程控开关式温差发动机制造技术

程控开关式温差发动机由专用气动马达、ECU、开关式热交换组合组成，它以气体为工质，利用气体在高温下膨胀、低温下收缩的原理，将温差转化为气体的气压差，并通过专用气动马达将气压差转化为动力输出。由于温差无处不在，且可通过技术手段制造和加强，因此该发明专利技术可广泛应用于太阳能发电、锅炉废热回收、发动机废气热能回收等领域，尤其是应用于太阳能发电领域可大幅提高太阳能利用的效率，降低太阳能发电成本。该发明专利技术可达到利用新能源和提高传统能源利用效率的目的，为节能减排、开发利用绿色能源、建设可持续发展的绿色工业文明做出贡献。

【技术实现步骤摘要】
程控开关式温差发动机
本专利技术涉及发动机的

技术介绍
斯特林发动机是一种著名的热气机，也是一种温差发动机，它具有效率高，污染低等优点。但是斯特林发动机也有很大的缺陷，它采用加热缸和冷却缸的设计，缸体本身就是热交换器，缸体有限的表面积限制了它的热交换能力，因此很难做出大功率的机器，目前所知最大功率也不到200Kw。总之，斯特林发动机自身的缺陷限制了它的使用范围，对斯特林发动机研究热情极高，应用案例却很少。
技术实现思路
本专利技术提出了一种温差发动机，它同样使用空气作为工质，利用加热器和冷却器两端的温差产生气压差并将其转化为动力，它使用程控开关进行控制，可精确控制工质的流动，使工质在恰当的时间定向流动实现做功。依据本专利技术设计的发动机不但理论效率高，还可以产生大功率输出，有更广的使用范围，对使用场合没有特殊要求，制造也极为简单。本专利技术的技术方案是：一种程控开关式温差发动机，包括ECU、开关式热交换装置组合、专用气动马达，所述的开关式热交换装置组合包括进气门、冷却器、换气门、加热器、出气门，加热器的一端通过出气门与专用气动马达的进气口连接，冷却器的一端通过进气门与专用气功马达的出气口连接，加热器和冷却器的另一端通过换气门连接在一起。所述的开关式热交换装置组合中的进气门、出气门、换气门为电磁阀，受ECU控制。所述的专用气动马达的一种，是活塞式气动马达，包括气缸、活塞、活塞销、连杆、曲轴、缸盖、设置在缸盖上的进气口、出气口，缸盖上安装有开关式热交换装置组合，设置在缸盖上的进气口与开关式热交换装置组合的出气门连接，设置在缸盖上的出气口与开关式热交换装置组合的进气门连接。每台活塞式气动马达上安装的开关式热交换装置组合至少有两组。所述的活塞式气动马达装置有活塞位置传感器，信号送ECU处理。所述的活塞式气动马达可安装气压传感器，信号送ECU处理。所述的开关式热交换装置组合中的加热器和冷却器可安装气体压力传感器，信号送ECU处理。所述的加热器和冷却器，冷却器的容积与加热器的容积成比例关系，其比例根据预期的高压和低压而确定。所述的ECU将开关式热交换装置组合分为工作状态和准备状态，同一时间只有一组开关式热交换装置组合处于工作状态，其余的若干组开关式热交换装置组合处于准备状态。所述的开关式热交换装置组合处于准备状态时，装置中的进气门、出气门、换气门都处于关闭状态。所述的开关式热交换装置组合处于工作状态时，ECU根据活塞位置对开关进行控制，当活塞处于上止点(此刻气缸容积最小)，ECU打开进入工作状态的开关式热交换装置组合的出气门，加热器中的高温高压气体进入气缸，推动活塞下行；当活塞行进到下止点(此刻气缸容积最大)，开关式热交换装置组合的出气门关闭，进气门打开，换气门打开，活塞由下止点向上止点运动，把气缸内的空气经由开关式热交换装置组合的进气门推入冷却器，而冷却器中的空气经过换气门推入加热器。当活塞再次到达上止点，进气门关闭，换气门关闭，该组开关式热交换装置组合结束工作状态进入准备状态，ECU将选择另一个开关式热交换装置组合进入工作状态并重复上述过程。所述的加热器包含至少一个中空管道，供气体流通并加热。所述的冷却器包含至少一个中空管道，供气体流通并冷却。所述的程控开关式温差发动机在单缸单独使用时，必需加装飞轮，利用飞轮的惯性使发动机能够连续运转；当为多缸或多个发动机联合使用时，可不安装飞轮，而利用多缸间行程的配合实现连续运转。所述的开关式热交换装置组合交替进入工作状态，其它为准备状态。所述的开关式热交换装置组合中的冷却器上安装有加气口，用于补充气体。本专利技术的有益效果本专利技术提出的这种新型发动机，可将温差引起的气体气压差变化转化为动力，将深刻地改变能量利用方式。由于温差无处不在，且可人为制造，因此应用范围极为广泛，比如应用在太阳能发电领域可大幅度降低太阳能发电成本、可应用于内燃机高温废气发电以提高汽车燃油利用的效率、可利用工业余热产生动力或电力以达到节能和能量回收的目的等等。