太阳能热气转子发动机及电动机车制造技术

本发明专利技术公开了一种太阳能热气转子发动机及电动机车，太阳能热气转子发动机包括旋转气缸、位于旋转气缸中的五角转子、以及位于旋转气缸两端的第一端盖和第二端盖，旋转气缸的内壁与五角转子滑动连接以合围形成五个气室，第一端盖上设置有用于吸入外部空气的吸气口，旋转气缸的外壁上设置有用于吸收太阳能并对五个气室内吸入的空气进行加热的换热片，第二端盖上设置有用于排出热气的排气口，旋转气缸和五角转子产生相对运动来改变五个气室的容积，以吸入外部空气并排出热气，输出机械功。本发明专利技术提供的太阳能热气转子发动机及电动机车，扭矩储备高、热机效率高、输出功率大、经济性好。

【技术实现步骤摘要】
太阳能热气转子发动机及电动机车
本专利技术涉及太阳能热气发动机领域，特别地，涉及一种太阳能热气转子发动机。此外，本专利技术还涉及一种包括上述太阳能热气转子发动机的电动机车。
技术介绍
人类专利技术的蒸气机，将液体加热膨胀后转化为气体以产生高压来推动活塞做功。蒸气机有效气压高，做功能力强。通过试验证明，通过加热封闭腔的气体或含水湿气，也会产生高气压，也能推动活塞做功。爆米花机爆炸事故直观形象地演示了加热做功原理。有很多种机械的方法可以使“爆米花机”膨胀并在未爆炸之前卸压排气，然后换气，不断地循环，创造出多种多样的热力发动机(简称热机)。太阳能热气转子发动机既能做功同时又能加热气与“爆米花机”膨胀做功的事实原理相似。根据气体膨胀做功的原理，人们制造了许多可运转的发动机，例如斯特林发动机、吸火式发动机和走马灯。目前绝大多数斯特林发动机都采用固定缸体加圆柱活塞的结构，热交换系数低。而对于吸火式热气发动机，其做功的工作原理为吸进高温火焰→散热负压→排出乏气，然而做功效率低、输出功率小。因此，这些发动机由于气压差微弱，机械功率也非常微弱，难以输出机械功，除作为热能教学工艺品外，不具有实用性。因此，现有的热力发动机输出机械功弱，是一个亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供的太阳能热气转子发动机及电动机车，以解决现有的热力发动机输出机械功弱的技术问题。本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术提供的太阳能热气转子发动机，包括旋转气缸、位于旋转气缸中的五角转子、以及位于旋转气缸两端的第一端盖和第二端盖，旋转气缸的内壁与五角转子滑动连接以合围形成五个气室，第一端盖上设置有用于吸入外部空气的吸气口，旋转气缸的外壁上设置有用于吸收太阳能并对五个气室内吸入的空气进行加热的换热片，第二端盖上设置有用于排出热气的排气口，旋转气缸和五角转子产生相对运动来改变五个气室的容积，以吸入外部空气并排出热气，输出机械功。进一步地，旋转气缸的内腔上设置有多个用于在旋转气缸和五角转子产生相对运动时改变五个气室的容积的形状和大小的变容部。进一步地，变容部为呈月牙形的凹陷，多个变容部周向分布于旋转气缸的内腔内。进一步地，五角转子的外周由五根密封条合围而成，旋转气缸的内壁与五根密封条构成的五个尖角滑动连接。进一步地，多个吸气口均布于第一端盖上；多个排气口均布于第二端盖上；密封条靠近第一端盖的一端设置有与吸气口相配合的吸气配气槽；密封条靠近第二端盖的一端设置有与排气口相配合的排气配气槽。进一步地，第一端盖上设置有与多个吸气口相通用于将外部空气进行导入的空气导引器、以及连接于空气导引器和多个吸气口之间用于对导入空气导引器的空气进行汇入并经由多个吸气口吸入到五个气室内的空气进气隔热室；第二端盖上还设置有与多个排气口相通用于将多个排气口排出的加热的空气进行汇集的热气收集室、以及对热气收集室汇集的热气进行输出的热气导引器。进一步地，太阳能热气转子发动机还包括与第一端盖固定连接用于在电动机的带动下使旋转气缸产生转动的皮带槽。进一步地，太阳能热气转子发动机还包括套设于五角转子内的轴承及套设于轴承上用于支撑五角转子的偏心轴，偏心轴上设置有用于冷却五角转子和轴承的中心导气孔。进一步地，换热片上面还设置有用于透入太阳光和红外线、并对旋转气缸的外壁上产生的热气进行保温的保温罩。本专利技术还提供一种电动机车，包括上述的太阳能热气转子发动机、给太阳能热气转子发动机上的换热片提供光能量的聚光反射镜、以及用于根据光强度的大小带动聚光反射镜运转的云台。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的太阳能热气转子发动机及电动机车，采用旋转气缸和五角转子，旋转气缸和五角转子滑动接触以合围形成五个气室，旋转气缸上的换热片吸收太阳能并对五个气室内吸入的空气进行加热，旋转气缸和五角转子产生相对运动来改变五个气室的容积以使太阳能热气转子发动机做功，由于容积在机械地增大的过程中气压升高，容积在机械地减小的过程中气压降低，工质吸热并容积变化时就输出机械功；与吸火式热气发动机相比，缸内升压与缸内负压的范围大，扭矩储备高；强制旋转的旋转气缸的缸体受热均匀，热交换系数高于缸体的斯特林发动机，加上五个气室的容积的面容比大，太阳能热气转子发动机会形成较高的气压，做功能力强。本专利技术提供的太阳能热气转子发动机及电动机车，扭矩储备高、热机效率高、输出功率大、经济性好。