[發(fā)明專利]高效熱氣發(fā)動機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010519661.7
• 申請日: 2010-10-26
• 公開（公告）號: CN102032068A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設計）人: 靳北彪
• 申請（專利權）人: 靳北彪
• 主分類號: F02G1/047
• 分類號: F02G1/047;F02G1/055;F02G1/057;F02G1/044
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及熱能與動力領域，尤其是一種高效熱氣發(fā)動機。

背景技術

傳統(tǒng)熱氣發(fā)動機，即斯特林發(fā)動機的應用日趨廣泛，但是其機構復雜，加熱區(qū)和冷卻區(qū)的面積和加熱及冷卻時間均受限，為此，急需發(fā)明一種結構簡單，加熱和冷卻效率高，功率和體積之比高的新型高效熱氣發(fā)動機。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提出的技術方案如下：

一種高效熱氣發(fā)動機，包括壓氣機、加熱器、爆排發(fā)動機和冷卻器，在所述壓氣機、所述加熱器、所述爆排發(fā)動機和所述冷卻器上分別設置氣體工質(zhì)入口和氣體工質(zhì)出口，所述壓氣機的氣體工質(zhì)出口與所述加熱器的氣體工質(zhì)入口連通，所述加熱器的氣體工質(zhì)出口與所述爆排發(fā)動機的氣體工質(zhì)入口連通，所述爆排發(fā)動機的氣體工質(zhì)出口與所述冷卻器的氣體工質(zhì)入口連通，所述冷卻器的氣體工質(zhì)出口與所述壓氣機的氣體工質(zhì)入口連通，如此連通構成單動力單元節(jié)閉合通道，在所述單動力單元節(jié)閉合通道內(nèi)充入氣體工質(zhì)，所述爆排發(fā)動機對所述壓氣機輸出動力或迂回輸出動力，所述爆排發(fā)動機與動力輸出軸直接或間接連接；

或在所述壓氣機、所述加熱器、所述爆排發(fā)動機和所述冷卻器上分別設置氣體工質(zhì)入口和氣體工質(zhì)出口，所述壓氣機的氣體工質(zhì)出口與所述加熱器的氣體工質(zhì)入口連通，所述加熱器的氣體工質(zhì)出口與所述爆排發(fā)動機的氣體工質(zhì)入口連通，所述爆排發(fā)動機的氣體工質(zhì)出口與所述冷卻器的氣體工質(zhì)入口連通，如此連通構成一個動力單元節(jié)，n個所述壓氣機、n個所述加熱器、n個所述爆排發(fā)動機和n個所述冷卻器構成n個所述動力單元節(jié)，n≥2，n個所述動力單元節(jié)串聯(lián)連通后再將處于一端的所述冷卻器的氣體工質(zhì)出口與處于另一端的所述壓氣機的氣體工質(zhì)入口連通構成多動力單元節(jié)閉合通道，在所述多動力單元節(jié)閉合通道內(nèi)充入氣體工質(zhì)，所述爆排發(fā)動機對所述壓氣機輸出動力或迂回輸出動力，所述爆排發(fā)動機與動力輸出軸直接或間接連接。

所述壓氣機設為葉輪式壓氣機，或所述壓氣機設為活塞式壓氣機。

所述爆排發(fā)動機設為動力葉輪機，或所述爆排發(fā)動機設為活塞式爆排發(fā)動機。

所述加熱器設為對流加熱器，或所述加熱器設為陶瓷加熱器。

所述冷卻器設為對流冷卻器。

所述壓氣機設為葉輪式壓氣機，所述爆排發(fā)動機設為動力葉輪機，所述葉輪式壓氣機和所述動力葉輪機同軸設置，連接所述葉輪式壓氣機和所述動力葉輪機的轉子軸設置在所述加熱器中或設置在所述冷卻器中。

所述高效熱氣發(fā)動機還包括回熱器，所述回熱器設置在所述爆排發(fā)動機和所述冷卻器之間，所述壓氣機的氣體工質(zhì)出口經(jīng)所述回熱器后與所述加熱器的氣體工質(zhì)入口連通，經(jīng)所述壓氣機增壓后的氣體工質(zhì)在所述回熱器內(nèi)從自所述爆排發(fā)動機的氣體工質(zhì)出口流來的氣體工質(zhì)中吸熱后進入所述加熱器的氣體工質(zhì)入口進一步被加熱。

所述高效熱氣發(fā)動機還包括發(fā)電機，所述壓氣機設為葉輪式壓氣機，所述爆排發(fā)動機設為動力葉輪機，所述發(fā)電機、所述葉輪式壓氣機和所述動力葉輪機同軸設置，所述發(fā)電機設置在所述單動力單元節(jié)閉合通道內(nèi)或所述發(fā)電機設置在所述多動力單元節(jié)閉合通道內(nèi)。

所述高效熱氣發(fā)動機還包括啟動器，所述啟動器與所述壓氣機連接，所述啟動器在所述高效熱氣發(fā)動機啟動時推動所述壓氣機工作。

在所述壓氣機和所述加熱器之間設混合式降溫器，在所述混合式降溫器上設高壓膨脹劑導入口，在所述冷卻器上設液體膨脹劑導出口，所述液體膨脹劑導出口經(jīng)高壓泵與所述高壓膨脹劑導入口連通。

在所述壓氣機上設恒溫壓縮冷卻器，所述恒溫壓縮冷卻器使所述氣體工質(zhì)在所述壓氣機內(nèi)被壓縮的過程中保持恒溫或近恒溫狀態(tài)，實現(xiàn)所述氣體工質(zhì)的恒溫壓縮或近恒溫壓縮過程。

在所述爆排發(fā)動機上設恒溫加熱器，所述恒溫加熱器為在所述爆排發(fā)動機內(nèi)膨脹作功的所述氣體工質(zhì)提供熱量使所述氣體工質(zhì)保持恒溫或近恒溫狀態(tài)，實現(xiàn)所述氣體工質(zhì)的恒溫膨脹或近恒溫膨脹過程。

在所述壓氣機和所述加熱器之間、所述加熱器和所述爆排發(fā)動機之間、所述爆排發(fā)動機和所述冷卻器之間，和/或在所述冷卻器和所述壓氣機之間設控制閥。