一种介质能发动机装置及其做功方式制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种介质能发动机装置及其做功方式，包括气缸组，连接在曲轴上的飞轮、发电机和连杆；气缸组由两个不同功能的气缸组成，分别是热缸和冷缸而组成一个封闭循环做功系统，且热缸和冷缸内装有活塞，活塞与连杆相连；该装置的增压泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第一气门、第二气门、压缩机、发电机都与蓄电池和中央控制器相连，做功管道和热泵管网内部注有不同的工作介质并呈独立封闭式循环；并通过蒸发器吸收外部介质热量后，通过汽缸组内活塞往复运动将热能转化为机械能。本发明专利技术的有益效果为：通过该装置及做功方式，使得在介质能利用方面获得突破，同时为新能源的开发利用创造新的领域。

【技术实现步骤摘要】
一种介质能发动机装置及其做功方式
本专利技术属于发动机装置
，特别是一种双工质独立封闭循环活塞式介质能发动机装置及其做功方式。
技术介绍
现有的通过介质能做功的装置很多，例如我们有利用地热能，还有空气能等作为热源，为我们生活提供能量。这些都是地球上取之不尽、用之不竭的绿色能源，也是作为人类着眼长远所需能源的最好选择。这些能源不仅绿色环保，而且不会像矿石能源那样不可再生，最主要的在于这些能源时刻在我们身边，无需运输或者提炼。特别是汽车日益成为我们出行不可缺少的交通工具的时代，由于汽车所消耗的石油资源越来越少，行驶过程中排放出的尾气对环境的严重污染，并且在夏天拥挤的城市里很容易产生热浪，使地球气候变得越来越恶劣。此外，我们如何把夏天使用空调时向室外排放的热量转换成现在最常用也是最方便的能源，这将会对整个的能源格局产生深远的影响。试想要是我们能有一种装置可以吸收空气或其他介质当中的热能将其转换成电能或机械能的话，那么我们将彻底改变人类在能源利用方面的瓶颈。但目前来说我们还没有一项具体可靠的技术把这些能源直接为我们所用或是直接转换成电能。明确来说我们对于发电所采用的能源方式现在也很多，比如有利用水力发电的，其受限于地理位置与造价、工程庞大、造价高昂；有利用核能发电的，但安全性方面令我们担忧；有利用光伏发电的，但受限于造价以及实际利用率。目前，我们最为常用的是利用矿石能源来发电，为此对环境造成了极大的破坏，以及人类对矿石能源的掠夺使得赖以生存的地球环境已经不堪重负，况且这些能源总有用完的那一天。因此我们迫切需要发掘其他可代替的能源，而且需要制造成本低，能源获取方式简便，不会对环境造成污染和破坏的新型能源来为我们不断发展的社会服务。本专利技术主要提供了一种以介质能包括蕴藏在地底下的地热能、无处不在的空气能，以及江河湖海的水能等为载体的新型能源利用方式。大家都知道在绝对O度以上的任何物质都有能量，例如我们地球上的空气，它所蕴藏的能量是非常大的。首先我们用最简单的数据来设想一下，假如我们将2000m3的空气，让它从30°C降10°C，那么它需要释放将近5.1 X 17焦?14.5千瓦的热量，相当于完全燃烧约15升汽油，或是完全燃烧约18公斤标准煤释放出的热量。我们知道10升左右的汽油足以驱动一辆普通轿车让它行驶100多公里，同时1kw的电力也足以让一户普通家庭用上好几天。由此可见，本专利技术就是为了将这些随处可见的能源通过一个做功系统把它转换成电能或以机械能形式为其他装置提供动能，也是本专利技术的核心所在。并且通过相关技术的不断发展，比如热泵技术已经进入了比较成熟的阶段，产热比可达到1:7，意味着利用IkW功率的能量提供给热泵可以收集并释放出多达7千瓦的能量；再者利用热胀冷缩原理，我们分别设置了热缸和冷缸，利用工作介质在热缸内受热汽化膨胀推动活塞做功，同时将汽化的工作介质瞬间注入到冷缸内，工作介质遇冷液化收缩推动活塞做功，这样形成了一个做功循环，使得热能被源源不断的转换为动能。这种做功方式将大大提高热利用率，结合这些技术我们完全可以做到利用热泵技术吸收介质当中的热量，然后通过气缸内活塞的往复做功转换成机械能再带动发电机发电，这样一套装置来完成能量转换。通过本专利技术的装置，我们就可以利用地热来发电；也可以吸收水中的热能作为船舶的动力；更可以吸收空气当中的热量转换成动力来驱动汽车；还可以在沙漠戈壁地区吸收空气的热量来发电，与此同时它所产生的冷凝水可作为沙漠戈壁的水源，是治理沙漠最有效的方法。通过利用上述取之不尽、用之不竭的绿色能源在为我们获取电力的同时，丝毫没有废气的产生，也不会对环境造成任何污染，真正做到绿色环保，还人类一个实实在在的绿色星球。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种结构简单、能源获取新颖、采用双工作介质独立封闭循环驱动活塞做功方式、能源利用更加高效的介质能发动机装置及其做功方式。 