的效率。
關于制造擺動裝置所用的材料,可以使用金屬、玻璃和塑料等材料。關于所述的工作液體,可以采用乙醚、氟利昂等高感溫性液體。
本發(fā)明具有如下積極效果本發(fā)明裝置大大提高了其蒸發(fā)致冷部分的蒸發(fā)吸熱的能力,也大大提高了其吸熱供熱部分的吸熱供熱能力,使其擺動裝置具有較高的擺動頻率,顯著增加了擺飾效果。
圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
圖2是本發(fā)明的另一個實施例的結構示意圖。
圖3是本發(fā)明的一個實施例的擺動裝置的結構示意圖。
圖4是本發(fā)明的又一個實施例的擺動裝置的結構示意圖。
圖5是本發(fā)明的一個實施例的導熱裝置的結構示意圖。
在圖中1.支座、2.容器、3.蒸發(fā)容器、4.吸液器、5.吸液層、6.導熱裝置、7.供熱容器、8.工作液體、9.空心桿、10.轉動軸、11.蒸發(fā)液體、12.平衡換熱裝置、13.平衡調節(jié)螺絲、14.換熱器、15.導熱管、16.翅片。
具體實施例方式
以下結合實施例及附圖加以說明參見圖1,本發(fā)明裝置由支座1、容器2、擺動裝置和固定于擺動裝置上的轉動軸10所組成,其轉動軸10的兩端放置于所述的支座1上,使擺動裝置可隨轉動軸10一起擺動。其擺動裝置主要由蒸發(fā)容器3、導熱裝置6、吸液層5、吸液器4、供熱容器7、工作液體8和空心桿9所組成;在蒸發(fā)容器3的外表面上設置吸液層5,該吸液層可采用多孔毛細材料來制造,如可以采用容易吸液的布料來制造;在蒸發(fā)容器3的外表面上還設置吸液器4,該吸液器所用的制造材料通常有部分材料是多孔毛細材料,在擺動工作過程中,該吸液器能與放置于容器2中的蒸發(fā)液體11如水相接觸,以吸取工作所需的蒸發(fā)液體11,由于吸液器的上端與吸液層5緊密連接在一起,使吸液層5不斷獲取蒸發(fā)液體11并進行蒸發(fā)吸熱工作;設置在蒸發(fā)容器3內部與蒸發(fā)容器3固定連接的導熱裝置6,主要由一組導熱翅片所構成,該導熱裝置和蒸發(fā)容器3聯(lián)合在一起,使與蒸發(fā)容器3內的工作蒸汽的對流換熱面積大大增加,從而大大提高了從工作蒸汽中吸熱的能力;供熱容器7實際上也是一個換熱器,在供熱容器7的內部裝有適量的工作液體8,如高感溫性液體乙醚,當供熱容器7工作時,供熱容器7能獲取周圍大氣的熱量并傳遞給其內部的工作液體8和工作蒸汽;空心桿9既起支撐作用又起蒸發(fā)容器3與供熱容器7之間的連通作用,其上端與所述的蒸發(fā)容器3連通,其下端插入所述的供熱容器7的內部并與供熱容器7連通,該空心桿在插入供熱容器處與供熱容器固定,使蒸發(fā)容器3、供熱容器7和空心桿9構成一密閉的容器系統(tǒng),使工作液體8和工作蒸汽能在這密閉的容器系統(tǒng)中循環(huán)工作。
以下簡述其工作過程本發(fā)明裝置的擺動裝置啟動工作前,處于適度向前傾斜的直立狀態(tài),當設置在蒸發(fā)容器3外表面的吸液層5獲得蒸發(fā)液體進行蒸發(fā)吸熱工作后,由于其蒸發(fā)作用使蒸發(fā)容器3內的工作蒸氣受冷,設置在蒸發(fā)容器3內的導熱裝置加強了工作蒸氣的受冷作用,這樣在蒸發(fā)容器3內的工作蒸氣與在供熱容器7內的工作蒸氣就產生了一溫差,導致在供熱容器7內的工作液體8沿著空心桿9上升,這樣使得適度傾斜的擺動裝置向下擺動,于是位于蒸發(fā)容器3前緣的吸液器4得以沾到位于容器2中的蒸發(fā)液體11-如水,由于吸液器4具有多空毛細材料的吸液作用,使設置在蒸發(fā)容器3外表面的吸液層5濕潤,而沿著空心桿9上升甚至進入蒸發(fā)容器3內部的工作液體8將隨著空心桿9的底端傾斜離開液面而向下回流至供熱容器7內,使其再回復到直立狀態(tài),該擺動裝置由于其工作液體8的反復上升、下降而作反復擺動。
本發(fā)明的裝置的工作原理是公知的,實際上該擺動裝置的上部是一個冷端,其下部是一個熱端,其內的工作液體8和工作蒸汽在冷端與熱端之間循環(huán)工作,使該擺動裝置不斷擺動做功,其所做的功實際上消耗的是周圍大氣的能量。
圖2給出了本發(fā)明的另一個實施例的結構示意圖。在該實施例中,為了提高供熱容器7的換熱能力,并改變擺動裝置的整體形象,在所述的供熱容器7上還固定連接了一平衡換熱裝置12,同時所示的轉動軸10由兩段轉動桿所構成,它們被分別固定于供熱容器7外表面的一對中心對稱點處。
圖3是本發(fā)明的一個實施例的擺動裝置的結構示意圖。該圖中的擺動裝置與圖2所示的擺動裝置相比,只是在平衡換熱裝置12上多設置了一平衡調節(jié)螺絲13,以方便調節(jié)其平衡。
