專利名稱：高效熱氣發(fā)動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱能與動力領(lǐng)域，尤其是一種發(fā)動機(jī)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)熱氣發(fā)動機(jī)，即斯特林發(fā)動機(jī)的應(yīng)用日趨廣泛，但是其機(jī)構(gòu)復(fù)雜，加熱區(qū)和冷卻區(qū)的面積和加熱及冷卻時間均受限，為此，急需發(fā)明一種結(jié)構(gòu)簡單，加熱和冷卻效率高， 功率和體積之比高的新型高效熱氣發(fā)動機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下一種高效熱氣發(fā)動機(jī)，包括壓氣機(jī)、加熱器、爆排發(fā)動機(jī)和冷卻器，在所述壓氣機(jī)、 所述加熱器、所述爆排發(fā)動機(jī)和所述冷卻器上分別設(shè)置氣體工質(zhì)入口和氣體工質(zhì)出口，所述壓氣機(jī)的氣體工質(zhì)出口與所述加熱器的氣體工質(zhì)入口連通，所述加熱器的氣體工質(zhì)出口與所述爆排發(fā)動機(jī)的氣體工質(zhì)入口連通，所述爆排發(fā)動機(jī)的氣體工質(zhì)出口與所述冷卻器的氣體工質(zhì)入口連通，所述冷卻器的氣體工質(zhì)出口與所述壓氣機(jī)的氣體工質(zhì)入口連通，如此連通構(gòu)成單動力單元節(jié)閉合通道，在所述單動力單元節(jié)閉合通道內(nèi)充入氣體工質(zhì)，所述爆排發(fā)動機(jī)對所述壓氣機(jī)輸出動力或迂回輸出動力，所述爆排發(fā)動機(jī)與動力輸出軸直接或間接連接；或在所述壓氣機(jī)、所述加熱器、所述爆排發(fā)動機(jī)和所述冷卻器上分別設(shè)置氣體工質(zhì)入口和氣體工質(zhì)出口，所述壓氣機(jī)的氣體工質(zhì)出口與所述加熱器的氣體工質(zhì)入口連通， 所述加熱器的氣體工質(zhì)出口與所述爆排發(fā)動機(jī)的氣體工質(zhì)入口連通，所述爆排發(fā)動機(jī)的氣體工質(zhì)出口與所述冷卻器的氣體工質(zhì)入口連通，如此連通構(gòu)成一個動力單元節(jié)，η個所述壓氣機(jī)、η個所述加熱器、η個所述爆排發(fā)動機(jī)和η個所述冷卻器構(gòu)成η個所述動力單元節(jié), n ^ 2，η個所述動力單元節(jié)串聯(lián)連通后再將處于一端的所述冷卻器的氣體工質(zhì)出口與處于另一端的所述壓氣機(jī)的氣體工質(zhì)入口連通構(gòu)成多動力單元節(jié)閉合通道，在所述多動力單元節(jié)閉合通道內(nèi)充入氣體工質(zhì)，所述爆排發(fā)動機(jī)對所述壓氣機(jī)輸出動力或迂回輸出動力，所述爆排發(fā)動機(jī)與動力輸出軸直接或間接連接。所述壓氣機(jī)設(shè)為葉輪式壓氣機(jī)，或所述壓氣機(jī)設(shè)為活塞式壓氣機(jī)。所述爆排發(fā)動機(jī)設(shè)為動力葉輪機(jī)，或所述爆排發(fā)動機(jī)設(shè)為活塞式爆排發(fā)動機(jī)。所述加熱器設(shè)為對流加熱器，或所述加熱器設(shè)為陶瓷加熱器。所述冷卻器設(shè)為對流冷卻器。所述壓氣機(jī)設(shè)為葉輪式壓氣機(jī)，所述爆排發(fā)動機(jī)設(shè)為動力葉輪機(jī)，所述葉輪式壓氣機(jī)和所述動力葉輪機(jī)同軸設(shè)置，連接所述葉輪式壓氣機(jī)和所述動力葉輪機(jī)的轉(zhuǎn)子軸設(shè)置在所述加熱器中或設(shè)置在所述冷卻器中。所述高效熱氣發(fā)動機(jī)還包括回?zé)崞鳎龌責(zé)崞髟O(shè)置在所述爆排發(fā)動機(jī)和所述冷卻器之間，所述壓氣機(jī)的氣體工質(zhì)出口經(jīng)所述回?zé)崞骱笈c所述加熱器的氣體工質(zhì)入口連通，經(jīng)所述壓氣機(jī)增壓后的氣體工質(zhì)在所述回?zé)崞鲀?nèi)從自所述爆排發(fā)動機(jī)的氣體工質(zhì)出口流來的氣體工質(zhì)中吸熱后進(jìn)入所述加熱器的氣體工質(zhì)入口進(jìn)一步被加熱。所述高效熱氣發(fā)動機(jī)還包括發(fā)電機(jī)，所述壓氣機(jī)設(shè)為葉輪式壓氣機(jī)，所述爆排發(fā)動機(jī)設(shè)為動力葉輪機(jī)，所述發(fā)電機(jī)、所述葉輪式壓氣機(jī)和所述動力葉輪機(jī)同軸設(shè)置，所述發(fā)電機(jī)設(shè)置在所述單動力單元節(jié)閉合通道內(nèi)或所述發(fā)電機(jī)設(shè)置在所述多動力單元節(jié)閉合通道內(nèi)。所述高效熱氣發(fā)動機(jī)還包括啟動器，所述啟動器與所述壓氣機(jī)連接，所述啟動器在所述高效熱氣發(fā)動機(jī)啟動時推動所述壓氣機(jī)工作。在所述壓氣機(jī)和所述加熱器之間設(shè)混合式降溫器，在所述混合式降溫器上設(shè)高壓膨脹劑導(dǎo)入口，在所述冷卻器上設(shè)液體膨脹劑導(dǎo)出口，所述液體膨脹劑導(dǎo)出口經(jīng)高壓泵與所述高壓膨脹劑導(dǎo)入口連通。在所述壓氣機(jī)上設(shè)恒溫壓縮冷卻器，所述恒溫壓縮冷卻器使所述氣體工質(zhì)在所述壓氣機(jī)內(nèi)被壓縮的過程中保持恒溫或近恒溫狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)所述氣體工質(zhì)的恒溫壓縮或近恒溫壓縮過程。在所述爆排發(fā)動機(jī)上設(shè)恒溫加熱器，所述恒溫加熱器為在所述爆排發(fā)動機(jī)內(nèi)膨脹作功的所述氣體工質(zhì)提供熱量使所述氣體工質(zhì)保持恒溫或近恒溫狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)所述氣體工質(zhì)的恒溫膨脹或近恒溫膨脹過程。