冷缸相循环发动机制造技术

本发明专利技术公开了一种冷缸相循环发动机，包括液体动力气缸活塞机构、汽化器和冷凝器，所述液体动力气缸活塞机构的气缸与所述冷凝器连通，所述冷凝器与所述汽化器连通，所述液体动力气缸活塞机构、所述汽化器、所述冷凝器以及三者之间的连通通道形成工质闭合回路。本发明专利技术结构简单、效率高、造价低使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热能与动力领域，尤其是一种冷缸相循环发动机。
技术介绍
根据朗肯循环、斯特林循环、奥拓循环、狄赛尔循环以及布雷登循环等循环制造的热动力系统均具有这样和那样的缺点，因此需要专利技术一种结构更为简单的发动机。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出的技术方案如下:方案1:一种冷缸相循环发动机，包括液体动力气缸活塞机构、汽化器和冷凝器，所述液体动力气缸活塞机构的气缸与所述冷凝器连通，所述冷凝器与所述汽化器连通，所述液体动力气缸活塞机构、所述汽化器、所述冷凝器以及三者之间的连通通道形成工质闭合回路。方案2:在方案I的基础上，所述汽化器设为旋转式容器，所述旋转式容器在旋转轴处设为中空通道，所述中空通道设为燃烧区；所述中空通道侧壁上设有通孔，所述冷凝器与所述通孔连通。方案3:在方案I的基础上，所述液体动力气缸活塞机构包括固定活塞和滑动缸，所述汽化器设在所述滑动缸的缸顶上，所述冷凝器设在所述滑动缸的缸壁上。方案4:在方案I的基础上，所述液体动力气缸活塞机构设为圆弧状，所述汽化器设在所述液体动力气缸活塞机构的缸套顶部，所述冷凝器设在所述液体动力气缸活塞机构的缸套中部；所述液体动力气缸活塞机构的缸套和活塞分别经不同连杆与所述液体动力气缸活塞机构的圆弧中心轴转动连接；所述冷缸相循环发动机还包括有动力连杆和从动连杆，所述动力连杆一端与所述缸套连杆中部上的曲轴转动连接，另一端与固定曲轴转动连接；所述从动连杆的一端与所述活塞连杆的中部销轴连接，另一端与所述缸套连杆中部上的所述曲轴转动连接。方案5:在方案I的基础上，在所述冷凝器和所述汽化器之间的连通通道上设回热器。方案6:在方案5的基础上，所述液体动力气缸活塞机构的气缸经正时液体泵和所述回热器连通。方案7:在方案6的基础上，在所述液体动力气缸活塞机构的气缸与所述正时液体泵之间的连通通道上设储液空间。方案8:一种冷缸相循环发动机，包括液体马达、正时液体泵、汽化器和冷凝器，所述液体马达的液体入口与所述冷凝器连通，所述冷凝器与所述汽化器连通，所述液体马达的液体出口与储液空间连通，所述储液空间与所述正时液体泵的液体入口连通，所述正时液体泵的液体出口与所述汽化器连通。方案9:在方案8的基础上，在所述冷凝器和所述汽化器之间的连通通道上设回热器。方案10:—种冷缸相循环发动机，包括液体动力气缸活塞机构、汽化器和冷凝器，在所述液体动力气缸活塞机构上设动力液体工质出口，在所述动力液体工质出口处设动力液体工质出口控制门，在所述液体动力气缸活塞机构上设动力液体工质入口，在所述动力液体工质入口处设动力液体工质入口控制门，所述动力液体工质入口与所述冷凝器连通，所述冷凝器与所述汽化器连通，所述动力液体工质出口与所述汽化器连通，所述液体动力气缸活塞机构、所述汽化器、所述冷凝器以及三者之间的连通通道形成工质闭合回路。方案11:在方案10的基础上，所述冷缸相循环发动机还包括回热器，所述动力液体工质入口经所述回热器与所述汽化器连通，所述动力液体工质出口经所述回热器与所述汽化器连通。方案12:在方案1、8或方案10的基础上，所述汽化器设为内燃燃烧室，在工质通道壁上设工质导出口。方案13:在方案12的基础上，所述工质导出口设置在所述冷凝器与所述汽化器之间的连通通道上。方案14:在方案1、8或方案10的基础上，所述冷缸相循环发动机的工质设为水或有机物。方案15:在方案1、8或方案10的基础上，所述汽化器设为以外燃燃烧室为热源的外燃热交换器。方案16:在方案1、8或方案10的基础上，所述汽化器设为以余热为热源的余热热交换器。方案17:在方案1、8或方案10的基础上，所述汽化器设为以太阳能为热源的太阳能热交换器。方案18:在方案13的基础上，所述冷缸相循环发动机还包括涡轮动力机构和叶轮压气机，所述工质导出口与所述涡轮动力机构的工质入口连通，所述涡轮动力机构的工质出口经附属冷却器与所述叶轮压气机的工质入口连通，所述叶轮压气机的工质出口与所述工质闭合回路连通；所述涡轮动力机构的工质出口与所述叶轮压气机的工质入口之间的通道上设有附属工质导出口。方案19:在方案12或18的基础上，所述冷缸相循环发动机包括氧化剂源、还原剂源、氧化剂传感器和氧化剂控制装置，所述氧化剂传感器设在所述工质闭合回路内，所述氧化剂传感器对所述氧化剂控制装置提供信号，所述氧化剂源与所述工质闭合回路连通，所述氧化剂传感器对所述氧化剂控制装置提供信号，所述氧化剂源受所述氧化剂控制装置控制以实现调整进入所述内燃燃烧室的氧化剂的量。方案20:在方案12的基础上，所述内燃燃烧室排出的物质的质量流量大于从所述工质闭合回路外导入所述内燃燃烧室的物质的质量流量。