本专利技术的目的是通过如下技术方案来完成的，包括气缸组，连接在曲轴上的飞轮、发电机和连杆；气缸组由两个不同功能的气缸组成，分别是热缸和冷缸而组成一个封闭循环做功系统，且热缸和冷缸内装有活塞，活塞与连杆相连；热缸上设有第一气门，冷缸上设有第二气门，第一气门与第二气门间用导管相连通；热缸设有喷液口，冷缸设有出液口，喷液口与出液口间从出液口依次安装有第二电磁阀、储液罐、增压泵和第一电磁阀，中间用高压导管相连，形成一个循环封闭的做功管道；热缸外部设有散热导管，冷缸外部设有冷凝导管并附加有保温层，与外界隔绝；散热导管两端分别设有散热导管进口和散热导管出口，散热导管出口上依次连有减压阀、蒸发器与冷凝导管进口相连接；冷凝导管出口上依次连有储气罐、压缩机与散热导管进口相连形成一个循环封闭的热泵管网；该装置的增压泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第一气门、第二气门、压缩机、发电机都与蓄电池和中央控制器相连；做功管道和热泵管网内部注有不同的工作介质并呈独立封闭式循环。 一种采用如上述的介质能发动机装置的做功方式，包括如下步骤: I)、发动机启动时，中央控制器发出指令使蓄电池给压缩机供电，使得热泵管网内的压缩机开始运转，经过压缩机压缩后的热泵工作介质压力和温度逐渐升高，进入到散热导管内，使得热缸被加热，热泵工质介质流出散热导管后温度下降，进入减压阀减压后，热泵工作介质由高压状态瞬间进入低压区域此时热泵工作介质迅速汽化需向外界吸收大量热量，据此同时蒸发器的温度迅速下降，此时被降温的蒸发器与外界接触的介质产生温差，热泵工作介质通过蒸发器与外界接触介质进行热交换，热泵工作介质吸收外界热量；再利用中央控制器将温度保持在一定范围内，之后进入冷凝导管，使得冷缸的温度降低； 2)、当热缸和冷缸的反馈温度达到设定值之后，中央控制器同时向增压泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第一气门、第二气门发出指令，设定热缸内活塞在上止点，冷缸内活塞则在下止点，此时第一气门和第二气门关闭，增压泵和第一电磁阀打开，第二电磁阀关闭，向热缸喷射做功工作介质，喷射量为汽缸体积的5—15%时第一电磁阀和增压泵同时关闭,此时做功工作介质受热迅速汽化膨胀，推动该热缸内的活塞向下运动直到下止点；与热缸内活塞处于上止点同时，冷缸内的活塞处于下止点；此时冷缸内的做功工作介质遇冷液化收缩，推动该冷缸内的活塞向上运动直至上止点，在此期间当活塞运动到离上止点不到15 %的时候第二电磁阀打开在压力作用下将液化的做功工作介质压入到储液罐内，直到冷缸内的活塞到达上止点时，第二电磁阀关闭；当热缸内的活塞在下止点，冷缸内的活塞则在上止点时，第一气门和第二气门打开，第一电磁阀、第二电磁阀和增压泵处于关闭状态，在惯性作用下，热缸内的活塞向上运动，冷缸内的活塞向下运动，热缸内的做功工作介质顺着活塞的运动被压入到冷缸内，直到热缸内的活塞在上止点，冷缸内的活塞则在下止点，此时第一气门和第二气门关闭，完成一个做功循环，在飞轮带动下使得转速不断提高； 3)、与此同时该冷缸上的冷凝导管内的热泵工作介质带走做功工作介质的残留余热后，由热泵管网进入储气罐再进入压缩机，完成了整个热泵工作循环，使得在热泵管网系统运转下，热缸和冷缸始终保持设定温度，并利用做功工作介质的不断循环推动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种介质能发动机装置，其特征在于：包括气缸组，连接在曲轴(1)上的飞轮(2)、发电机(3)和连杆(4)；气缸组由两个不同功能的气缸组成，分别是热缸(11)和冷缸(12)而组成一个封闭循环做功系统，且热缸(11)和冷缸(12)内装有活塞(5)，活塞(5)与连杆(4)相连；热缸(11)上设有第一气门(6)，冷缸(12)上设有第二气门(7)，第一气门(6)与第二气门(7)间用导管相连通；热缸(11)设有喷液口(8)，冷缸(12)设有出液口(9)，喷液口(8)与出液口(9)间从出液口(9)依次安装有第二电磁阀(10)、储液罐(13)、增压泵(14)和第一电磁阀(15)，中间用高压导管相连，形成一个循环封闭的做功管道(16)；热缸(11)外部设有散热导管(17)，冷缸(12)外部设有冷凝导管(18)并附加有保温层，与外界隔绝；散热导管(17)两端分别设有散热导管进口(171)和散热导管出口(172)，散热导管出口(172)上依次连有减压阀(19)、蒸发器(20)与冷凝导管进口(181)相连接；冷凝导管出口(182)上依次连有储气罐(21)、压缩机(22)与散热导管进口(172)相连形成一个循环封闭的热泵管网(23)；该装置的增压泵(14)、第一电磁阀(15)、第二电磁阀(10)、第一气门(6)、第二气门(7)、压缩机(22)、发电机(3)都与蓄电池(24)和中央控制器(25)相连，做功管道(16)和热泵管网(23)内部注有不同的工作介质并呈独立封闭式循环。...

