專利名稱：制冷劑汽體發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種制冷劑汽體發(fā)動機。
二背景技術(shù)：
現(xiàn)在使用的各種發(fā)動機，都需要燃燒各種燃料，由于資源有限，使得其使用費用比較高，而且造成了嚴重的環(huán)境污染。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是針對上述問題，提供一種使用制冷制作介質(zhì)，間接利用太陽熱能的活塞式的制冷劑汽體發(fā)動機。
本實用新型的目的是由以下方式實現(xiàn)的本實用新型包括曲軸箱、換熱器，換熱器中裝有制冷劑，在換熱器中設(shè)有配汽轉(zhuǎn)子，配汽轉(zhuǎn)子固定在一根傳動軸上，傳動軸的一端伸入曲軸箱中，在配汽轉(zhuǎn)子上按圓周均勻分布著多個汽室，每個汽室有一個汽口；在曲軸箱中設(shè)有氣缸總成、曲軸、曲軸齒輪、中間軸、中間軸齒輪、傳動軸齒輪，氣缸總成包括缸體、活塞、連桿、配汽閥，配汽閥的下部為內(nèi)圓弧面結(jié)構(gòu)，該內(nèi)圓弧面與配汽轉(zhuǎn)子的外圓弧面嚴密貼合，在配汽閥上順序分布著進汽道、凝汽回流道，傳動軸齒輪通過中間軸上齒輪與曲軸齒輪嚙合。
上述汽室的數(shù)量與曲軸和配汽轉(zhuǎn)子間的速比相等。
本實用新型的優(yōu)點是使用制冷劑作介質(zhì)，間接利用太陽熱能工作，無污染，不受地域、季節(jié)、氣候限制，可用于大多數(shù)需要動力或能源的場合，如各類空調(diào)、制冷、汽車、直升飛機、鐵路機車、船舶、重型卡車，各種地面、水面工程機械，壓縮空氣、液壓動力站或直接拖動發(fā)電機就近發(fā)電、供電，還可以發(fā)電直接電解水生產(chǎn)高能燃氣氫、氧，供應(yīng)城鎮(zhèn)居民的生活用燃氣，或金屬切割等等，而且使用成本極低，發(fā)動機每千瓦功率的制冷劑消耗量約為0.5-2克/年，如果用于發(fā)電，每度電的總成本只有0.01元左右，具有巨大的社會和經(jīng)濟效益。
四

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為汽量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為配汽結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為曲軸箱內(nèi)汽壓平衡裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實施方式
參照附圖，本實用新型包括曲軸箱2、換熱器20，換熱器20中裝有制冷劑1，制冷劑1可以是一種，也可以是兩種或兩種以上的混合物，在換熱器20中設(shè)有配汽轉(zhuǎn)子16，配汽轉(zhuǎn)子16固定在一根傳動軸18上，傳動軸18的一端伸入曲軸箱2中，在配汽轉(zhuǎn)子16上按圓周均勻分布著多個汽室23，每個汽室23有一個汽口24；在曲軸箱2中設(shè)有氣缸總成、曲軸9、曲軸齒輪7、中間軸8、中間軸齒輪5、6、傳動軸齒輪4，氣缸總成包括缸體14、活塞10、連桿11、配汽閥15，配汽閥15的下部為內(nèi)圓弧面結(jié)構(gòu)，該內(nèi)圓弧面與配汽轉(zhuǎn)子16的外圓弧面嚴密貼合，在配汽閥15上順序分布著進汽道25、凝汽回流道26，傳動軸齒輪4通過中間軸8上齒輪5、6與曲軸齒輪7嚙合，因此配汽轉(zhuǎn)子16可以與曲軸9以固定的速比同時旋轉(zhuǎn)，配汽轉(zhuǎn)子16上汽室23的數(shù)量的設(shè)置則與曲軸9與轉(zhuǎn)子16間的速比相等。為使發(fā)動機適應(yīng)環(huán)境溫度的變化及滿足不同工況(如怠速、停機、減速等)的要求，汽室的容積應(yīng)制成可調(diào)的。