[發(fā)明專利]梁氏季差轉(zhuǎn)子外燃機

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710336016.3
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN107524544A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 羅天珍
• 主分類號: F02G3/00
• 分類號: F02G3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬領域：

本發(fā)明屬于機械領域，具體的講：是一種改進型的密閉工作物質(zhì)外燃機的結(jié)構(gòu)性技術(shù)。

背景技術(shù)：

150年來，尤其在1900-1990年代，美國、歐洲、日本及中國為代表的部分科研機構(gòu)仍然進行了外燃機技術(shù)之探索，未獲重大進展，應用稀有！1816年9月27日，羅伯特·斯特林向在蘇格蘭愛丁堡的大法官法庭申請了一項關于他開發(fā)的節(jié)能裝置的專利。就職業(yè)而言，羅伯特·斯特林事實上是蘇格蘭教會的會長，并且他直到86歲高齡依舊在為大家提供服務。但是他在空閑時間于自己開設的工場內(nèi)開發(fā)熱機。羅德·開爾文在他的一些大學課堂上使用其中一種熱機模型授課。這種發(fā)動機是倫敦的牧師羅巴特斯特林(Robert Stirling)于1816年發(fā)明的，所以命名為“斯特林發(fā)動機”(Stirling engine)。斯特林發(fā)動機是獨特的熱機，因為他們理論上的效率幾乎等于理論最大效率，稱為卡諾循環(huán)效率。斯特靈發(fā)動機是通過氣體受熱膨脹、遇冷壓縮而產(chǎn)生動力的。這是一種外燃發(fā)動機，使燃料連續(xù)地燃燒，蒸發(fā)的膨脹氫氣(或氦)作為動力氣體使活塞運動，膨脹氣體在冷氣室冷卻，反復地進行這樣的循環(huán)過程。外燃機是一種外燃的閉式循環(huán)往復活塞式熱力發(fā)動機，有別于依靠燃料在發(fā)動機內(nèi)部燃燒獲得動力的內(nèi)燃機。新型外燃機使用氫氣作為工質(zhì)，在四個封閉的氣缸內(nèi)充有一定容積的工質(zhì)。氣缸一端為熱腔，另一端為冷腔。工質(zhì)在低溫冷腔中壓縮，然后流到高溫熱腔中迅速加熱，膨脹做功。燃料在氣缸外的燃燒室內(nèi)連續(xù)燃燒，通過加熱器傳給工質(zhì)，工質(zhì)不直接參與燃燒，也不更換。由于外燃機避免了傳統(tǒng)內(nèi)燃機的震爆做功問題，從而實現(xiàn)了高效率、低噪音、低污染和低運行成本。外燃機可以燃燒各種可燃氣體，如：天然氣、沼氣、石油氣、氫氣、煤氣等，也可燃燒柴油、液化石油氣等液體燃料，還可以燃燒木材，以及利用太陽能等。只要熱腔達到700℃，設備即可做功運行，環(huán)境溫度越低，外燃機最大的優(yōu)點是出力和效率不受海拔高度影響，非常適合于高海拔地區(qū)使用。但是，斯特林發(fā)動機還有許多問題要解決，例如膨脹室、壓縮室、加熱器、冷卻室、再生器等的成本高，熱量損失是內(nèi)燃發(fā)動機的2-3倍等。所以，還不能成為大批量使用的發(fā)動機。

由于與內(nèi)燃機在體積，效率等很多方面無法競爭，目前外燃機的應用很少。

技術(shù)方案：

本發(fā)明的目的就在于解決已有技術(shù)的不足之處：解決外燃機的效率及功率密度問題。

本機的基本構(gòu)造為：

轉(zhuǎn)子組件(1)包含加工在圓餅狀柱體上工作室構(gòu)造體(6)、徑向排列的且連通工作室(40)空間與過孔1(9)的氣缸(4)、端面密封圈(5)、曲軸(7)、活塞(2)、連桿(3)。

變速器(23)放置在變速器容腔(8)內(nèi)，其輸入軸(24)與曲軸(7)的曲柄剛性連接，其輸出軸(25)與工作室構(gòu)造體(6)中的變速器容腔(8)的柱面無滑動緊配和在一起，其定軸(26)與季差腔體(10)的過孔2(17)緊配合；在選配變速器是需要滿足：輸入軸轉(zhuǎn)速與輸出軸轉(zhuǎn)速比成減速關系，減速比等于，的季節(jié)的周期個數(shù)；減速比：(輸入、輸出軸的相對轉(zhuǎn)動方向)相向減速的情況下為季節(jié)周期數(shù)減1；同向減速的情況下為季節(jié)周期數(shù)加1；變速器可以使用行星齒輪、少齒差等變速器，要求外形匹配。

季差腔體構(gòu)件是一個容腔為圓柱狀的腔體，內(nèi)部構(gòu)造分為：高溫季節(jié)區(qū)(15)及低溫季節(jié)熱導體區(qū)(13)；高溫季節(jié)區(qū)是給工作室氣體加溫的區(qū)域，由該圓柱狀的腔體上的上、下及內(nèi)柱面區(qū)域表面的扇形及近矩形的面元供熱，材料或涂層是以導光、蓄熱及隔熱材料為主體；低溫季節(jié)熱導體區(qū)是給工作室氣體降溫的區(qū)域，由該圓柱狀的腔體上的上、下及內(nèi)柱面區(qū)域表面的扇形及近矩形的面元提供散熱，是以金屬材料為主體，并導熱延伸到腔體外部，可以連接諸如熱管及散熱器件；低溫季節(jié)熱導體區(qū)是與高溫季節(jié)區(qū)(15)相鄰，交替排布；整個季差腔體內(nèi)部表面平整光滑，適用于轉(zhuǎn)子組件的轉(zhuǎn)動。

工作原理：本結(jié)構(gòu)是以光源熱能為動力的外燃機，往往是將陽光聚光后照射到工作室(40)，由整流反光罩來整形光場；或直接熱源向腔體內(nèi)表面?zhèn)鬟f熱量。