[發明專利]太陽能熱氣轉子發動機及電動機車

有效

• 申請號: 201710407224.8
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN107061204B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 劉飛亭;唐家茂;謝衛紅
• 申請（專利權）人: 中國航發南方工業有限公司
• 主分類號: F03G6/06
• 分類號: F03G6/06;B61C3/00
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所(普通合伙) 43211
• 代理人: 胡亮

本發明公開了一種太陽能熱氣轉子發動機及電動機車，太陽能熱氣轉子發動機包括旋轉氣缸、位于旋轉氣缸中的五角轉子、以及位于旋轉氣缸兩端的第一端蓋和第二端蓋，旋轉氣缸的內壁與五角轉子滑動連接以合圍形成五個氣室，第一端蓋上設置有用于吸入外部空氣的吸氣口，旋轉氣缸的外壁上設置有用于吸收太陽能并對五個氣室內吸入的空氣進行加熱的換熱片，第二端蓋上設置有用于排出熱氣的排氣口，旋轉氣缸和五角轉子產生相對運動來改變五個氣室的容積，以吸入外部空氣并排出熱氣，輸出機械功。本發明提供的太陽能熱氣轉子發動機及電動機車，扭矩儲備高、熱機效率高、輸出功率大、經濟性好。

技術領域

本發明涉及太陽能熱氣發動機領域，特別地，涉及一種太陽能熱氣轉子發動機。此外，本發明還涉及一種包括上述太陽能熱氣轉子發動機的電動機車。

背景技術

人類發明的蒸氣機，將液體加熱膨脹后轉化為氣體以產生高壓來推動活塞做功。蒸氣機有效氣壓高，做功能力強。通過試驗證明，通過加熱封閉腔的氣體或含水濕氣，也會產生高氣壓，也能推動活塞做功。爆米花機爆炸事故直觀形象地演示了加熱做功原理。有很多種機械的方法可以使“爆米花機”膨脹并在未爆炸之前卸壓排氣，然后換氣，不斷地循環，創造出多種多樣的熱力發動機(簡稱熱機)。太陽能熱氣轉子發動機既能做功同時又能加熱氣與“爆米花機”膨脹做功的事實原理相似。

根據氣體膨脹做功的原理，人們制造了許多可運轉的發動機，例如斯特林發動機、吸火式發動機和走馬燈。目前絕大多數斯特林發動機都采用固定缸體加圓柱活塞的結構，熱交換系數低。而對于吸火式熱氣發動機，其做功的工作原理為吸進高溫火焰→散熱負壓→排出乏氣，然而做功效率低、輸出功率小。因此，這些發動機由于氣壓差微弱，機械功率也非常微弱，難以輸出機械功，除作為熱能教學工藝品外，不具有實用性。因此，現有的熱力發動機輸出機械功弱，是一個亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明提供的太陽能熱氣轉子發動機及電動機車，以解決現有的熱力發動機輸出機械功弱的技術問題。

本發明采用的技術方案如下：

本發明提供的太陽能熱氣轉子發動機，包括旋轉氣缸、位于旋轉氣缸中的五角轉子、以及位于旋轉氣缸兩端的第一端蓋和第二端蓋，旋轉氣缸的內壁與五角轉子滑動連接以合圍形成五個氣室，第一端蓋上設置有用于吸入外部空氣的吸氣口，旋轉氣缸的外壁上設置有用于吸收太陽能并對五個氣室內吸入的空氣進行加熱的換熱片，第二端蓋上設置有用于排出熱氣的排氣口，旋轉氣缸和五角轉子產生相對運動來改變五個氣室的容積，以吸入外部空氣并排出熱氣，輸出機械功。

進一步地，旋轉氣缸的內腔上設置有多個用于在旋轉氣缸和五角轉子產生相對運動時改變五個氣室的容積的形狀和大小的變容部。

進一步地，變容部為呈月牙形的凹陷，多個變容部周向分布于旋轉氣缸的內腔內。

進一步地，五角轉子的外周由五根密封條合圍而成，旋轉氣缸的內壁與五根密封條構成的五個尖角滑動連接。

進一步地，多個吸氣口均布于第一端蓋上；多個排氣口均布于第二端蓋上；密封條靠近第一端蓋的一端設置有與吸氣口相配合的吸氣配氣槽；密封條靠近第二端蓋的一端設置有與排氣口相配合的排氣配氣槽。

進一步地，第一端蓋上設置有與多個吸氣口相通用于將外部空氣進行導入的空氣導引器、以及連接于空氣導引器和多個吸氣口之間用于對導入空氣導引器的空氣進行匯入并經由多個吸氣口吸入到五個氣室內的空氣進氣隔熱室；第二端蓋上還設置有與多個排氣口相通用于將多個排氣口排出的加熱的空氣進行匯集的熱氣收集室、以及對熱氣收集室匯集的熱氣進行輸出的熱氣導引器。

進一步地，太陽能熱氣轉子發動機還包括與第一端蓋固定連接用于在電動機的帶動下使旋轉氣缸產生轉動的皮帶槽。

進一步地，太陽能熱氣轉子發動機還包括套設于五角轉子內的軸承及套設于軸承上用于支撐五角轉子的偏心軸，偏心軸上設置有用于冷卻五角轉子和軸承的中心導氣孔。