這里推薦的做法是將傳動軸18制成空心軸，在傳動軸18內(nèi)設(shè)置一根操縱向內(nèi)桿19，在配汽轉(zhuǎn)子16的每個汽室23上均設(shè)置一個汽室容積調(diào)節(jié)柱塞17，所有的柱塞17由一個柱塞聯(lián)動環(huán)22聯(lián)結(jié)成一個共同體，柱塞聯(lián)動環(huán)22通過一個長銷21與操縱內(nèi)桿19聯(lián)結(jié)，操縱內(nèi)桿19的操縱端可通過一個雙向止推軸承與設(shè)在曲軸箱2外的操縱手柄3聯(lián)接，當(dāng)操縱內(nèi)桿19在傳動軸18內(nèi)抽動時，帶動全部柱塞17推進或抽出，從而同時改變了所有汽室23的容積，實現(xiàn)了根據(jù)需要調(diào)整汽缸進汽量的目的。
從理論上講，本實用新型的換熱器及所有的汽動原件均處于密封狀態(tài)，因此，不存在制冷劑的泄漏問題。但事實上，由于換熱器20內(nèi)的制冷劑1的飽和蒸汽壓力較大，而發(fā)動機的各種工件均在一個動態(tài)環(huán)境中工作，制冷劑1總會生產(chǎn)一定量的泄漏。正常情況下所有的泄漏首先積聚在曲軸箱2內(nèi)然后才能向機外泄漏。為了回收泄漏到曲軸箱2內(nèi)的制冷劑汽體，可以在曲軸箱2內(nèi)設(shè)置一套汽壓平衡裝置，同時在配汽閥15上設(shè)置一個抽汽道27，汽壓平衡裝置由抽汽軟管13和汽壓平衡閥12組成，平衡閥12包括橡膠膜片28、彈簧29、閥座30，橡膠膜片28的外側(cè)與大氣相通，內(nèi)側(cè)通過彈簧29將抽汽軟管13的一個端口封住，抽汽軟管13的另一端與配汽閥15的抽汽道27連接，當(dāng)曲軸箱2內(nèi)汽壓超過設(shè)定值時，橡膠膜片28就會被鼓起，使曲軸箱2與抽汽軟管13處于相通狀態(tài)，否則處于隔斷狀態(tài)。
發(fā)動機工作時，應(yīng)通過曲軸9給發(fā)動機施加一個起動外力，這時，連桿11、活塞10、配汽轉(zhuǎn)子16同時開始運動，曲軸9旋轉(zhuǎn)一圈，活塞10上下往返一次，配汽轉(zhuǎn)子16則轉(zhuǎn)過一個汽室。由于換熱器20內(nèi)制冷劑1的飽和壓力蒸汽充滿了整個換熱器內(nèi)的空間，因此也充滿了配汽轉(zhuǎn)子16上的所有汽室23(被配汽閥15蓋住汽口的一個除外)。當(dāng)某一汽室23的汽口24完全轉(zhuǎn)入與配汽閥15的接觸弧面后，該汽室23與換熱器20的空間隔斷，活塞10到達最低點時，該汽室的汽口恰好轉(zhuǎn)至與配汽閥15的進汽道25開始相通的位置，汽室23攜帶的定量的壓力蒸汽開始進入缸體14，在汽缸體14內(nèi)絕熱膨脹推動活塞10，通過連桿11使曲軸9旋轉(zhuǎn)向外輸出動力，絕熱膨脹過程的同時溫度不斷下降，蒸汽壓力也不斷下降，但一定時間后開始大于相應(yīng)溫度下的飽和蒸汽壓，部分蒸汽開始液化，形成的液體在重力作用下逐漸向配汽閥15的底部集聚，選擇合適的膨脹比，可以達到需要的液化比?；钊?0達到最高點時，該汽室的汽口已轉(zhuǎn)過一定角度并開始與配汽閥15的凝汽回流道26接通，配汽閥15底部積聚的液體流入到汽室內(nèi)，該部分液體及汽室內(nèi)攜帶的部分未液化余汽隨配汽轉(zhuǎn)子16繼續(xù)轉(zhuǎn)過一定角度后，該汽室的汽口與凝汽回流道26斷開，接著與抽汽道27接通，由于此時汽室的汽壓仍保持著活塞達到最高點時汽缸體內(nèi)的壓力，如果曲軸箱2內(nèi)汽壓超過設(shè)定值就會有一定量的汽體從曲軸箱2內(nèi)抽進汽室，當(dāng)活塞10到達最低點時，該汽室的汽口早已轉(zhuǎn)出與配汽閥15的接觸弧面而與換熱器20接通，下一個汽室則開始重復(fù)上述過程。剛轉(zhuǎn)離的汽室23攜帶的液體被離心力甩入換熱器20內(nèi)，通過換熱器20吸收環(huán)境(如大氣、水體)熱量重新變成具有一定飽和壓力的蒸汽，同時，汽室中充入換熱器20內(nèi)已有的飽和壓力蒸汽，準備進入下一個循環(huán)，如此，發(fā)動機可連續(xù)地輸出動力。