在所述壓氣機(jī)和所述加熱器之間、所述加熱器和所述爆排發(fā)動機(jī)之間、所述爆排發(fā)動機(jī)和所述冷卻器之間，和/或在所述冷卻器和所述壓氣機(jī)之間設(shè)控制閥。一種提高所述高效熱氣發(fā)動機(jī)效率和環(huán)保性的方法，即將開始作功的氣體工質(zhì)的溫度和壓力符合類絕熱關(guān)系。本發(fā)明雖然是熱氣發(fā)動機(jī)，但是與傳統(tǒng)熱氣發(fā)動機(jī)(即斯特林發(fā)動機(jī))不同，在斯特林發(fā)動機(jī)中，工質(zhì)是在單一通道內(nèi)往復(fù)流動，這就給加熱區(qū)和冷卻區(qū)帶來相當(dāng)?shù)南拗疲辜訜嵝屎屠鋮s效率都受影響。不僅如此，在斯特林發(fā)動機(jī)中，由于工質(zhì)往復(fù)流動，所以無論是加熱區(qū)還是冷卻區(qū)都不能進(jìn)行對流傳熱，因此傳熱效率及加熱后的最高溫度和冷卻后的最低溫度都受影響，進(jìn)而影響發(fā)動機(jī)的效率和功率強(qiáng)度。而本發(fā)明所公開的高效熱氣發(fā)動機(jī)中工質(zhì)的流動是按單一方向進(jìn)行的，形成一個單一流動方向的閉合回路，這樣就克服了斯特林發(fā)動機(jī)的上述缺陷。本發(fā)明的原理是經(jīng)壓氣機(jī)壓縮后產(chǎn)生的高壓氣體工質(zhì)在加熱器中吸收熱量提高溫度后進(jìn)入爆排發(fā)動機(jī)，在爆排發(fā)動機(jī)中膨脹作功后進(jìn)入冷卻器，在冷卻器中放熱降溫后再進(jìn)入壓氣機(jī)進(jìn)入下一個工作循環(huán)。本發(fā)明中的動力葉輪機(jī)與葉輪式壓氣機(jī)可以同軸設(shè)置，也可以非同軸設(shè)置，動力葉輪機(jī)對葉輪式壓氣機(jī)可直接輸出動力，也可以間接輸出動力。本發(fā)明所公開的高效熱氣發(fā)動機(jī)由于氣體工質(zhì)是處于閉合循環(huán)狀態(tài)，所以可以采用效率較高的工質(zhì)如氦氣等；由于加熱是采用外燃形式加熱，所以可以使用各種燃料，而且由于屬于連續(xù)燃燒，所以燃燒更容易控制，燃燒效率和排氣會更好。本發(fā)明所公開的高效熱氣發(fā)動機(jī)由于加熱區(qū)和冷卻區(qū)均是連續(xù)工作，而且加熱區(qū)和冷卻區(qū)的傳熱面積不受限制，所以傳熱負(fù)荷和效率會有大幅度提高。本發(fā)明所謂的恒溫是指溫度保持不變的過程，對于恒溫壓縮是指溫度保持不變的壓縮過程，對于恒溫膨脹是指溫度保持不變的膨脹過程；所謂近恒溫是指溫度趨于不變的過程，對于近恒溫壓縮是指溫度趨于不變的壓縮過程，對于近恒溫膨脹是指溫度趨于不變的膨脹過程。本發(fā)明中的壓氣機(jī)是指分別具有氣體工質(zhì)入口和氣體工質(zhì)出口的一切可以使氣體工質(zhì)增壓的裝置，例如葉輪式壓氣機(jī)、活塞式壓氣機(jī)、螺桿式、齒輪式和轉(zhuǎn)子式壓氣機(jī)等； 所謂的氣體工質(zhì)是指在冷卻器中不冷凝的不發(fā)生相變的氣體，如氦氣、氫氣、氬氣等；所謂加熱器是指一切可以對氣體工質(zhì)進(jìn)行外部加熱的裝置，可以是用火焰直接進(jìn)行的外部加熱的裝置，也可以是用熱交換器對氣體工質(zhì)進(jìn)行加熱的裝置；所謂的爆排發(fā)動機(jī)是指只有作功過程和排氣過程的作功機(jī)構(gòu)，這種作功機(jī)構(gòu)的工作過程是將預(yù)先準(zhǔn)備好的氣體工質(zhì)(多為高溫高壓氣體或高壓氣體)充入作功機(jī)構(gòu)內(nèi)，在機(jī)構(gòu)內(nèi)不再進(jìn)行壓縮就進(jìn)行膨脹作功， 在膨脹作功后將氣體工質(zhì)排出的作功機(jī)構(gòu)，例如只進(jìn)行作功沖程和排氣沖程的活塞式作功機(jī)構(gòu)以及葉輪式作功機(jī)構(gòu)(如動力透平等)等；所謂冷卻器是指一切可以對氣體工質(zhì)進(jìn)行冷卻的裝置，可以是散熱器或熱交換器；所述膨脹劑是指不參與燃燒化學(xué)反應(yīng)起升溫或降溫以及調(diào)整作功工質(zhì)摩爾數(shù)的作用并參與膨脹作功的工質(zhì)；所謂葉輪式壓氣機(jī)是指能夠壓縮氣體工質(zhì)的葉輪式或渦輪式壓氣機(jī)，包括軸流式、徑流式、混流式；所謂動力葉輪機(jī)是指在氣體工質(zhì)作用下能將氣體工質(zhì)的壓力能和熱能轉(zhuǎn)換成動力的葉輪式裝置或渦輪式裝置； 所謂回?zé)崞魇侵缚梢岳猛ㄟ^爆排發(fā)動機(jī)后的氣體工質(zhì)對進(jìn)入加熱器前的氣體工質(zhì)進(jìn)行加熱的裝置；所謂單動力單元節(jié)閉合通道是指由一個壓氣機(jī)、一個加熱器、一個爆排發(fā)動機(jī)和一個冷卻器依次串聯(lián)連通且首尾對接所構(gòu)成的閉合通道；所謂動力單元節(jié)是指由一個壓氣機(jī)、一個加熱器、一個爆排發(fā)動機(jī)和一個冷卻器依次串聯(lián)連通所構(gòu)成的開放通道；所謂多動力單元節(jié)閉合通道是指由多個動力單元節(jié)依次串聯(lián)連通且首尾對接所構(gòu)成的閉合通道； 所謂陶瓷加熱器是指用陶瓷制成的對氣體工質(zhì)進(jìn)行加熱的裝置，利用陶瓷加熱器可以使氣體工質(zhì)被加熱到更高的溫度；所謂對流冷卻器是指以冷卻為目的的對流熱交換器；所謂對流加熱器是指以加熱為目的的對流熱交換器；所謂混合式降溫器是指可以將膨脹劑與被壓縮的氣體工質(zhì)進(jìn)行混合降溫的裝置；所謂液體膨脹劑導(dǎo)出口是指所述冷卻器內(nèi)被冷凝的膨脹劑的導(dǎo)出口 ；所謂“所述爆排發(fā)動機(jī)對所述壓氣機(jī)輸出動力”是指所述爆排發(fā)動機(jī)對所述壓氣機(jī)直接輸出動力或經(jīng)齒輪等機(jī)構(gòu)的間接輸出動力；所謂“所述爆排發(fā)動機(jī)對所述壓氣機(jī)迂回輸出動力”是指所述爆排發(fā)動機(jī)將動力輸出到一個動力源中，再由這個動力源對所述壓氣機(jī)輸出動力。