[發明專利]由液化氣驅動的發動機

無效

• 申請號: 200680015011.0
• 申請日: 2006-04-28
• 公開（公告）號: CN101263280A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: P·T·迪爾曼
• 申請（專利權）人: 高景企業有限公司
• 主分類號: F01K25/10
• 分類號: F01K25/10;F01B17/02;F01K25/06;F01B9/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 崔幼平;楊松齡

技術領域

本發明涉及一種由液化氣驅動的發動機。

背景技術

在已知的該種類型的發動機中，將液氮引入膨脹腔。氮發生膨脹并驅動腔內的活塞或轉子產生軸功率。氮的膨脹導致了冷卻，其自身的冷卻效應限制了氮的膨脹潛能。因此，已知的該種發動機是低效率的，這個問題已在發明人的專利說明書WO01/63099中得到了解決。本發明目的在于進一步提高由液化氣驅動的發動機的效率。

發明內容

根據本發明的一個方面，發動機包括由在重復循環中通過導向裝置導引移動的兩個能相對移動的元件之間的體積限定的膨脹腔，在制冷工況下將驅動流體引入腔中且也將熱交換液體引入腔中的進口裝置，用于從腔中排出冷卻狀態的熱交換液體的出口裝置，以及用于在排出的熱交換液體再循環通過腔之前提高其溫度的熱交換器，其中，循環部分具有時間周期，在此期間，在元件之間實際上沒有相對移動，且腔的體積維持在或者接近于其最小體積，使用時，在所述時間周期內熱交換液體和驅動流體進入腔內，然后驅動流體發生膨脹以增大腔的體積，熱交換液體給膨脹的驅動流體提供熱能，驅動流體的膨脹導致了發動機生成軸功率。

根據本發明的另一方面，提供了一種在制冷工況下由驅動流體生成軸功率的方法，包括將驅動流體引入由在重復循環中通過導向裝置導引移動的兩個能相對移動的元件之間的體積限定的膨脹腔中，使驅動流體能在腔中膨脹以生成軸功率，其中，又將熱交換液體引入腔中在其中熱交換液體給膨脹中的驅動流體提供熱能，已冷卻的熱交換液體從腔中排出，被加熱然后再循環到腔中，其中，循環部分具有時間周期，在此期間，元件之間實際上沒有相對移動，且腔的體積維持在或者接近于其最小體積，并且其中，在所述時間周期內，將熱交換液體和驅動流體引入腔中。

驅動流體和熱交換液體進入腔中同時在一段有限的時間周期內后者的體積維持在或者接近于其最小體積，這在傳遞軸功率的驅動沖程之前促進了驅動流體和熱交換液體之間的密切接觸和熱交換。

優選地，相對移動的元件是氣缸和在氣缸內往復運動的活塞，活塞在所述時間周期內保持在或靠近它的上止點位置。

導向裝置可以是凸輪和凸輪隨動件，且在這種情況下，凸輪輪廓優選為以凸輪旋轉軸為中心的局部圓形部分，在占一個循環周期三分之一到二分之一的所述時間周期內凸輪隨動件駛過該局部圓形部分。在優選實施例中，該循環為二沖程循環。

根據本發明的進一步的方面，發動機包括膨脹腔，在制冷工況下將驅動流體引入腔中且也將熱交換液體引入腔中的進口裝置，用于從腔中排出冷卻狀態的熱交換液體的出口裝置，以及用于在排出的熱交換液體再循環通過腔之前提高其溫度的熱交換器，使用時，驅動流體在腔中膨脹并且熱交換液體給膨脹的驅動流體提供熱能，驅動流體的膨脹導致了發動機生成軸功率，其中，進口裝置具有用于泵送熱交換液體到腔中的泵。

通過利用泵，熱交換液體能夠以優化發動機性能的壓力和體積噴入腔中。特別地，泵的使用加速了噴射過程并且保證腔被充滿。

優選地，熱交換液體在供入腔中時為環境溫度或接近環境溫度。

優選地，驅動液體為液化氮或空氣，或其次優選地，為液化二氧化碳，或任何這些或其它氣體的混合物。

附圖說明

現在用舉例的方式參考附圖描述本發明的優選實施例，其中；

圖1為本發明的旋轉發動機的簡圖，

圖2至圖4示出了在運行循環中處于不同時期的發動機，以及

圖5至圖8按放大比例示出了在運行循環中處于不同時期的發動機可移動部件。

具體實施方式

整個附圖中相應的部件具有相同的附圖標記。

參見圖1，發動機具有氣缸1，氣缸1內是往復運動的活塞28。活塞經歷其往復二沖程循環時，活塞與氣缸之間限定的腔3的體積發生變化。

增壓儲存箱2容納著約-200℃的液態氮形態的驅動流體供給。液態氮通過供應管4和流量控制裝置30例如旋轉閥供給腔3。第一進口裝置31將液態氮引入腔3中。熱交換液體例如乙二醇也通過第二進口裝置33供給腔3，通過從貯液器18抽取熱交換液體的管9供應進口裝置33。供應管9具有用于以所需壓力輸送熱交換液體給腔3的泵36。熱交換液體通過回管6從腔3中排出，該回管用于將熱交換液體回送到貯液器18。在其從貯液器18到腔3的途中，熱交換液體經過裝配有多個散熱片的熱交換器20。

在氣缸1的頂部具有用于將液氮和熱交換液體引入腔3的進口閥32，還有出口閥34，用作已膨脹氮和已冷卻熱交換液體從腔3到回管16的通道。氮通過出口22從貯液器排出或流出。