该专利技术对于发展可再生能源以替代传统能源、提高能源利用效率以降低能源消耗都将产生巨大的作用，对节能减排、保护环境以及工业转型升级都将作出巨大贡献，将促使一个绿色工业文明时代的到来。附图说明图1为该程控开关式温差发动机整体组成结构示意图；图2为图1中的开关式热交换装置组合的组成结构示意图；图3为图1中的专用气动马达---活塞式气动马达的结构剖面图；图中1.开关式热交换装置组合中的进气门、2.开关式热交换装置组合中的散热器、3.开关式热交换装置组合中的换气门、4.ECU、5.开关式热交换装置组合中的加热器、6.开关式热交换装置组合中的出气门、7.专用气动马达之活塞式气动马达、8.活塞式气动马达的活塞、9.活塞式气动马达的进气口、10.活塞式气动马达的出气口、11.活塞式气动马达的气压传感器、12.活塞式气动马达的活塞销、13.活塞式气动马达的连杆、14.活塞式气动马达的曲轴。实施方式实施例一：参见图1-图3，一种程控开关式温差发动机，包括ECU、开关式热交换装置组合、专用气动马达，所述的开关式热交换装置组合包括进气门、冷却器、换气门、加热器、出气门，加热器的一端通过出气门与专用气动马达的进气口连接，冷却器的一端通过进气门与专用气功马达的出气口连接，加热器和冷却器的另一端通过换气门连接在一起。所述的开关式热交换装置组合中的进气门、出气门、换气门为电磁阀，受ECU控制。所述的专用气动马达的一种，是活塞式气动马达，包括气缸、活塞、活塞销、连杆、曲轴、缸盖、设置在缸盖上的进气口、出气口，缸盖上安装有开关式热交换装置组合，设置在缸盖上的进气口与开关式热交换装置组合的出气门连接，设置在缸盖上的出气口与开关式热交换装置组合的进气门连接。每台活塞式气动马达上安装的开关式热交换装置组合至少有两组。所述的活塞式气动马达装置有活塞位置传感器，信号送ECU处理。所述的活塞式气动马达可安装气压传感器，信号送ECU处理。所述的开关式热交换装置组合中的加热器和冷却器可安装气体压力传感器，信号送ECU处理。所述的加热器和冷却器，冷却器的容积与加热器的容积成比例关系，其比例根据预期的高压和低压而确定。所述的ECU将开关式热交换装置组合分为工作状态和准备状态，同一时间只有一组开关式热交换装置组合处于工作状态，其余的若干组开关式热交换装置组合处于准备状态。所述的开关式热交换装置组合处于准备状态时，装置中的进气门、出气门、换气门都处于关闭状态。所述的开关式热交换装置组合处于工作状态时，ECU根据活塞位置对开关进行控制，当活塞处于上止点，ECU打开进入工作状态的开关式热交换装置组合的出气门，加热器中的高温高压气体进入气缸推动活塞下行；当活塞行进到下止点，开关式热交换装置组合的出气门关闭，进气门打开，换气门打开，活塞由下止点向上止点运动，把气缸内的空气经由开关式热交换装置组合的进气门推入冷却器，而冷却器中的空气经过换气门推入加热器。当活塞再次到达上止点，进气门关闭，换气门关闭，该组开关式热交换装置组合结束工作状态进入准备状态，ECU将选择另一个开关式热交换装置组合进入工作状态并重复上述过程。所述的加热器包含至少一个中空管道，供气体流通并加热。所述的冷却器包含至少一个中空管道，供气体流通并冷却。所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种程控开关式温差发动机，包括ECU、开关式热交换装置组合、专用气动马达，所述的开关式热交换装置组合包括进气门、冷却器、换气门、加热器、出气门，其特征是：加热器的一端通过出气门与专用气动马达的进气口连接，冷却器的一端通过进气门与专用气功马达的出气口连接，加热器和冷却器的另一端通过换气门连接在一起；所述的专用气动马达的一种，是活塞式气动马达，包括气缸、活塞、活塞销、连杆、曲轴、缸盖、设置在缸盖上的进气口、出气口，缸盖上安装有开关式热交换装置组合，设置在缸盖上的进气口与开关式热交换装置组合的出气门连接，设置在缸盖上的出气口与开关式热交换装置组合的进气门连接；每台活塞式气动马达上安装的开关式热交换装置组合至少有两组；所述的开关式热交换装置组合中的进气门、出气门、换气门为电磁阀，受ECU控制；所述的活塞式气动马达装置有活塞位置传感器，信号送ECU处理；所述的开关式热交换装置组合中的加热器和冷却器可安装气体压力传感器，信号送ECU处理；所述的加热器和冷却器，冷却器的容积与加热器的容积成比例关系，其比例根据预期的高压和低压而确定。2.根据权利要求1所述的程控开关式温差发动机，其特征是：ECU将开关式热...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞一扬，
申请(专利权)人：虞一扬，
类型：发明
国别省市：