本發(fā)明所公開的高效熱氣發(fā)動機(jī)中所述壓氣機(jī)和所述爆排發(fā)動機(jī)之間的傳動比可設(shè)為可調(diào)式，以使所述高效熱氣發(fā)動機(jī)在不同轉(zhuǎn)速情況下均能保持高效工作狀態(tài)。本發(fā)明所公開的高效熱氣發(fā)動機(jī)，特別是本發(fā)明所公開的高效熱氣發(fā)動機(jī)的某些實(shí)施例中(如圖4和圖8所示)具有相當(dāng)高的密閉性，所以可以在閉合通道中充入高壓氣體工質(zhì)(即發(fā)動機(jī)處于非工作狀態(tài)時，通道內(nèi)的氣體工質(zhì)的壓強(qiáng)處于較高或相當(dāng)高的水平)，增加氣體工質(zhì)的密度，從而增加傳熱效率和功率密度，而且可以使循環(huán)壓比增高，提高效率。本發(fā)明中，圖16是氣體工質(zhì)的溫度T和壓力P的關(guān)系圖，O-A-H所示曲線是通過狀態(tài)參數(shù)為298K和O. IMPa的O點(diǎn)的氣體工質(zhì)絕熱關(guān)系曲線；B點(diǎn)為氣體工質(zhì)的實(shí)際狀態(tài)點(diǎn)，E-B-D所示曲線是通過B點(diǎn)的絕熱關(guān)系曲線，A點(diǎn)和B點(diǎn)的壓力相同；F-G所示曲線是通過2800K和10MPa(即目前內(nèi)燃機(jī)中即將開始作功的氣體工質(zhì)的狀態(tài)點(diǎn))的工質(zhì)絕熱關(guān)系曲線。本發(fā)明中，圖16中的P = 中的K是氣體工質(zhì)絕熱指數(shù)，P是氣體工質(zhì)的壓力， T是氣體工質(zhì)的溫度，C是常數(shù)。本發(fā)明中，所謂的類絕熱關(guān)系包括下列三種情況1.氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)(即工質(zhì)的溫度和壓力)點(diǎn)在所述工質(zhì)絕熱關(guān)系曲線上，即氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)點(diǎn)在圖16中 O-A-H所示曲線上；2·氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)(即工質(zhì)的溫度和壓力)點(diǎn)在所述工質(zhì)絕熱關(guān)系曲線左側(cè)，即氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)點(diǎn)在圖16中O-A-H所示曲線的左側(cè)；3.氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)(即工質(zhì)的溫度和壓力)點(diǎn)在所述工質(zhì)絕熱關(guān)系曲線右側(cè)，即氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)點(diǎn)在圖16中O-A-H所示曲線的右側(cè)，但是氣體工質(zhì)的溫度不高于由此氣體工質(zhì)的壓力按絕熱關(guān)系計算所得溫度加1000K的和、加950K的和、加900K的和、加850K的和、加800K的和、加750K的和、加700K的和、加650K的和、加600K的和、加550K的和、加500K的和、加 450K的和、加400K的和、加350K的和、加300K的和、加250K的和、加200K的和、加190K 的和、加180K的和、加170K的和、加160K的和、加150K的和、加140K的和、加130K的和、 加120K的和、加IlOK的和、加100K的和、加90K的和、加80K的和、加70K的和、加60K的和、加50K的和、加40K的和、加30K的和或不高于加20K的和，即如圖16所示，所述氣體工質(zhì)的實(shí)際狀態(tài)點(diǎn)為B點(diǎn)，A點(diǎn)是壓力與B點(diǎn)相同的絕熱關(guān)系曲線上的點(diǎn)，A點(diǎn)和B點(diǎn)之間的溫差應(yīng)小于 1000K、900K、850K、800K、750K、700K、650K、600K、550K、500K、450K、400K、350K、 300Κ、250Κ、200Κ、190Κ、180Κ、170Κ、160Κ、150Κ、140Κ、130Κ、120Κ、110Κ、100K、90K、80K、70K、 60Κ、50Κ、40Κ、30Κ 或小于 20Κ。 本發(fā)明中，所謂類絕熱關(guān)系可以是上述三種情況中的任何一種，也就是指即將開始作功的氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)(即氣體工質(zhì)的溫度和壓力)點(diǎn)在如圖16所示的通過B點(diǎn)的絕熱過程曲線E-B-D的左側(cè)區(qū)域內(nèi)。本發(fā)明中，所謂的即將開始作功的氣體工質(zhì)是指經(jīng)過加熱器加熱的即將進(jìn)入所述爆排發(fā)動機(jī)的氣體工質(zhì)。本發(fā)明中，將即將開始作功的氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)(即氣體工質(zhì)的溫度和壓力) 符合類絕熱關(guān)系的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)(即熱動力系統(tǒng))定義為低熵發(fā)動機(jī)。本發(fā)明中，調(diào)整所述冷卻器的冷卻強(qiáng)度，調(diào)整所述壓氣機(jī)的氣體出口處的氣體壓力，調(diào)整所述加熱器的加熱強(qiáng)度使即將開始作功的氣體工質(zhì)的溫度和壓力符合類絕熱關(guān)系；在設(shè)有所述恒溫壓縮冷卻器的結(jié)構(gòu)中，調(diào)整所述冷卻器的冷卻強(qiáng)度，調(diào)整所述恒溫壓縮冷卻器的冷卻強(qiáng)度，調(diào)整所述壓氣機(jī)的氣體出口處的氣體壓力，調(diào)整所述加熱器的加熱強(qiáng)度使即將開始作功的氣體工質(zhì)的溫度和壓力符合類絕熱關(guān)系。