[發(fā)明專利]氫能渦蚌發(fā)動機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010581028.0
• 申請日: 2010-12-09
• 公開（公告）號: CN102094707A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李寶偉;李治;韓桂霞
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽威德新能源有限公司
• 主分類號: F02B53/00
• 分類號: F02B53/00;F02B55/02;F02B55/08;F02M25/12;C01B3/04;C01B13/02
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責(zé)任公司 21101
• 代理人: 刁佩德

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用清潔能源可再生燃料氫氣作燃料的的容積式持續(xù)燃燒發(fā)動機(jī)，特別是一種氫能渦蚌發(fā)動機(jī)，它主要通過氫、氧氣燃燒熱裂解水制取的氫、氧氣再爆燃來提高燃料熱值，以顯著增加的能量帶動持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)發(fā)電，再用自身發(fā)的電來為高頻直流脈沖電源供電，以電解水制取的氫、氧氣作為燃料供發(fā)動機(jī)燃用。

背景技術(shù)

目前按發(fā)動機(jī)對空氣的壓縮方式和燃料的燃燒方式可分為兩類，一是容積脈沖燃燒式發(fā)動機(jī)，例如活塞式發(fā)動機(jī)、三角活塞轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)。二是非容積氣動式持續(xù)燃燒發(fā)動機(jī)。例如燃?xì)廨啓C(jī)、渦軸發(fā)動機(jī)。

活塞式發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，耗用金屬材料多，應(yīng)用的過程中噪音、振動較大。渦輪發(fā)動機(jī)、渦軸發(fā)動機(jī)小型化后效率低，難以滿足車輛的應(yīng)用。為了改變以上現(xiàn)狀有很多科技人員在為之努力，例如公告號為CN86209958U的“旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機(jī)”，由于其采用異型結(jié)構(gòu)難以加工，旋轉(zhuǎn)件的密封較難，密封件磨損后補(bǔ)償不了，致使效率降低，所以影響其推廣應(yīng)用。例如公告號CN1323945A的“旋流發(fā)動機(jī)”，其采用非連續(xù)工作，部件為異型結(jié)構(gòu)很難密封，動力傳動又難以在最佳角度上，效率不高。例如公告號為CN1948730A的“一種容積式持續(xù)燃燒式發(fā)動機(jī)”，其采用低壓供氣技術(shù)，可實現(xiàn)微扭矩起動，其缺點是進(jìn)氣做功在同時進(jìn)行，其進(jìn)氣阻力很大，影響發(fā)動機(jī)效率。例如公告號為CN1206791A的“油水發(fā)動機(jī)”，其特點是在氣缸蓋上裝有高壓噴水裝置，可向發(fā)動機(jī)內(nèi)微量噴水，讓發(fā)動機(jī)內(nèi)的高溫裂解水燃燒，提高發(fā)動機(jī)效率，減少有害氣體排放，但這種噴水很難控制，與油一起噴影響油的燃燒，油燃燒后再噴活塞已做功完成，其想要達(dá)到的目的很難實現(xiàn)。例如公告號為CN158033A的利用再發(fā)電來電解水使發(fā)動機(jī)直接獲得氫能源的方法，公告號為CN1366131A的將水電解產(chǎn)生的氫氣和氧氣送發(fā)動機(jī)作為燃料的方法及其相應(yīng)的發(fā)電方法，公開號為CN1373287A氫氣發(fā)動機(jī)，動力驅(qū)動系統(tǒng)及所驅(qū)動的車輛。以上專利都是通過電解水制取氫氣、氧氣供發(fā)動機(jī)作為燃料，通過發(fā)動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)來發(fā)電，使能源循環(huán)利用，從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，但以上的單電解水制氫很難滿足能量平衡，現(xiàn)根據(jù)天津大陸制氫設(shè)備廠公開的參數(shù)與哈爾濱機(jī)聯(lián)制氫廠公開的參數(shù)和《氫能-21世紀(jì)的綠色能源》書中記載的參數(shù)對比，以上三個專利很難達(dá)到所述目的。其對比參數(shù)為每度電的熱值是860千卡，4.5-5度電制取1M³氫氣，1M³氫氣的熱值是4200千卡，4.5度電的熱值是3870千卡，4200-3870＝330千卡，通過電解水制氫4.5度電可放大330千卡，而燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的效率只有30-40%，根據(jù)公式計算以上三個專利的功能不能現(xiàn)實。

能源是人類發(fā)展的根本保證。由于煤炭、石油和天然氣等化石燃料都是不可再生能源，而其儲量是有限的，所以現(xiàn)在全世界都很重視研究開發(fā)新能源，氫能源更是得到各國的重視，但制約氫的應(yīng)用主要因素是制取氫的成本高，氫不便貯存、不便運(yùn)輸，而影想氫的應(yīng)用。現(xiàn)國、內(nèi)外也有很多科技人員為氫的廉價應(yīng)用做出了很多努力，例如公告號為CN1079036A的“水蒸汽分解燃焼的方法及裝置”?其結(jié)構(gòu)是將盤管、U型管、螺旋管布置到鍋爐中，通過向加熱管中通入過熱蒸汽，再加熱后噴入鍋爐中用爐內(nèi)高溫進(jìn)一步裂解蒸汽制氫，氫再燃燒從而增加熱量、其缺點是盤管、U型管、螺旋管很難布置到鍋爐中，噴入爐中的蒸汽與爐內(nèi)火的溫度關(guān)系很難控制。例如公告號為CN2363071Y的“熱交換式燃水渦輪發(fā)動機(jī)”，其結(jié)構(gòu)是由封閉的殼體及加熱管、動力渦輪、減速機(jī)等部件組成。其缺點是其裂解水過程沒有連續(xù)的熱源補(bǔ)充，熱裂解很難實現(xiàn)，在2000℃的高溫下布在機(jī)體內(nèi)的金屬材料的熱管也不耐用。例如公告號為CN2363071Y的“石油類節(jié)能燃燒機(jī)和節(jié)能燃燒器”，其結(jié)構(gòu)是將油與水按比例加到加熱管中進(jìn)行反應(yīng)制氫，其缺點是得依靠石油類的油與燃?xì)庾鞔呋襟w制氫。另外石油類燃料在1000℃時會生成大量的積碳，積碳會很快將發(fā)生器堵死，使設(shè)備無法穩(wěn)定應(yīng)用。在1000℃以上的高溫直燒熱管，金屬材料的熱管也不耐用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種氫能渦蚌發(fā)動機(jī)，它克服了現(xiàn)有發(fā)動機(jī)存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工困難，不耐用，功耗大，效率低，油類燃料燃燒不充分，無法實現(xiàn)通過燃料的燃燒提高燃料熱值來實現(xiàn)增加能量的缺陷，其與同類產(chǎn)品相比，結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計合理，體積小，減少占用空間，便于裝卸和維護(hù)，通過燃燒熱裂解水制取的氫、氧氣再爆燃，提高燃料熱值來顯著增加能量，實現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)節(jié)能、環(huán)保。