[發明專利]旋轉式熱機引擎

無效

• 申請號: 201110316307.9
• 申請日: 2011-10-18
• 公開（公告）號: CN103061819A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 林暉凡
• 申請（專利權）人: 林暉凡
• 主分類號: F01C1/16
• 分類號: F01C1/16;F01C21/10;F01C21/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 湯在彥

技術領域

本發明關于一種熱機引擎，尤指一種有別于現有往復活塞式史特靈引擎(Stirling?Engine)，而是利用旋轉式共軛轉子及可壓縮流體熱能溫差以產生扭力動能輸出，進而得產生電力的旋轉式熱機引擎。

背景技術

目前，太陽能光電板發電效率偏低(一般約在15％上下)，且其購置成本相對偏高，若無政府大力補貼，則需數十年以上才能回收設置成本，很難達到商轉售電的的目標。

太陽熱電在追求環保、潔凈能源的今天，是很受歡迎而相對技術門檻較高的再生能源方式，一般較小型的太陽熱電系統多使用以史特靈溫差熱機引擎(Stirling?Engine，簡稱為史特靈引擎)為動力核心的溫差發電裝置，而史特靈熱機引擎的內部密封一可壓縮流體，由于使用往復式活塞的運動方式，因此，無法全時對于高溫區的熱源庫和低溫區的冷源庫資源進行充分利用，亦即高溫區和低溫區有一半以上的時間無法被利用到；

再者，既有史特靈溫差熱機引擎在高溫區的空間內，可壓縮流體受熱膨脹產生正壓時，會推動該往復式活塞而輸出功，而當該可壓縮流體在該高溫區的空間中進行收縮時，反而可能需消耗飛輪的能量進而將該可壓縮流體推送至該低溫區；反之，位于低溫區的往復式活塞也只有在遇冷收縮時，方能以負壓方式來收縮空間而使往復式活塞進行做功，因此，在低溫區空間膨脹時卻無法做功，相對降低理想卡諾(Carnot)熱機循環的作功效能；

另外，既有史特靈熱機引擎結構復雜，且在運作時由于往復式活塞往復運動，使其施加在機構組件上的往復沖擊力道很大，進而產生相當程度的噪音，也降低機件的壽命，因此，如何提升既有溫差熱機引擎效率，并藉以增進發電裝置整體上的效益，誠有其需改善之處。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種旋轉式熱機引擎，提高扭力輸出及發電效率。

本發明的技術解決方案是：

一種旋轉式熱機引擎，其包含有一箱體、一轉子組及一位于該箱體及該轉子組間的可壓縮流體，其中：

該箱體設有一冷卻組、一隔熱組及一加熱組，其中各組間依序地緊密相接合，該冷卻組為一開口朝上的殼體，該隔熱組與該冷卻組相結合而位于該冷卻組上方，該加熱組與該隔熱組相結合，且該加熱組為一開口朝下的殼體；

該轉子組可轉動地與該箱體相結合，且該轉子組設有兩相互嚙合并能夠緊密旋轉的共軛轉子，使該箱體在該兩共軛轉子與該加熱組圍成的空間中形成一高溫區，于兩所述共軛轉子與該冷卻組圍成的空間中形成一低溫區，且各所述共軛轉子的中心處設有一中心軸，各中心軸用以向一外部設備傳遞旋轉扭力；以及

該可壓縮流體填充于所述的高溫區及低溫區。

進一步，該冷卻組的殼體設有一結合槽，該隔熱組設有兩相結合于該冷卻組頂面的密封板，而該轉子組的兩共軛轉子可轉動地與該隔熱組的兩密封板相結合，而各共軛轉子的中心軸可貫穿該隔熱組的兩密封板或僅其中一密封板。

再進一步，該冷卻組設有兩半殼體及一繞流板，各半殼體于頂面凹設有一結合槽，而該繞流板設于兩半殼體之間且于中段處形成一共軛轉子槽；該隔熱組設有兩連接板及兩密封板，其中兩連接板分別與該繞流板的兩端相結合，而兩密封板設于該冷卻組的兩半殼體的結合槽中且與兩連接板相結合，使兩共軛轉子的上半部設置于兩密封板間，讓位于兩共軛轉子及該隔熱組間之的共軛轉子槽形成該高溫區；該加熱組設有一中心板、兩側繞板及兩外蓋板，其中該中心板與該隔熱組的兩連接板相結合而位于兩共軛轉子的上方處，兩側繞板設于該中心板的兩側且分別與該隔熱組的兩密封板相結合，而兩外蓋板分別蓋設于兩側繞板遠離該中心板的一側；以及該轉子組的兩共軛轉子可轉動地與該冷卻組的兩半殼體相結合而設于該繞流板的共軛轉子槽中，使位于兩共軛轉子及該冷卻組之間的共軛轉子槽形成該低溫區，而各共軛轉子的中心軸貫穿該冷卻組的兩半殼體或其中一半殼體。

較佳地，該繞流板底面貫穿設有一冷源入口，該繞流板于內部設有兩分別與該冷源入口相通的繞流管道，且該繞流板在兩半殼體之間的外側面上貫穿設有兩分別與兩繞流管道相通的冷源出口。

較佳地，該加熱組的中心板于頂面貫穿設有一高溫流體入口及兩分別位于該高溫流體入口兩側的高溫流體出口，該中心板于兩側邊貫穿設有多個長孔，而各側繞板貫穿設有多個間隔設置的側流管道，其中各側流管道與該中心板上其中兩相鄰的長孔相連通。

較佳地，該加熱組可直接與外部熱源相接觸，以取得所需熱源，且該外部熱源可為太陽聚焦光熱。

較佳地，兩共軛轉子相嚙合的齒間具有一間距。