本發(fā)明中在混合式降溫器中向被壓縮后的氣體工質(zhì)內(nèi)導(dǎo)入膨脹劑的目的是為了降低氣體工質(zhì)的溫度，使進(jìn)入加熱器的氣體工質(zhì)(含膨脹劑)溫度較低可以吸收更多低品位的熱量，提高發(fā)動機(jī)的效率。導(dǎo)入的膨脹劑可以是液體，也可以是氣體，但在進(jìn)入爆排發(fā)動機(jī)前應(yīng)該處于氣態(tài)或臨界狀態(tài)，以提高發(fā)動機(jī)的效率。本發(fā)明中所謂連通是指直接連通、 經(jīng)過若干過程(包括與其他物質(zhì)混合等)的間接連通或經(jīng)泵、控制閥等受控連通。本發(fā)明中的加熱器也可以是利用太陽能對氣體工質(zhì)進(jìn)行加熱的裝置。本發(fā)明中啟動器的設(shè)置是為了在發(fā)動機(jī)啟動前對發(fā)動機(jī)輸入動力，使壓氣機(jī)工作，形成具有一定壓力的氣體工質(zhì)以便發(fā)動機(jī)在短時間內(nèi)達(dá)到正常工作狀態(tài)。本發(fā)明中將發(fā)電機(jī)設(shè)置在閉合通道內(nèi)的目的是為了提高閉合通道的密閉性，以使閉合通道內(nèi)的氣體工質(zhì)可以具有較高的壓力，而且不至于泄漏。本發(fā)明中的壓氣機(jī)包括多級壓氣機(jī)和帶中間冷卻的多級壓氣機(jī)。本發(fā)明中為了提高加熱和冷卻效率，可以在壓氣機(jī)上設(shè)置冷卻裝置，在爆排發(fā)動機(jī)上設(shè)置加熱裝置，還可以在壓氣機(jī)設(shè)為活塞式壓氣機(jī)和爆排發(fā)動機(jī)設(shè)為活塞式爆排發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)中，活塞式壓氣機(jī)和活塞式爆排發(fā)動機(jī)都采用多個小徑氣缸的形式。為了實(shí)現(xiàn)所述氣體工質(zhì)在所述動力葉輪機(jī)內(nèi)的恒溫膨脹或近恒溫膨脹過程，可在所述動力葉輪機(jī)的外殼上和/或靜葉內(nèi)設(shè)加熱流體通道，將所述恒溫加熱器設(shè)為所述加熱流體通道；為了實(shí)現(xiàn)所述氣體工質(zhì)在所述葉輪式壓氣機(jī)內(nèi)的恒溫壓縮或近恒溫壓縮過程，可在所述葉輪式壓氣機(jī)的外殼上和/或靜葉內(nèi)設(shè)冷卻流體通道，將所述恒溫壓縮冷卻器設(shè)為所述冷卻流體通道。本發(fā)明在壓氣機(jī)設(shè)為活塞式壓氣機(jī)和爆排發(fā)動機(jī)設(shè)為活塞式爆排發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)中，需要在氣體工質(zhì)流動的通道上設(shè)控制閥和/或逆止閥，以實(shí)現(xiàn)氣體工質(zhì)按設(shè)計方向流動。控制閥和逆止閥的設(shè)置位置可以是活塞式壓氣機(jī)的氣體工質(zhì)入口處、氣體工質(zhì)出口處， 活塞式壓氣機(jī)的氣體工質(zhì)入口處、氣體工質(zhì)出口處，以及氣體工質(zhì)流動的通道上。本發(fā)明中的發(fā)電機(jī)可以用作啟動器，用來啟動所述高效熱氣發(fā)動機(jī)。在設(shè)置動力葉輪機(jī)或葉輪式壓氣機(jī)的結(jié)構(gòu)中，由于動力葉輪機(jī)和壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)速可能達(dá)到相當(dāng)高的水平，為了有效的降低轉(zhuǎn)速，可以采用磁齒輪減速器；在這種結(jié)構(gòu)中，對于高速旋轉(zhuǎn)軸，可以采用磁懸浮軸承或氣懸浮軸承。本發(fā)明的有益效果如下
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、效率高、噪聲低。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖5為本發(fā)明實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖6為本發(fā)明實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)示意圖7為本發(fā)明實(shí)施例7的結(jié)構(gòu)示意圖8為本發(fā)明實(shí)施例8的結(jié)構(gòu)示意圖9為本發(fā)明實(shí)施例9的結(jié)構(gòu)示意圖10為本發(fā)明實(shí)施例10的結(jié)構(gòu)示意圖11為本發(fā)明實(shí)施例11的結(jié)構(gòu)示意圖12為本發(fā)明實(shí)施例12的結(jié)構(gòu)示意圖13為本發(fā)明實(shí)施例13的結(jié)構(gòu)示意圖14和圖15為本發(fā)明實(shí)施例14的結(jié)構(gòu)示意圖
圖16為氣體工質(zhì)的溫度T和壓力P的關(guān)系圖。
圖中I壓氣機(jī)、2加熱器、3爆排發(fā)動機(jī)、4冷卻器、5動力輸出軸、6動力單兀節(jié)、8發(fā)電機(jī)、9啟動器、10混合式降溫器、13高壓泵、11高壓膨脹劑導(dǎo)入口、12液體膨脹劑導(dǎo)出口、101 葉輪式壓氣機(jī)、102活塞式壓氣機(jī)、301動力葉輪機(jī)、302活塞式爆排發(fā)動機(jī)、201對流加熱器、202陶瓷加熱器、401對流冷卻器、120回?zé)崞鳌?111恒溫壓縮冷卻器、3333恒溫加熱器、 12345控制閥、1236多動力單元節(jié)閉合通道、1234單動力單元節(jié)閉合通道