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术太阳能热气转子发动机优选实施例的剖面示意图；图2是本专利技术太阳能热气转子发动机优选实施例的吸气原理示意图；图3是本专利技术太阳能热气转子发动机优选实施例的排气原理示意图；图4是本专利技术太阳能热气转子发动机中气室旋转时改变容积的工作原理示意图；图5是本专利技术太阳能热气转子发动机优选实施例的排气结构示意图；图6是本专利技术电动机车优选实施例的结构示意图；图7是本专利技术电动机车优选实施例的部分结构的立体示意图；图8是本专利技术电动机车优选实施例的部分结构的侧面示意图；图9是本专利技术电动机车优选实施例的局部放大示意图。附图标号说明：10、旋转气缸；20、五角转子；30、第一端盖；40、第二端盖；11、换热片；12、变容部；21、密封条；31、吸气口；41、排气口；211、吸气配气槽；212、排气配气槽；32、空气导引器；33、空气进气隔热室；42、热气收集室；43、热气导引器；50、皮带槽；60、轴承；70、偏心轴；71、中心导气孔；13、保温罩；14、气室；100、太阳能热气转子发动机；200、聚光反射镜；300、云台；400、支架；500、固定轴。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。参照图1，本专利技术的优选实施例提供了一种太阳能热气转子发动机，包括旋转气缸10、位于旋转气缸10中的五角转子20、以及位于旋转气缸10两端的第一端盖30和第二端盖40，旋转气缸10的内壁与五角转子20滑动连接以合围形成五个气室14，第一端盖30上设置有用于吸入外部空气的吸气口31，旋转气缸10的外壁上设置有用于吸收太阳能并对五个气室14内吸入的空气进行加热的换热片11，第二端盖40上设置有用于排出加热的空气的排气口41，旋转气缸10与五角转子20产生相对运动来改变五个气室14的容积，以吸入外部空气并排出加热的空气，输出机械功。本实施例提供的太阳能热气转子发动机，采用单缸的五角转子机构，旋转气缸10在电动机的带动下旋转起动，使内部的五角转子20与外部的旋转气缸10之间形成一定的转速差，五角转子在旋转气缸10内做展成运动。由于旋转气缸10的内壁与五角转子20滑动连接以合围形成五个旋转的容积变化的气室14。每个气室14容积最小并旋转到吸气位置时，五角转子20进气边沿打开吸气口31；气室14容积增大时吸入常温空气后，吸气口31关闭，换热片11的对吸入气室内的常温空气进行加热，升温开始。吸入气室14内的常温空气与旋转气缸10镀银的内壁接触，气温迅速升高，由于此时气室1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能热气转子发动机，其特征在于，包括旋转气缸(10)、位于所述旋转气缸(10)中的五角转子(20)、以及位于所述旋转气缸(10)两端的第一端盖(30)和第二端盖(40)，所述旋转气缸(10)的内壁与所述五角转子(20)滑动连接以合围形成五个气室，所述第一端盖(30)上设置有用于吸入外部空气的吸气口(31)，所述旋转气缸(10)的外壁上设置有用于吸收太阳能并对所述五个气室内吸入的空气进行加热的换热片(11)，所述第二端盖(40)上设置有用于排出加热的空气的排气口(41)，所述旋转气缸(10)与所述五角转子(20)产生相对运动来改变所述五个气室的容积，以吸入外部空气并排出加热的空气，输出机械功。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能热气转子发动机，其特征在于，包括旋转气缸(10)、位于所述旋转气缸(10)中的五角转子(20)、以及位于所述旋转气缸(10)两端的第一端盖(30)和第二端盖(40)，所述旋转气缸(10)的内壁与所述五角转子(20)滑动连接以合围形成五个气室，所述第一端盖(30)上设置有用于吸入外部空气的吸气口(31)，所述旋转气缸(10)的外壁上设置有用于吸收太阳能并对所述五个气室内吸入的空气进行加热的换热片(11)，所述第二端盖(40)上设置有用于排出加热的空气的排气口(41)，所述旋转气缸(10)与所述五角转子(20)产生相对运动来改变所述五个气室的容积，以吸入外部空气并排出加热的空气，输出机械功。2.根据权利要求1所述的太阳能热气转子发动机，其特征在于，所述旋转气缸(10)的内腔上设置有多个用于在所述旋转气缸(10)与所述五角转子(20)产生相对运动时改变所述五个气室的容积的形状和大小的变容部(12)。3.根据权利要求2所述的太阳能热气转子发动机，其特征在于，所述变容部(12)为呈月牙形的凹陷，多个所述变容部(12)周向分布于所述旋转气缸(10)的内腔内。4.根据权利要求3所述的太阳能热气转子发动机，其特征在于，所述五角转子(20)的外周由五根密封条(21)合围而成，所述旋转气缸(10)的内壁与五根所述密封条(21)构成的五个尖角滑动连接。5.根据权利要求4所述的太阳能热气转子发动机，其特征在于，多个所述吸气口(31)均布于所述第一端盖(30)上；多个所述排气口(41)均布于所述第二端盖(40)上；所述密封条(21)靠近所述第一端盖(30)的一端设置有与所述吸气口(31)相配合的吸气配气槽(211)；所述密封条(21)靠近所述第二端盖(40)的一端设置有与所述排气口(41...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞亭，唐家茂，谢卫红，
申请(专利权)人：中国航发南方工业有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43