[發明專利]換氣熵循環發動機

有效

• 申請號: 201310482738.1
• 申請日: 2013-10-15
• 公開（公告）號: CN103590918A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 靳北彪
• 申請（專利權）人: 摩爾動力(北京)技術股份有限公司
• 主分類號: F02G1/043
• 分類號: F02G1/043;F02G1/053
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及熱能與動力領域，尤其是一種換氣熵循環發動機。

背景技術

近年來，傳統發動機的高能耗、高污染排放問題日顯突出，所以，熱氣機得到了廣泛重視，然而熱氣機都是以外燃加熱方式對工質進行加熱的。眾所周知，外燃加熱過程很難得到溫度較高的工質，因此，造成大量化學損失。不僅如此，由于外燃加熱的速率有限，對材料要求高，負荷響應差，所以嚴重制約了熱氣機的單機功率和整機功率密度，最終使熱氣機的用途嚴重受限。而且，在熱氣機的工作過程中，不僅需要對做功機構進行加熱，還需要對壓縮機構進行降溫，以實現溫度差，從而實現熱氣機對外做功，但是，這樣會使發動機浪費很多可以利用的能量。因此，需要發明一種新型發動機。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出的技術方案如下：

方案1.一種換氣熵循環發動機，包括氣體壓縮機構、氣體做功機構和連通通道，所述氣體壓縮機構經所述連通通道與所述氣體做功機構連通，在所述連通通道上設回熱器，在所述回熱器與所述氣體壓縮機構之間的所述連通通道上或在所述氣體壓縮機構上設氧化劑入口，在所述回熱器與所述氣體壓縮機構之間的所述連通通道上或在所述氣體壓縮機構上設工質導出口，所述氧化劑入口與附屬氣體壓縮機構連通，在所述氧化劑入口與所述附屬氣體壓縮機構之間的連通通道上設氧化劑控制閥，所述工質導出口與附屬氣體做功機構連通，在所述工質導出口與所述附屬氣體做功機構之間的連通通道上設工質導出控制閥。

方案2.在方案1的基礎上，進一步可選擇的，兩個以上所述氣體壓縮機構并聯設置。

方案3.在方案1或方案2的基礎上，進一步可選擇的，兩個以上所述氣體做功機構并聯設置。

方案4.一種換氣熵循環發動機，包括氣缸活塞機構，所述氣缸活塞機構的氣缸與附屬氣體做功機構連通，在所述氣缸活塞機構的氣缸與所述附屬氣體做功機構之間的連通通道上設工質導出控制閥，在所述工質導出控制閥與所述氣缸活塞機構的氣缸之間的連通通道上設氧化劑入口，所述氧化劑入口與附屬氣體壓縮機構連通，在所述氧化劑入口與所述附屬氣體壓縮機構之間的連通通道上設氧化劑控制閥，在所述氣缸活塞機構的氣缸與所述氧化劑入口之間的連通通道上設回熱器。

方案5.在方案4的基礎上，進一步可選擇的，兩個以上所述氣缸活塞機構并聯設置。

方案6.在上述所有方案中，進一步可選擇的，所述附屬氣體做功機構對所述附屬氣體壓縮機構輸出動力。

方案7.在上述所有方案中，進一步可選擇的，所述附屬氣體壓縮機構設為多級附屬壓縮機構。

方案8.在上述所有方案中，進一步可選擇的，所述附屬氣體做功機構設為多級附屬做功機構。

方案9.在上述所有方案中，進一步可選擇的，所述氣體壓縮機構設為活塞式氣體壓縮機構或設為葉輪式氣體壓縮機構或設為羅茨式氣體壓縮機構或設為螺桿式氣體壓縮機構。

方案10.在上述所有方案中，進一步可選擇的，所述氣體做功機構設為活塞式氣體做功機構或設為葉輪式氣體做功機構或設為羅茨式氣體做功機構或設為螺桿式氣體做功機構。

方案11.在上述所有方案中，進一步可選擇的，所述附屬氣體壓縮機構設為活塞式附屬氣體壓縮機構或設為葉輪式附屬氣體壓縮機構或設為羅茨式附屬氣體壓縮機構或設為螺桿式附屬氣體壓縮機構。

方案12.在上述所有方案中，進一步可選擇的，所述附屬氣體做功機構設為活塞式附屬氣體做功機構或設為葉輪式附屬氣體做功機構或設為羅茨式附屬氣體做功機構或設為螺桿式附屬氣體做功機構。

本發明中，所述氧化劑是指液態或高壓氣態的能與燃料發生燃燒化學反應的物質，例如液氧、高壓氧氣、高壓壓縮空氣、液化空氣、雙氧水、雙氧水溶液等。當所述氧化劑是液態時，需通過高壓液體泵供送；當所述氧化劑是高壓氣態時，可直接以高壓形式送入。

本發明中，所述燃料是指能與氧化劑發生燃燒化學反應的物質，例如碳氫化合物、碳氫氧化合物等；其中所述碳氫化合物包括汽油、柴油、重油、煤油、航空煤油等烴類；所述碳氫氧化合物包括甲醇、乙醇、甲醚、乙醚等。

本發明中，所謂的工質導出口是指從所述換氣熵循環發動機中導出部分工質的出口，其目的是為了平衡導入的氧化劑和燃料發生燃燒化學反應所產生的多余的工質，以維持所述換氣熵循環發動機工質系統的平衡。所述工質導出口可以是氣體導出口，也可以是液體導出口，還可以是氣液混合物導出口。

本發明中，所謂的氣體壓縮機構和所謂的附屬氣體壓縮機構都是氣體壓縮機構，名稱不同是為了區分而加以定義的。