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I如圖I所示的高效熱氣發(fā)動機(jī)，包括壓氣機(jī)I、加熱器2、爆排發(fā)動機(jī)3和冷卻器4， 在壓氣機(jī)I、加熱器2、爆排發(fā)動機(jī)3和冷卻器4上分別設(shè)置氣體工質(zhì)入口和氣體工質(zhì)出口， 壓氣機(jī)I的氣體工質(zhì)出口與加熱器2的氣體工質(zhì)入口連通，加熱器2的氣體工質(zhì)出口與爆排發(fā)動機(jī)3的氣體工質(zhì)入口連通，爆排發(fā)動機(jī)3的氣體工質(zhì)出口與冷卻器4的氣體工質(zhì)入口連通，冷卻器4的氣體工質(zhì)出口與壓氣機(jī)I的氣體工質(zhì)入口連通，如此連通構(gòu)成單動力單元節(jié)閉合通道1234，在單動力單元節(jié)閉合通道1234內(nèi)充入氣體工質(zhì)，爆排發(fā)動機(jī)3對壓氣機(jī)I輸出動力或迂回輸出動力，爆排發(fā)動機(jī)3與動力輸出軸5直接或間接連接。本實(shí)施例的原理是將經(jīng)壓氣機(jī)I壓縮后產(chǎn)生的高壓氣體工質(zhì)在加熱器2中吸收熱量提高溫度后進(jìn)入爆排發(fā)動機(jī)3，在爆排發(fā)動機(jī)3中膨脹作功后進(jìn)入冷卻器4，在冷卻器4中放熱降溫后再進(jìn)入壓氣機(jī)I進(jìn)入下一個工作循環(huán)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)氣體工質(zhì)的流動按單一方向進(jìn)行，形成一個單一流動方向的閉合回路，克服了傳統(tǒng)斯特林發(fā)動機(jī)的工質(zhì)往復(fù)流動的缺陷。為了提高所述高效熱氣發(fā)動機(jī)效率和環(huán)保性的方法，使即將開始作功的氣體工質(zhì)的溫度和壓力符合類絕熱關(guān)系。實(shí)施例2如圖2所示的高效熱氣發(fā)動機(jī)，其與實(shí)施例I的區(qū)別在于在壓氣機(jī)I、加熱器2、 爆排發(fā)動機(jī)3和冷卻器4上分別設(shè)置氣體工質(zhì)入口和氣體工質(zhì)出口，壓氣機(jī)I的氣體工質(zhì)出口與加熱器2的氣體工質(zhì)入口連通，加熱器2的氣體工質(zhì)出口與爆排發(fā)動機(jī)3的氣體工質(zhì)入口連通，爆排發(fā)動機(jī)3的氣體工質(zhì)出口與冷卻器4的氣體工質(zhì)入口連通，如此連通構(gòu)成一個動力單元節(jié)6, η個壓氣機(jī)1、η個加熱器2、η個爆排發(fā)動機(jī)3和η個冷卻器4構(gòu)成η個動力單元節(jié)6,n = 4,η個動力單元節(jié)6串聯(lián)連通后再將處于一端的冷卻器4的氣體工質(zhì)出口與處于另一端的壓氣機(jī)I的氣體工質(zhì)入口連通構(gòu)成多動力單元節(jié)閉合通道1236，在多動力單元節(jié)閉合通道1236內(nèi)充入氣體工質(zhì)，爆排發(fā)動機(jī)3對壓氣機(jī)I輸出動力或迂回輸出動力，爆排發(fā)動機(jī)3與動力輸出軸5直接或間接連接。這樣設(shè)置實(shí)現(xiàn)了多級熱氣發(fā)動機(jī)的串聯(lián)，提高了氣體工質(zhì)的利用率，實(shí)現(xiàn)了更為高效的熱氣發(fā)動機(jī)。實(shí)施例3如圖3所示的高效熱氣發(fā)動機(jī)，其與實(shí)施例I的區(qū)別在于壓氣機(jī)I設(shè)為葉輪式壓氣機(jī)101，爆排發(fā)動機(jī)3設(shè)為動力葉輪機(jī)301。這樣設(shè)置的目的是為了充分利用葉輪式壓氣機(jī)101和動力葉輪機(jī)301的高轉(zhuǎn)速、體積小、流量大的優(yōu)勢。實(shí)施例4如圖4所示的高效熱氣發(fā)動機(jī)，其與實(shí)施例I的區(qū)別在于壓氣機(jī)I設(shè)為活塞式壓氣機(jī)102，爆排發(fā)動機(jī)3設(shè)為活塞式爆排發(fā)動機(jī)302，在活塞式壓氣機(jī)102的氣體工質(zhì)入口和氣體工質(zhì)出口處設(shè)兩個控制閥12345，在活塞式爆排發(fā)動機(jī)302的氣體工質(zhì)入口和氣體工質(zhì)出口處也設(shè)兩個控制閥12345，當(dāng)一定量的高壓氣體工質(zhì)進(jìn)入活塞式爆排發(fā)動機(jī)302 的氣缸后，活塞式爆排發(fā)動機(jī)302的氣體工質(zhì)入口和氣體工質(zhì)出口均處于關(guān)閉狀態(tài)，高壓氣體工質(zhì)膨脹推動活塞作功，活塞式壓氣機(jī)102和活塞式爆排發(fā)動機(jī)302之間可以有正時關(guān)系，也可以沒有正時關(guān)系，而且在單動力單元節(jié)閉合通道1234上還可以設(shè)一個氣體工質(zhì)儲罐，用來儲存氣體工質(zhì)。實(shí)施例5如圖5所示的高效熱氣發(fā)動機(jī)，其與實(shí)施例I的區(qū)別在于加熱器2設(shè)為陶瓷加熱器202，壓氣機(jī)I設(shè)為葉輪式壓氣機(jī)101，爆排發(fā)動機(jī)3設(shè)為動力葉輪機(jī)301，葉輪式壓氣機(jī) 101和動力葉輪機(jī)301同軸設(shè)置，連接葉輪式壓氣機(jī)101和動力葉輪機(jī)301的轉(zhuǎn)子軸340設(shè)置在陶瓷加熱器202中，動力輸出軸5設(shè)置在動力葉輪機(jī)301端，即高壓氣體工質(zhì)端。