【技术特征摘要】
1.一种介质能发动机装置，其特征在于:包括气缸组，连接在曲轴(I)上的飞轮(2)、发电机(3)和连杆(4);气缸组由两个不同功能的气缸组成，分别是热缸(11)和冷缸(12)而组成一个封闭循环做功系统，且热缸(11)和冷缸(12)内装有活塞(5)，活塞(5)与连杆(4)相连；热缸(11)上设有第一气门(6)，冷缸(12)上设有第二气门(7),第一气门(6)与第二气门(7)间用导管相连通；热缸(11)设有喷液口(8)，冷缸(12)设有出液口(9)，喷液口⑶与出液口(9)间从出液口(9)依次安装有第二电磁阀(10)、储液罐(13)、增压泵(14)和第一电磁阀(15),中间用高压导管相连,形成一个循环封闭的做功管道(16);热缸(11)外部设有散热导管(17)，冷缸(12)外部设有冷凝导管(18)并附加有保温层，与外界隔绝；散热导管(17)两端分别设有散热导管进口(171)和散热导管出口(172)，散热导管出口(172)上依次连有减压阀(19)、蒸发器(20)与冷凝导管进口(181)相连接；冷凝导管出口(182)上依次连有储气罐(21)、压缩机(22)与散热导管进口(172)相连形成一个循环封闭的热泵管网(23);该装置的增压泵(14)、第一电磁阀(15)、第二电磁阀(10)、第一气门(6)、第二气门(7)、压缩机(22)、发电机(3)都与蓄电池(24)和中央控制器(25)相连，做功管道(16)和热泵管网(23)内部注有不同的工作介质并呈独立封闭式循环。2.一种采用权利要求1所述的介质能发动机装置的做功方式，其特征在于:包括如下步骤: 1)、发动机启动时，中央控制器(25)发出指令使蓄电池(24)给压缩机(22)供电，使得热泵管网(23)内的压缩机(22)开始运转，经过压缩机(22)压缩后的热泵工作介质压力和温度迅速升高，进入到散热导管(17)内，使得热缸(11)被加热，热泵工作介质流出散热导管(17)后温度下降，进入减压阀(19)减压后，热泵工作介质由高压状态瞬间进入低压区域此时热泵工作介质迅速汽化需向外界吸收大量热量，据此同时蒸发器(20)的温度迅速下降，此时被降温的蒸发器(20)与外界接触的介质产生温差，热泵工作介质通过蒸发器(10)与外界接触介质进行热交换，热泵工作介质吸收外界热量；再利用中央控制器(25)将温度保持在一定范围内，之后进入冷凝导管(18)，使得冷缸(12)的温度降低； 2)、当热缸(11)和冷缸(12)的反馈温度达到设定值之后，中央控制器(25)同时向增压泵(14)、第一电磁阀(15)、第二电磁阀(10)、第一气门(6)、第二气门(7)发出指令,设定热缸(11)内的活塞(5)在上止点，冷缸(12)内的活塞(5)则在下止点，此时第一气门(6)和第二气门⑵关闭，增压泵(14)和第一电磁阀(15)打开，第二电磁阀(10)关闭，向热缸(11)喷射做功工作介质，喷射量为汽缸体积的5 —15%时第一电磁阀(15)和增压泵(14)同时关闭，此时做功工作介质受热迅速汽化膨胀，推动该热缸(11)内的活塞(5)向下运动直到下止点；与热缸(11)内活塞(5)处于上止点同时，冷缸(12)内的活塞处于下止点；此时冷缸(12)内的做功工作介质遇冷液化收缩，推动该冷缸(12)内的活塞(5)向上运动直至上止点，在此期间当活塞(5)运动到离上止点不到15%的时候第二电磁阀(10)打开在压力作用下将液化的做功工作介质压入到储液罐(13)内，直到冷缸(12)内的活塞(5)到达上止点时，第二电磁阀(10)关闭；当热缸(11)内的活塞(5)在下止点，冷缸(12)内的活塞(5)则在上止点时,第一气门(6)和第二气门(7)打开,第一电磁阀(15)、第二电磁阀(10)和增压泵处于关闭状态，在惯性作用下，热缸(11)内的活塞(5)向上运动，冷缸(12)内的活塞(5)向下运动，热缸(11)内的做功工作介质顺着活塞(5)的运动被压入到冷缸(12...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈峰磊，
申请(专利权)人：宁波高新区金杉新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33