[發明專利]混合動力外燃式發動機

有效

• 申請號: 201710103998.1
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN106870035B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 孫雪蕾
• 申請（專利權）人: 河北老貞科技有限責任公司
• 主分類號: F01K21/04
• 分類號: F01K21/04
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 王麗巧

本發明公開了一種混合動力外燃式發動機，涉及發動機技術領域，包括熱介質輸出裝置、熱介質混合裝置和能量轉化裝置，所述熱介質輸出裝置通過燃料燃燒產生水蒸氣介質和熱空氣介質兩種熱介質，所述水蒸氣介質和熱空氣介質分別通過介質管道的水蒸氣管道和熱空氣管道進入熱介質混合裝置，所述熱介質混合裝置將混合后的水蒸氣介質和熱空氣介質輸入能量轉化裝置，通過能量轉化裝置的輸出軸輸出動力。本發明借助水蒸氣介質和熱空氣介質兩種熱介質攜帶的大量能量經水蒸氣介質和熱空氣介質兩種熱介質混合后，通過能量轉化裝置將能量轉化為動能，動能轉化率高、污染小，本發明能夠適用于飛機、汽車和輪船等多種機械設備，應用范圍廣泛。

技術領域

本發明涉及發動機技術領域，尤其涉及一種混合動力外燃式發動機。

背景技術

發動機就是一種能夠把其它形式的能轉化為機械能的設備，包括如內燃機(汽油發動機等)、外燃機(斯特林發動機、蒸汽機等)、電動機等。內燃機是通過使燃料在設備內部燃燒，并將其放出的熱能直接轉換為動力的熱力發動機。而外燃機則是利用燃料燃燒加熱循環工質，使其熱能轉化為機械能的一種熱力發動機。

目前由于外燃機自身結構原因導致其體積大、動能轉化率低，人們往往選用內燃機來替代外燃機，但是內燃機也有一定的缺陷，其所用燃料會對環境產生污染，會加重環境惡化和霧霾的影響，不利于社會效益及經濟效益。因此，急需設計一種環保低污染、動能轉化率高的發動機設備。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種環保低污染、動能轉化率高的混合動力外燃式發動機，能夠應用于多種器械設備。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：

一種混合動力外燃式發動機，包括熱介質輸出裝置、熱介質混合裝置和能量轉化裝置，所述熱介質輸出裝置通過燃料燃燒產生水蒸氣介質和熱空氣介質兩種熱介質，所述水蒸氣介質和熱空氣介質分別通過介質管道的水蒸氣管道和熱空氣管道進入熱介質混合裝置，所述熱介質混合裝置將混合后的水蒸氣介質和熱空氣介質輸入能量轉化裝置，通過能量轉化裝置的輸出軸輸出動力。

優選地，所述熱介質輸出裝置包括燃燒室、內球體、中球體和外球體，所述外球體與中球體之間充有水介質，所述中球體與內球體之間設有水蒸氣介質流道；

所述燃燒室設置在內球體內腔，所述燃燒室的進氣管貫穿內球體、中球體和外球體的底部設置，所述燃燒室的熱空氣出氣管貫穿內球體、中球體和外球體的頂部設置；

所述水蒸氣介質流道包括內流道和外流道，所述中球體的內腔設有與內球體相鄰的內夾層和與所述外球體相鄰的外夾層，水蒸氣介質流經外夾層形成外流道，水蒸氣介質流經內夾層形成內流道內流道，所述內流道和外流道在中球體底部貫通，所述外流道的水蒸氣進口設置在外球體與中球體交界處的上部，所述內流道的水蒸氣出氣管設置在其頂部貫穿外球體設置，所述熱空氣出氣管設置在水蒸氣出氣管內部，所述熱空氣出氣管及水蒸氣出氣管分別與熱空氣管道和水蒸氣管道對接。

優選地，所述熱介質混合裝置包括聚流殼、熱介質分流組件和散流殼，所述熱空氣管道和水蒸氣管道與熱介質分流組件連通后，通過熱介質分流組件將水蒸氣介質和熱空氣介質分流進入聚流殼混合，再通過散流殼將混合后的熱介質輸入到能量轉化裝置中；所述散流殼中部貫穿輸出軸、散流殼邊緣與聚流殼邊緣固定相連，所述散流殼為渦輪狀結構，所述散流殼一側設有發散狀的弧形凸棱，所述散流殼上設有若干個出氣孔，混合后的熱介質通過出氣孔輸入到能量轉化裝置中。

優選地，所述熱介質分流組件包括相互接觸，且并列設置在輸出軸上的分流部件和放流部件，所述分流部件套裝在輸出軸上，且相對介質管道固定不動；

所述分流部件外側設有兩個分別與熱空氣管道和水蒸氣管道對接的進氣孔，所述分流部件內側設有兩個出氣口，所述分流部件內部設有隔板將分流部件內腔分隔成太極形狀的兩個陰陽魚形空間，兩個進氣孔分別對應兩個陰陽魚形空間，兩個出氣口對應設置在陰陽魚形空間的魚尾處；