實(shí)施例6如圖6所示的高效熱氣發(fā)動機(jī)，其與實(shí)施例I的區(qū)別在于加熱器2設(shè)為陶瓷加熱器202，壓氣機(jī)I設(shè)為葉輪式壓氣機(jī)101，爆排發(fā)動機(jī)3設(shè)為動力葉輪機(jī)301，葉輪式壓氣機(jī) 101和動力葉輪機(jī)301同軸設(shè)置，連接葉輪式壓氣機(jī)101和動力葉輪機(jī)301的轉(zhuǎn)子軸340設(shè)置在冷卻器4中，這樣設(shè)置的目的是使轉(zhuǎn)子軸340在低溫狀態(tài)下工作，減少對轉(zhuǎn)子軸材料性能的要求，而且轉(zhuǎn)子軸的潤滑性好，工作壽命長；動力輸出軸5設(shè)置在葉輪式壓氣機(jī)101端， 即低壓氣體工質(zhì)端，這樣可以更加有效的防止氣體工質(zhì)的泄漏，提高閉合通道的密閉性，以使閉合通道內(nèi)的氣體工質(zhì)可以具有較高的壓力。實(shí)施例7如圖7所示的高效熱氣發(fā)動機(jī)，其與實(shí)施例I的區(qū)別在于高效熱氣發(fā)動機(jī)還包括回?zé)崞?20，回?zé)崞?20設(shè)置在爆排發(fā)動機(jī)3和冷卻器4之間，壓氣機(jī)I的氣體工質(zhì)出口經(jīng)回?zé)崞?20后與加熱器2的氣體工質(zhì)入口連通，經(jīng)壓氣機(jī)I增壓后的氣體工質(zhì)在回?zé)崞?20 內(nèi)從自爆排發(fā)動機(jī)3的氣體工質(zhì)出口流來的氣體工質(zhì)中吸熱后進(jìn)入加熱器2的氣體工質(zhì)入口進(jìn)一步被加熱。實(shí)施例8如圖8所示的高效熱氣發(fā)動機(jī)，其與實(shí)施例I的區(qū)別在于高效熱氣發(fā)動機(jī)還包括發(fā)電機(jī)8，壓氣機(jī)I設(shè)為葉輪式壓氣機(jī)101，爆排發(fā)動機(jī)3設(shè)為動力葉輪機(jī)301，發(fā)電機(jī)8、葉輪式壓氣機(jī)101和動力葉輪機(jī)301同軸設(shè)置，發(fā)電機(jī)8設(shè)置在單動力單元節(jié)閉合通道1234 內(nèi)。這樣的設(shè)置使整個系統(tǒng)的密封性更好，防止了高壓氣體工質(zhì)的泄漏，提高了系統(tǒng)的效率。實(shí)施例9如圖9所示的高效熱氣發(fā)動機(jī)，其與實(shí)施例I的區(qū)別在于高效熱氣發(fā)動機(jī)還包括啟動器9，啟動器9與壓氣機(jī)I連接，啟動器9在高效熱氣發(fā)動機(jī)啟動時推動壓氣機(jī)I工作。啟動器設(shè)置的目的是為了在發(fā)動機(jī)啟動前對發(fā)動機(jī)輸入動力，使壓氣機(jī)工作，形成具有一定壓力的氣體工質(zhì)以便發(fā)動機(jī)在短時間內(nèi)達(dá)到正常工作狀態(tài)。實(shí)施例10如圖10所示的高效熱氣發(fā)動機(jī)，其與實(shí)施例I的區(qū)別在于加熱器2設(shè)為對流加熱器201，冷卻器4設(shè)為對流冷卻器401，在壓氣機(jī)I和對流加熱器201之間設(shè)混合式降溫器10，在混合式降溫器10上設(shè)高壓膨脹劑導(dǎo)入口 11，在對流冷卻器401上設(shè)液體膨脹劑導(dǎo)出口 12，液體膨脹劑導(dǎo)出口 12經(jīng)高壓泵13與高壓膨脹劑導(dǎo)入口 11連通。在混合式降溫器 10中向被壓縮后的氣體工質(zhì)內(nèi)導(dǎo)入膨脹劑的目的是為了降低氣體工質(zhì)的溫度，使進(jìn)入對流加熱器201的氣體工質(zhì)(含膨脹劑)溫度較低可以吸收更多熱量，提高發(fā)動機(jī)的效率。導(dǎo)入的膨脹劑可以是液體，也可以是氣體，但在進(jìn)入爆排發(fā)動機(jī)前應(yīng)該處于氣態(tài)或臨界狀態(tài)， 以提聞發(fā)動機(jī)的效率。實(shí)施例11如圖11所示的高效熱氣發(fā)動機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于只在活塞式壓氣機(jī) 102的氣體工質(zhì)出口處設(shè)一個控制閥12345，在活塞式爆排發(fā)動機(jī)302內(nèi)不設(shè)控制閥，活塞式壓氣機(jī)102和活塞式爆排發(fā)動機(jī)302之間有正時關(guān)系，從而保證兩活塞頂之間的空間容積發(fā)生變化(類似于傳統(tǒng)斯特林發(fā)動機(jī))但氣體工質(zhì)不往復(fù)流動，只按一個方向定向循環(huán)流動。實(shí)施例12如圖12所示的高效熱氣發(fā)動機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于在活塞式壓氣機(jī)102 內(nèi)不設(shè)控制閥，在活塞式爆排發(fā)動機(jī)302內(nèi)不設(shè)控制閥，只在單動力單元節(jié)閉合通道1234 內(nèi)設(shè)一個控制閥12345，活塞式壓氣機(jī)102和活塞式爆排發(fā)動機(jī)302之間有正時關(guān)系，從而保證兩活塞頂之間的空間容積發(fā)生變化(類似于傳統(tǒng)斯特林發(fā)動機(jī))但氣體工質(zhì)不往復(fù)流動，只按一個方向定向循環(huán)流動。實(shí)施例13如圖13所示的高效熱氣發(fā)動機(jī)，其與實(shí)施例I的區(qū)別在于在壓氣機(jī)I上設(shè)恒溫壓縮冷卻器1111，恒溫壓縮冷卻器1111使氣體工質(zhì)在壓氣機(jī)I內(nèi)被壓縮的過程中保持恒溫或近恒溫狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)氣體工質(zhì)的恒溫壓縮或近恒溫壓縮過程；在爆排發(fā)動機(jī)3上設(shè)恒溫加熱器3333，恒溫加熱器3333為在爆排發(fā)動機(jī)3內(nèi)膨脹作功的氣體工質(zhì)提供熱量使氣體工質(zhì)保持恒溫或近恒溫狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)氣體工質(zhì)的恒溫膨脹或近恒溫膨脹過程；壓氣機(jī)I設(shè)為葉輪式壓氣機(jī)101，爆排發(fā)動機(jī)3設(shè)為動力葉輪機(jī)301，壓氣機(jī)I和爆排發(fā)動機(jī)3的工作相位不同，和/或排量不同。