[發明專利]閉式燃氣螺管轉子發動機裝置

在審

• 申請號: 201611007575.1
• 申請日: 2016-11-11
• 公開（公告）號: CN106948878A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 羅顯平
• 申請（專利權）人: 羅顯平
• 主分類號: F01D15/10
• 分類號: F01D15/10;F01D1/38;F04C28/08;F01D15/08;F01K7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及熱能動力裝置，具體來說閉式燃氣螺管轉子發動機裝置。

背景技術

現有技術熱能動力裝置分為內燃和外燃兩種，如活塞式內燃機和開環的燃氣輪機裝置就采用了內燃加熱方式，斯特林發動機和閉環的燃氣輪機裝置就采用了外燃加熱方式。閉式燃氣輪機裝置的氣輪機有報道用于商業發電，而斯特林發動機有多方面技術問題至今未能解決，未有實用商業價值。采用外部加熱方式，能適用多種燃料特別是劣質燃料，還可以利用核能，所以其最大優點是能把任何外來熱能轉換為機械功。

閉式燃氣輪機裝置的氣輪機，由包括壓氣機、氣輪機、加熱器、冷卻器等組成，壓氣機與氣輪機動力連接，常以氦氣為工質。工作時，氦氣在壓氣機中壓縮升壓后，送至加熱器在定壓條件下從外部進行加熱，使氦氣的溫度達到所需高溫。接著，高溫氦氣在氣輪機中進行絕熱膨脹，推動葉輪輸出軸功。最后把膨脹作功后的低壓氦氣送入冷卻器定壓放熱而完成整個閉環式熱力循環。

但由于使用了葉片式渦輪，排出的乏氣溫度比較高，需要使用大量的冷卻水來冷卻，所以其最大缺點是循環熱效率比較低。壓氣機采用了軸流式或離心式壓氣機，體積比較大，且不能移動和調速轉動，目前只作固定式商業發電裝置使用。上述缺點限制了閉式燃氣輪機裝置的氣輪機發揮技術優勢在其它方面用途。

在專利申請號201410415779.3一種提高渦輪發動機效率的方法及其裝置、專利申請號201610813636.7一種螺管轉子及其發動機等相關專利申請中，都使用了螺管轉子代替現有技術燃氣渦輪發動機的葉片式渦輪轉子來提高循環熱效率把熱能轉換為機械功，構成了以空氣為工質，工作于開環式熱力循環的燃氣螺管轉子發動機，它們必須從內部燃燒方式對工質進行加熱，對熱能的來源燃料選擇有一定限制。如何把閉式燃氣輪機裝置的技術優勢與燃氣螺管轉子發動機的技術優勢相結合發揮出來，構成一種能克服上述技術問題的閉式燃氣螺管轉子發動機裝置是本發明要解決的問題。

發明內容

發明目的：一是提供一種能提高閉式燃氣輪機裝置循環熱效率的閉式燃氣螺管轉子發動機裝置；二是在此基礎上一步步對它進行改進，擴大它的用途。

本發明一提供高效率的閉式燃氣螺管轉子發動機裝置通過下述技術方案予以實現：

閉式燃氣螺管轉子發動機裝置，包括閉式燃氣輪機裝置的氣輪機，用螺管轉子發動機代替氣輪機把熱能轉換為機械功。

本發明二提供效率的閉式燃氣螺管轉子發動機裝置通過下述技術方案予以實現：

壓氣機是變容積式壓氣機。

冷卻器是用風冷卻。

調速電機裝置與變容積式壓氣機動力連接、與市電電連接并能調速輸出功率驅動變容積式壓氣機，螺管轉子發動機與負載動力連接并輸出功率驅動負載。

發電機與調速電機裝置中的控制器電池電連接，調速電機裝置與變容積式壓氣機動力連接并能調速輸出功率驅動變容積式壓氣機，螺管轉子發動機與包括發電機在內的負載動力連接并輸出功率驅動包括發電機在內的負載。

所述的變容積式壓氣機是滑片式壓氣機。

由于采用了上述技術措施，本發明一、二與現有技術相比較能取得如下

技術效果：

1.排出的乏氣溫度得到大幅降低，使閉式燃氣發動機的循環熱效率得到相應提高。

2.壓氣機使用變容積式壓氣機，使壓氣機低轉速也能輸出相應高氣壓力。

3.冷卻器能用風冷卻，使冷卻裝置簡單和機體體積、重量能相應縮少、減輕。

4.能造出固定的也能造出移動的閉式燃氣輪機裝置。

5.能調壓氣機轉速來控制工質循環量來控制螺管轉子發動機輸出功率。

6.閉式燃氣螺管轉子發動機裝置不僅能用于商業發電還能用作汽車、船舶等作發動機使用。

附圖說明

圖1是用螺管轉子發動機代替氣輪機把熱能轉換為機械功的閉式燃氣螺管轉子發動機裝置示意圖。

圖中，1.壓氣機，2.空氣，3.燃料，4.加熱器，5.螺管轉子發動機，6.動力輸出端，7.冷卻水，8.冷卻器，9.工質循環管。

圖2是能移動閉式燃氣螺管轉子發動機裝置用作如汽車發動機時的示意圖。

圖中，1.滑片式壓氣機，2.空氣，3.燃料，4.加熱器，5.調速電機，6.控制器及電池，7.發電機，8.螺管轉子發動機，9.負載，10.冷卻空氣，11.冷卻器，12.工質循環管。

具體實施方式

下面對本發明作進一步的詳細說明。