圖4是本發(fā)明的又一個實施例的擺動裝置的結構示意圖。從圖中可以看出,該實施例的擺動裝置是在圖3所示的擺動裝置的基礎上,增設了一對換熱器14。該實施例的擺動裝置的外形很象一只鳥,其蒸發(fā)容器3和吸液層5構成了鳥頭,其吸液器4可視作鳥嘴,其供熱容器7可視作鳥身,其空心桿9在蒸發(fā)容器3與供熱容器7之間的部分可視作鳥脖,其固定于供熱容器7上的平衡換熱裝置12可以視作鳥尾,其固定于供熱容器7上的一對換熱器14可以視作一對翅膀,因此該擺動裝置可作為一只飲水鳥的鳥體。
圖5是本發(fā)明的一個實施例的導熱裝置的結構示意圖。從圖中可見,導熱裝置由一導熱管15和固定于導熱管15上的一組翅片16所構成。該導熱裝置具有較大的表面積,它如被固定于蒸發(fā)容器3的內部并與蒸發(fā)容器3固定連接,將大大增強與工作蒸汽的對流換熱作用。
按照本發(fā)明的結構組成原理和說明,本領域的技術人員可以在其范圍內設計出不同的實施例。
權利要求
1.一種能自擺動的機械裝置,由支座(1)、容器(2)、擺動裝置和固定于擺動裝置上的轉動軸(10)所組成,其轉動軸(10)的兩端放置于所述的支座(1)上,使擺動裝置可隨轉動軸(10)一起擺動,其特征在于所述的擺動裝置包括一蒸發(fā)容器(3),在其外表面上設置有一吸液層(5),當吸液層吸液蒸發(fā)工作時,其蒸發(fā)容器能從蒸發(fā)容器內部的工作蒸汽中吸收熱量;一導熱裝置(6),設置在所述的蒸發(fā)容器的內部并與蒸發(fā)容器固定連接,以增強從蒸發(fā)容器內部的工作蒸汽中吸收熱量的能力;一吸液器(4),固定于所述的蒸發(fā)容器(3)上,并在擺動過程中能與放置于容器(2)中的蒸發(fā)液體(11)相接觸,以吸取工作所需的蒸發(fā)液體;一供熱容器(7),在其內部裝有適量的工作液體(8),該供熱容器與周圍的大氣進行熱交換,以獲取周圍大氣的熱量并傳遞給其內部的工作液體(8)和工作蒸汽;一空心桿(9),其上端與所述的蒸發(fā)容器(3)連通,其下端插入所述的供熱容器(7)的內部并與供熱容器連通,該空心桿在插入供熱容器處與供熱容器固定,使蒸發(fā)容器、供熱容器和空心桿構成一密閉的容器系統(tǒng)。
2.如權利要求1所述的一種能自擺動的機械裝置,其特征在于,所述的導熱裝置(6)由一組翅片所構成,它們分別固定于蒸發(fā)容器(3)的內表面上。
3.如權利要求1所述的一種能自擺動的機械裝置,其特征在于,所述的導熱裝置(6)由一導熱管(15)和固定于導熱管(15)上的一組翅片(16)所構成,其導熱管(15)的兩端固定于所述的蒸發(fā)容器(3)上。
4.如權利要求1所述的一種能自擺動的機械裝置,其特征在于,在所述的供熱容器(7)的內部也設置有一與供熱容器固定的導熱裝置。
5.如權利要求1所述的一種能自擺動的機械裝置,其特征在于,所述的空心桿(9)在蒸發(fā)容器(3)與供熱容器(7)兩者之間的部分的外表面上也設置有一吸液層,該吸液層與設置在蒸發(fā)容器(3)外表面上的吸液層連接在一起。
6.如權利要求1至5之一所述的一種能自擺動的機械裝置,其特征在于,在所述的供熱容器(7)上還設置有一與供熱容器固定的平衡換熱裝置(12)。
7.如權利要求1至5之一所述的一種能自擺動的機械裝置,其特征在于,在所述的供熱容器(7)上設置有一與供熱容器固定的平衡換熱裝置(12),其所述的轉動軸(10)由兩段轉動桿所構成,它們分別固定于所述的供熱容器(7)外表面的一對中心對稱點處。
8.如權利要求1至5之一所述的一種能自擺動的機械裝置,其特征在于,在所述的供熱容器(7)上設置有一與供熱容器固定的平衡換熱裝置(12),并在所述的平衡換熱裝置(12)上設置有一平衡調節(jié)螺絲(13)。
9.如權利要求1至5之一所述的一種能自擺動的機械裝置,其特征在于,在所述的供熱容器(7)上設置有一與供熱容器固定的平衡換熱裝置(12)和一對換熱器(14)。
10.如權利要求1至4之一所述的一種能自擺動的機械裝置,其特征在于,在所述的空心桿(9)的外面設置有一絕熱保護層。
全文摘要
能自擺動的機械裝置涉及一種機械玩具,它由支座、容器、擺動裝置和固定于擺動裝置上的轉動軸所組成,其特征在于所說的擺動裝置包括蒸發(fā)容器、設置在蒸發(fā)容器外表面上的吸液層、設置在蒸發(fā)容器內部的導熱裝置、固定于蒸發(fā)容器上的吸液器、裝有適量的工作液體的供熱容器、連通蒸發(fā)容器與供熱容器的空心桿。本發(fā)明裝置具有較高的擺動頻率和較好的擺飾效果。
文檔編號A63H29/00GK1962011SQ20051011979
公開日2007年5月16日 申請日期2005年11月7日 優(yōu)先權日2005年11月7日
發(fā)明者任文華 申請人:任文華