這樣設(shè)置的目的是為了提高加熱和冷卻的效率，進(jìn)而提高發(fā)動機(jī)的效率。實(shí)施例14如圖14或圖15所示的高效熱氣發(fā)動機(jī)，其與實(shí)施例13的區(qū)別在于壓氣機(jī)I設(shè)為活塞式壓氣機(jī)102，爆排發(fā)動機(jī)3設(shè)為活塞式爆排發(fā)動機(jī)302，在活塞式壓氣機(jī)102的氣體工質(zhì)入口和氣體工質(zhì)出口處設(shè)兩個控制閥12345，在活塞式爆排發(fā)動機(jī)302的氣體工質(zhì)入口和氣體工質(zhì)出口處也設(shè)兩個控制閥12345，通過控制四個控制閥12345，實(shí)現(xiàn)等容加熱和等容冷卻過程，通過恒溫壓縮冷卻器im實(shí)現(xiàn)恒溫壓縮或近恒溫壓縮過程，通過恒溫加熱器3333實(shí)現(xiàn)恒溫膨脹或近恒溫膨脹過程。換句話說，通過四個控制閥12345、恒溫壓縮冷卻器1111和恒溫加熱器3333的設(shè)置，使氣體工質(zhì)的循環(huán)更接近于斯特林循環(huán)。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，根據(jù)本領(lǐng)域的公知技術(shù)和本發(fā)明所公開的技術(shù)方案，可以推導(dǎo)出或聯(lián)想出許多變型方案，所有這些變型方案，也應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種高效熱氣發(fā)動機(jī)，包括壓氣機(jī)(I)、加熱器(2)、爆排發(fā)動機(jī)(3)和冷卻器(4), 其特征在于在所述壓氣機(jī)(I)、所述加熱器(2)、所述爆排發(fā)動機(jī)(3)和所述冷卻器(4) 上分別設(shè)置氣體工質(zhì)入口和氣體工質(zhì)出口，所述壓氣機(jī)(I)的氣體工質(zhì)出口與所述加熱器(2)的氣體工質(zhì)入口連通，所述加熱器(2)的氣體工質(zhì)出口與所述爆排發(fā)動機(jī)(3)的氣體工質(zhì)入口連通，所述爆排發(fā)動機(jī)(3)的氣體工質(zhì)出口與所述冷卻器(4)的氣體工質(zhì)入口連通， 所述冷卻器(4)的氣體工質(zhì)出口與所述壓氣機(jī)(I)的氣體工質(zhì)入口連通，如此連通構(gòu)成單動力單元節(jié)閉合通道(1234),在所述單動力單元節(jié)閉合通道(1234)內(nèi)充入氣體工質(zhì),所述爆排發(fā)動機(jī)(3)對所述壓氣機(jī)(I)輸出動力或迂回輸出動力，所述爆排發(fā)動機(jī)(3)與動力輸出軸(5)直接或間接連接；或在所述壓氣機(jī)(I)、所述加熱器(2)、所述爆排發(fā)動機(jī)(3)和所述冷卻器(4)上分別設(shè)置氣體工質(zhì)入口和氣體工質(zhì)出口，所述壓氣機(jī)(I)的氣體工質(zhì)出口與所述加熱器(2)的氣體工質(zhì)入口連通，所述加熱器(2)的氣體工質(zhì)出口與所述爆排發(fā)動機(jī)(3)的氣體工質(zhì)入口連通，所述爆排發(fā)動機(jī)(3)的氣體工質(zhì)出口與所述冷卻器(4)的氣體工質(zhì)入口連通，如此連通構(gòu)成一個動力單元節(jié)(6)，η個所述壓氣機(jī)(I)、η個所述加熱器(2)、η個所述爆排發(fā)動機(jī)(3)和η個所述冷卻器(4)構(gòu)成η個所述動力單元節(jié)(6) ,η > 2,η個所述動力單元節(jié)(6)串聯(lián)連通后再將處于一端的所述冷卻器(4)的氣體工質(zhì)出口與處于另一端的所述壓氣機(jī)(I)的氣體工質(zhì)入口連通構(gòu)成多動力單元節(jié)閉合通道(1236)，在所述多動力單元節(jié)閉合通道(1236)內(nèi)充入氣體工質(zhì)，所述爆排發(fā)動機(jī)(3)對所述壓氣機(jī)(I)輸出動力或迂回輸出動力，所述爆排發(fā)動機(jī)(3)與動力輸出軸(5)直接或間接連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述高效熱氣發(fā)動機(jī)，其特征在于所述壓氣機(jī)(I)設(shè)為葉輪式壓氣機(jī)(101)，或所述壓氣機(jī)(I)設(shè)為活塞式壓氣機(jī)(102)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述高效熱氣發(fā)動機(jī)，其特征在于所述爆排發(fā)動機(jī)(3)設(shè)為動力葉輪機(jī)(301)，或所述爆排發(fā)動機(jī)(3)設(shè)為活塞式爆排發(fā)動機(jī)(302)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述高效熱氣發(fā)動機(jī)，其特征在于所述加熱器(2)設(shè)為對流加熱器(201)，或所述加熱器(2)設(shè)為陶瓷加熱器(202)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述高效熱氣發(fā)動機(jī)，其特征在于所述冷卻器(4)設(shè)為對流冷卻器(401) ο