本专利技术的原理是:在设有所述液体动力气缸活塞机构的冷缸相循环发动机中，由所述冷凝器冷凝的工质在所述汽化器内发生气化过热和/或临界化，使系统内的压力增大，产生的高温高压工质推动所述液体动力气缸活塞机构内的活塞(含柱塞)向下止点运动对外做功，在所述活塞越过下止点不断趋近上止点的过程中使液体工质直接或经所述回热器升温后进入所述汽化器，接着进入下一循环周而复始对外输出动力；在设有所述液体马达和所述正时液体泵的结构中，当所述汽化器内的压力降低到一定程度时，启动所述正时液体泵向系统内供送液体工质，此液体工质直接或经所述回热器升温后进入所述汽化器，并在汽化器内发生汽化、过热化和/或过临界化，使系统内压力剧增，产生的高温高压工质推动处于所述液体马达上游的液体迫使所述液体马达对外输出动力，当气体工质进入所述冷凝器时被液化形成液体工质时，此液体工质经所述液体马达后进入所述储液空间，所述储液空间内的液体工质为所述正时液体泵的液体源。本专利技术所述汽化器是指能够使所述冷缸相循环发动机的工质发生汽化的装置，它可以是热交换器，也可以是内燃燃烧室。本专利技术中所述回热器可以是往复流通回热器，即热工质流过时将热量留给回热器，冷工质按原有通道回流时再从回热器中吸取热量。本专利技术中所述冷凝器是指能够使所述冷缸相循环发动机的工质发生冷凝液化的装置，它可以是散热器，也可以是热交换器。本专利技术中所述冷缸相循环发动机的工质可以是一切能够在所述冷缸相循环发动机的循环工作中发生液气相变或发生液态临界态变化的工质，例如水、氟利昂、醚类等一切无机朗肯循环和有机朗肯循环中的工质均可。本专利技术中所述的工质通道壁是指工质所能接触到的空间的壁，包括所述气缸活塞机构、所述汽化器、所述回热器和所述冷凝器等单元以及它们之间的连通通道。本专利技术所述的液体动力气缸活塞机构是适合于处理液体的(即气缸内的工质为液体)的气缸活塞机构或柱塞式机构，其活塞(或柱塞)经连杆与曲轴连接可对外输出旋转动力。 本专利技术中所述的储液空间是指储存液体的容器，例如储罐，液槽等。本专利技术中，所述的工质闭合回路是指所述液体动力气缸活塞机构、所述汽化器和所述冷凝器以及三者之间的连通通道构成的工质可循环流动的空间。本专利技术中，通过调整所述工质闭合回路的工作压力(例如可以通过调整所述工质导出口的开启压力或者开关时间来实现)以及热端机构的排量，以控制热端机构的质量排量，使所述内燃燃烧室排出的物质的质量流量M2大于从所述工质闭合回路外导入所述内燃燃烧室的物质的质量流量M1，也就是说除了从所述工质闭合回路外导入所述内燃燃烧室的物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷缸相循环发动机，包括液体动力气缸活塞机构（1）、汽化器（3）和冷凝器（4），其特征在于：所述液体动力气缸活塞机构（1）的气缸与所述冷凝器（4）连通，所述冷凝器（4）与所述汽化器（3）连通，所述液体动力气缸活塞机构（1）、所述汽化器（3）、所述冷凝器（4）以及三者之间的连通通道形成工质闭合回路。

【技术特征摘要】
2012.02.11 CN 201210030618.3;2012.02.13 CN 2012101.一种冷缸相循环发动机，包括液体动力气缸活塞机构(I)、汽化器(3)和冷凝器(4)，其特征在于:所述液体动力气缸活塞机构(I)的气缸与所述冷凝器(4)连通，所述冷凝器(4)与所述汽化器(3)连通，所述液体动力气缸活塞机构(I)、所述汽化器(3)、所述冷凝器(4)以及三者之间的连通通道形成工质闭合回路。2.按权利要求1所述冷缸相循环发动机，其特征在于:所述汽化器(3)设为旋转式容器(2001)，所述旋转式容器(2001)在旋转轴处设为中空通道，所述中空通道设为燃烧区；所述中空通道侧壁上设有通孔，所述冷凝器(4)与所述通孔连通。3.按权利要求1所述冷缸相循环发动机，其特征在于:所述液体动力气缸活塞机构(I)包括固定活塞(12)和滑动缸(13)，所述汽化器(3)设在所述滑动缸(13)的缸顶上，所述冷凝器(4)设在所述滑动缸(13)的缸壁上。4.按权利要求1所述冷缸相循环发动机，其特征在于:所述液体动力气缸活塞机构(I)设为圆弧状，所述汽化器(3)设在所述液体动力气缸活塞机构(I)的缸套顶部，所述冷凝器(4)设在所述液体动力气缸活塞机构(I)的缸套中部；所述液体动力气缸活塞机构(I)的缸套和活塞分别经不同连杆与所述液体动力气缸活塞机构(I)的圆弧中心轴转动连接；所述冷缸相循环发动机还包括有动力连杆(52)和从动连杆(51)，所述动力连杆(52) —端与所述缸套连杆中部上的曲轴转动连接，另一端与固定曲轴转动连接；所述从动连杆(51)的一端与所述活塞连杆的中部销轴连接，另一端与所述缸套连杆中部上的所述曲轴转动连接。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：靳北彪，
申请(专利权)人：摩尔动力北京技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：