為了使發(fā)動機輸出較大的動力，可以考慮增加汽缸總成的數(shù)量，其具體作法是同時加大曲軸箱2和換熱器20的容積，在曲軸箱2內(nèi)設(shè)置多個汽缸總成，與之配套地在換熱器20內(nèi)設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的配汽轉(zhuǎn)子16，所有的配汽轉(zhuǎn)子均由同一根傳動軸18固定，曲軸9與所有的汽缸總成相匹配，即可。
權(quán)利要求1.一種制冷劑汽體發(fā)動機，其特征是它包括曲軸箱、換熱器，換熱器中裝有制冷劑，在換熱器中設(shè)有配汽轉(zhuǎn)子，配汽轉(zhuǎn)子固定在一根傳動軸上，傳動軸的一端伸入曲軸箱中，在配汽轉(zhuǎn)子上按圓周均勻分布著多個汽室，每個汽室有一個汽口；在曲軸箱中設(shè)有氣缸總成、曲軸、曲軸齒輪、中間軸、中間軸齒輪、傳動軸齒輪，氣缸總成包括缸體、活塞、連桿、配汽閥，配汽閥的下部為內(nèi)圓弧面結(jié)構(gòu)，該內(nèi)圓弧面與配汽轉(zhuǎn)子的外圓弧面嚴密貼合，在配汽閥上順序分布著進汽道、凝汽回流道，傳動軸齒輪通過中間軸上齒輪與曲軸齒輪嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機，其特征是傳動軸可制成空心軸，在傳動軸內(nèi)設(shè)置一根操縱內(nèi)桿，在配汽轉(zhuǎn)子的每個汽室上均設(shè)置一個汽室容積調(diào)節(jié)柱塞，所有的住塞由一個柱塞聯(lián)動環(huán)聯(lián)結(jié)成一個共同體，柱塞聯(lián)動環(huán)通過一個長銷與操縱內(nèi)桿聯(lián)結(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)動機，其特征是配汽轉(zhuǎn)子上汽室的數(shù)量與曲軸和配汽轉(zhuǎn)子間的速比相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動機，其特征是在曲軸箱內(nèi)設(shè)有一套汽壓平衡裝置，同時在配汽閥上設(shè)有一個抽氣道，汽壓平衡裝置與抽氣道相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)動機，其特征是汽缸總成的數(shù)量至少為一個。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動機，其特征是所述的制冷劑是一種或一種以上的混合物。
專利摘要本實用新型涉及一種制冷劑汽體發(fā)動機，包括曲軸箱、換熱器，換熱器中裝有制冷劑，在換熱器中設(shè)有配汽轉(zhuǎn)子，配汽轉(zhuǎn)子固定在一根傳動軸上，在曲軸箱中設(shè)有氣缸總成、曲軸、曲軸齒輪、中間軸、中間軸齒輪、傳動軸齒輪。換熱器通過吸收環(huán)境熱量使制冷劑變成具有飽和壓力的蒸汽，并由旋轉(zhuǎn)的配汽轉(zhuǎn)子定時、定量送至汽缸，在汽缸內(nèi)絕熱膨脹推動活塞，通過連桿、曲軸向外輸出動力。其優(yōu)點是無污染，使用成本低，可全天侯地適用于大多數(shù)需要動力或能源的場合。
文檔編號F03G7/00GK2550526SQ0223233
公開日2003年5月14日 申請日期2002年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月17日
發(fā)明者商蓉, 商鳴 申請人:商蓉, 商鳴