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述高效熱氣發(fā)動機(jī)，其特征在于所述壓氣機(jī)(I)設(shè)為葉輪式壓氣機(jī)(101)，所述爆排發(fā)動機(jī)(3)設(shè)為動力葉輪機(jī)(301)，所述葉輪式壓氣機(jī)(101)和所述動力葉輪機(jī)(301)同軸設(shè)置，連接所述葉輪式壓氣機(jī)(101)和所述動力葉輪機(jī)(301)的轉(zhuǎn)子軸(340)設(shè)置在所述加熱器(2)中或設(shè)置在所述冷卻器(4)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述高效熱氣發(fā)動機(jī)，其特征在于所述高效熱氣發(fā)動機(jī)還包括回?zé)崞?120)，所述回?zé)崞?120)設(shè)置在所述爆排發(fā)動機(jī)(3)和所述冷卻器(4)之間，所述壓氣機(jī)(I)的氣體工質(zhì)出口經(jīng)所述回?zé)崞?120)后與所述加熱器(2)的氣體工質(zhì)入口連通， 經(jīng)所述壓氣機(jī)⑴增壓后的氣體工質(zhì)在所述回?zé)崞?120)內(nèi)從自所述爆排發(fā)動機(jī)(3)的氣體工質(zhì)出口流來的氣體工質(zhì)中吸熱后進(jìn)入所述加熱器(2)的氣體工質(zhì)入口進(jìn)一步被加熱。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述高效熱氣發(fā)動機(jī)，其特征在于所述高效熱氣發(fā)動機(jī)還包括發(fā)電機(jī)(8)，所述壓氣機(jī)(I)設(shè)為葉輪式壓氣機(jī)(101)，所述爆排發(fā)動機(jī)(3)設(shè)為動力葉輪機(jī) (301)，所述發(fā)電機(jī)(8)、所述葉輪式壓氣機(jī)(101)和所述動力葉輪機(jī)(301)同軸設(shè)置，所述發(fā)電機(jī)(8)設(shè)置在所述單動力單元節(jié)閉合通道(1234)內(nèi)或所述發(fā)電機(jī)(8)設(shè)置在所述多動力單元節(jié)閉合通道(1236)內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述高效熱氣發(fā)動機(jī)，其特征在于所述高效熱氣發(fā)動機(jī)還包括啟動器(9)，所述啟動器(9)與所述壓氣機(jī)(I)連接，所述啟動器(9)在所述高效熱氣發(fā)動機(jī)啟動時推動所述壓氣機(jī)(I)工作。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述高效熱氣發(fā)動機(jī)，其特征在于在所述壓氣機(jī)(I)和所述加熱器(2)之間設(shè)混合式降溫器(10)，在所述混合式降溫器(10)上設(shè)高壓膨脹劑導(dǎo)入口(11)， 在所述冷卻器(4)上設(shè)液體膨脹劑導(dǎo)出口(12)，所述液體膨脹劑導(dǎo)出口(12)經(jīng)高壓泵(13)與所述高壓膨脹劑導(dǎo)入口(11)連通。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述高效熱氣發(fā)動機(jī)，其特征在于在所述壓氣機(jī)(I)上設(shè)恒溫壓縮冷卻器(1111)，所述恒溫壓縮冷卻器(1111)使所述氣體工質(zhì)在所述壓氣機(jī)(I)內(nèi)被壓縮的過程中排出熱量保持恒溫或近恒溫狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)所述氣體工質(zhì)的恒溫壓縮或近恒溫壓縮過程。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述高效熱氣發(fā)動機(jī)，其特征在于在所述爆排發(fā)動機(jī)(3)上設(shè)恒溫加熱器(3333)，所述恒溫加熱器(3333)為在所述爆排發(fā)動機(jī)(3)內(nèi)膨脹作功的所述氣體工質(zhì)提供熱量使所述氣體工質(zhì)保持恒溫或近恒溫狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)所述氣體工質(zhì)的恒溫膨脹或近恒溫膨脹過程。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述高效熱氣發(fā)動機(jī)，其特征在于在所述壓氣機(jī)(I)和所述加熱器(2)之間、所述加熱器(2)和所述爆排發(fā)動機(jī)(3)之間、所述爆排發(fā)動機(jī)(3)和所述冷卻器(4)之間，和/或在所述冷卻器(4)和所述壓氣機(jī)(I)之間設(shè)控制閥(12345)。
14.一種提高權(quán)利要求I至13任意之一所述高效熱氣發(fā)動機(jī)效率和環(huán)保性的方法，其特征在于即將開始作功的氣體工質(zhì)的溫度和壓力符合類絕熱關(guān)系。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高效熱氣發(fā)動機(jī)，包括壓氣機(jī)、加熱器、爆排發(fā)動機(jī)和冷卻器，在所述壓氣機(jī)、所述加熱器、所述爆排發(fā)動機(jī)和所述冷卻器上分別設(shè)置氣體工質(zhì)入口和氣體工質(zhì)出口，所述壓氣機(jī)的氣體工質(zhì)出口與所述加熱器的氣體工質(zhì)入口連通，所述加熱器的氣體工質(zhì)出口與所述爆排發(fā)動機(jī)的氣體工質(zhì)入口連通，所述爆排發(fā)動機(jī)的氣體工質(zhì)出口與所述冷卻器的氣體工質(zhì)入口連通，所述冷卻器的氣體工質(zhì)出口與所述壓氣機(jī)的氣體工質(zhì)入口連通，如此連通構(gòu)成單動力單元節(jié)閉合通道，在所述單動力單元節(jié)閉合通道內(nèi)充入氣體工質(zhì)，所述爆排發(fā)動機(jī)對所述壓氣機(jī)輸出動力或迂回輸出動力，所述爆排發(fā)動機(jī)與動力輸出軸直接或間接連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、效率高、噪聲低。
文檔編號F02G1/055GK102606339SQ20111014874
公開日2012年7月25日 申請日期2011年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月25日
發(fā)明者靳北彪 申請人:靳北彪