[發明專利]回轉式外燃機和回轉式外燃發電機

無效

• 申請號: 201010265516.0
• 申請日: 2010-08-30
• 公開（公告）號: CN102383883A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 馬天平
• 申請（專利權）人: 馬天平
• 主分類號: F01K27/00
• 分類號: F01K27/00;F01K11/02;F01K25/10;F03B13/00;F01D15/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一.技術領域：

本發明涉及外燃機，特別是回轉式外燃機和回轉式外燃發電機，利用工質受熱對流循環產生動力驅動旋轉做工。可以是閉式循環。主要由加熱器加熱和做工來完成熱力循環，可以減少或避免冷卻放熱的熱量損失，結構簡單，污染小，能夠顯著提高效率，可以大量減少或避免熱電廠的循環冷卻水的使用。如果以江河湖海、空氣等為外熱源，就可冷卻地球。回轉式外燃機還可用于空調。

二.背景技術：

我們知道，能源消耗、資源減少使人類需要更加高效率的熱機，蒸汽機、汽輪機(是回轉式熱機)、斯特林發動機屬于外燃機，遵守熱力學定律，需要向冷腔或低溫熱源放熱才能完成熱力循環，浪費熱量效率低。汽輪機由管道連接鍋爐送來蒸汽，膨脹做功，驅動汽輪機旋轉，做工后蒸汽經過冷凝器散熱成水浪費熱量，經水泵送回鍋爐再次熱循環，水需要加熱成水蒸氣才能做工，依據蘭金循環，效率較低。我國2008年1月8日，由中國華能集團公司承接，聯合有關設計、制造、應用單位共同研發和應用的超超臨界燃煤發電技術獲得2007年度國家科學技術進步一等獎，其作為示范工程的華能玉環電廠，效率雖然高達45.4％，仍有大量熱能沒有轉換。斯特林發動機采用斯特林循環，是一種外燃的閉式循環往復活塞式熱力發動機，必須利用熱腔、冷腔才能工作，浪費熱量，效率較低，沒有廣泛使用。

中國專利申請號200310110589外燃機，它包括熱交換室、氣壓機、加熱室、管道。本外燃機以室溫高壓氣體為工作物質，氣體循環為密封式循環，工作物質加熱成高溫高壓后推動氣輪機轉動而對外做功。熱交換室是廢氣帶走的能量被工作物質再利用的場所，氣壓機使室溫高壓氣體循環有一個壓強差，加熱室是燃料燃燒和工作物質得到高溫的場所，燃料燃燒是在加熱室里密封氣體的管道外燃燒，屬外燃式，工作物質受熱是間接的，氣輪機是工作物質對外做功的裝置。本外燃機的熱效率與工作物質有關，它的特點是抑制能量的主動散失和巧妙利用廢氣能量。該發明使用氣體工質吸熱膨脹的高壓推動氣輪機轉動，利用氣壓機使工質循環，沒有氣液相變，熱交換室沒有使用對外界散熱，難以有冷卻散熱作用，相當于使用氣壓機驅動汽輪機，實用性較差。

三.發明內容：

本發明目的是提供回轉式外燃機和回轉式外燃發電機，采用工質吸熱對流循環產生動力驅動水輪機或汽輪機或流體發電機等旋轉部件旋轉輸出能量。可以是閉式循環。可以不需要蘭金循環中的水泵而自然循環回流工質、可以減少或避免冷卻放熱的熱量損失，污染小，能夠顯著提高效率，可以大量減少或避免熱電廠的循環冷卻水的使用。回轉式外燃機還可用于空調。

傳統熱機通常以氣體作為工質，利用氣體受熱膨脹對外做功，必須有冷凝器等散熱裝置才能完成做工，效率低。本發明采用工質吸熱對流循環產生動力驅動水輪機或汽輪機等旋轉部件旋轉做工，能夠依靠加熱和做工使工質完成熱力循環，可以避免或減少冷卻散熱，能夠減少或不依賴冷腔(低溫熱庫的放熱)去完成熱功轉換，相對于傳統熱機來說，有根本的區別，因而不是顯而易見的。

根據熱力學定律，第二類熱機(單熱源熱機)是不可能的，但是，本發明可以不依靠冷卻放熱環節，只有加熱和做工消耗熱量環節，就能完成熱力循環，相當于第二類熱機(單熱源熱機)。為了維持本發明的外燃機處于合適的工作溫度，可以有散熱或冷卻裝置。

發明方案：本發明的旋轉做工的回轉式外燃機的總方案是，使用加熱器加熱工質，工質吸熱對流循環產生動力驅動旋轉。

工質的熱力循環主要依靠加熱器加熱和做功完成，可以減少或避免冷卻放熱的熱量損失，能夠顯著提高熱效率，污染小。本發明中的工質能夠被加熱器加熱對流循環產生驅動力。工質在工作中為液體或氣體，尤其適合用液體工質。工質沸點越低，高溫熱源的熱效率越高。

為了防止本發明的外燃機過熱、過壓，可以設置散熱裝置、過壓保護裝置；加熱器可以位于燃燒室內；工質的沸點越低本發明的外燃機效率越高；回轉式外燃機是可逆熱機。回轉式外燃機還可用于空調。

本發明總方案可以分為以下幾種，但是以下幾種方案并不代表總方案的全部。

第一種方案：一種回轉式外燃機，是密閉的閉式循環裝置，使用加熱器加熱工質，工質吸熱對流循環產生動力驅動旋轉。可以減少或避免冷卻放熱的熱量損失，污染小，能夠顯著提高熱機效率。為了防止本發明機體過熱、過壓，可以設置散熱裝置、過壓保護裝置。加熱器可以位于燃燒室內。是可逆熱機。