专利名称：动力循环系统与制冷循环系统复合式热力发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热力发动机，特别是涉及一种动力循环系统与制冷循环系统复合式热力发动机，适用于电力工程、制冷工程、交通运输、抽水灌溉、工程机械和机器设备等各个领域更有效提供动力——机械能或电能。
背景技术：
现有的煤、石油和天然气等化石能源转换成机械能和电能存在三种缺陷一是化石燃料储藏量有限，最终将枯竭；二是化石能源转换成机械能和电能，与此同时伴随有CO2、SO2、NOx等有害气体产生，污染大气环境，并使全球气候变暖，冰川融化，生态环境遭破坏，自然灾害频繁发生；三是化石能源热力发动机是以环境温度下的水源或大气为低温冷源，其低温还不够低，故其热效率还有潜力可挖，现有的平板型或真空管太阳能热水系统，其热水温度一般在45°～70°范围内，若用作热机高温热源，仍以环境温度下的水源为低温冷源，其温度落差小，故热机效率低，单位功率转换成本高，经济性差，而空气、水源和地壳中蕴藏的低品位热能用作热机高温热源，也因温度落差小，其热效率低，经济性差，例如深海表面水温可达34℃，而深海底层温度只有4℃，温度落差只有为30℃，其热机效率就小，经济性差，得不偿失，所以新能源和可再生能源中低品位的热能至今不能被开发，并转换成机械能和电能。
发明内容
本发明的任务是要将化石燃料和核燃料等高品位能源更有效地转换成机械能和电能；将空气、水源、和地壳在环境温度下蕴藏的低品位能源比较有效地转换成机械能和电能；并具有经济价值；将太阳能等新能源与可再生能源以及工业余热有效转换成机械能和电能；将高品位能源与低品位能源其动力循环系统嫁接成复合式动力循环系统构成循环经济。
本发明的目的旨在为我国和人类社会解决能源供需矛盾和能源危机，使我国和人类社会进入可持续发展，点燃起第四次世界产业革命——能源革命，为全国全人类进入小康社会和幸福美满的理想社会——共产主义社会提供能源技术支撑。
本发明是这样实现的如图3所示，将动力循环系统与制冷循环系统嫁接成复合式热力发动机，并装有控制系统，其动力循环系统是由膨胀机、冷凝器、工质泵、蒸发过热器等四大部件组成，并用管道依次密封连成一封闭循环系统，在系统内充灌有适量的工质，例如氟里昂R12，而蒸发过热器其进水管接头和出水管接头与太阳能热水系统其出水管接头和进水管接头用管道分别密封连接，在其管路上装有热水泵，而制冷循环系统是由压缩机、汽液分离器、蒸发器、节流阀、干燥过滤器和冷凝器等六大部件组成，并用管道依次密封连接成一封闭循环系统，在其系统内充灌有适量的制冷剂，例如氨(NH3)，而动力循环系统其冷凝器与制冷循环系统其蒸发器两者保温容器用进、出管道密封连接，并在其管路上装有冷媒泵，在其保温容器内装有冷媒，例如盐水溶液，从而构成复合式热力发动机。
图1是动力循环系统与制冷循环系统复合式热力发动机结构示意图，又是朗肯循环蒸汽动力系统与单级蒸汽压缩式制冷系统复合式热力发动机结构示意图。
图2是聚焦太阳能动力循环系统与制冷循环系统复合式热力发动机结构示意图。
图3是以太阳能热水器或太阳能热水系统为单一热源的能源供热装置其蒸汽动力循环系统与制冷循环系统复合式热力发动机结构示意图。
图4是高品位单一热源其动力循环系统与制冷循环系统复合式热力发动机结构示意图。
图5是以空气源为单一热源供热装置其蒸汽动力循环系统与制冷循环系统复合式热力发动机结构示意图。
图6是以水源为单一热源供热装置其复合式热力发动机，又称第二种永动机结构示意图。
图7是再热循环蒸汽动力系统与制冷循环系统复合式热力发动机结构示意图。
图8是回热循环蒸汽动力系统与制冷循环系统复合式热力发动机结构示意图。
图9是超临界朗肯环循加朗肯环循环蒸汽动力系统与制冷循环系统复合式热力发动机结构示意图。
图10是四冲程火花塞点燃式汽油机或四冲程压燃式柴油机与制冷循环系统复合式热力发动机结构示意图。
图11是回热循环燃气动力系统与制冷循环系统复合式发动机结构示意图。
图12是开式勃莱顿燃气循环系统与制冷循环系统复合式热力发动机结构示意图。
图13是闭式勃莱顿气体循环动力系统与制冷循环系统复合式热力发动机结构示意图。
图14是中间冷却和再热燃气循环动力系统复合式热力发动机结构示意图。
图15是再热燃气循环系统与制冷循环系统复合式热力发动机结构示意图。
图16是气体涡轮机空间动力循环系统与制冷循环系统复合式热力发动机结构示意图。
图17是三种能源供热装置其朗肯循环蒸汽动力系统与两级压缩、一级节流、中间不完全冷凝制冷循环系统复合式热力发动机结构示意图。
图18是以水源为单一热源的能源供热装置其蒸汽动力循环系统与覆叠式制冷循环系统复合式热力发动机结构示意图。
图19是动力循环系统与吸收式制冷循环系统复合式热力发动机结构示意图。
图20是动力循环系统与气体膨胀制冷循环系统复合式热力发动机结构示意图。
图21是太阳池动力循环系统与冰雪和盐溶解制冷装置或地窖复合式热力发动机结构示意图。
图22是动力循环系统与液化气体汽化或凝华气体升华制冷循环系统复合式热力发动机结构示意图。
图23是动力循环系统与带有涡轮式膨胀机液化气体气化制冷系统复合式热力发动机结构示意图。
图24是以地源为热源的能源供热装置其蒸汽动力循环系统与制冷循环系统复合式热力发动机结构示意图。
图25是以地热为热源的能源供热装置其蒸汽动力循环系统与制冷循环系统复合式热力发动机结构示意图。
图26是燃气轮机所排出的废气余热为能源供热装置其蒸汽动力循环系统与制冷循环系统复合式热力发动机结构示意图。
图27是以工业生产中的冷却水其余热为热源的能源供热装置蒸汽动力循环系统与制冷循环系统复合式热力发动机结构示意图。
图28是以工业生产中排出的废烟其余热为热源的能源供热装置其蒸汽动力循环系统与制冷循环系统复合式热力发动机结构示意图。
图29是化学反应产生的热能为热源供热装置其蒸汽动力循环系统与制冷循环系统复合式动力发动机结构示意图。
图30为核燃料供热装置并以钾为工质其朗肯循环蒸汽动力系统与制冷循环系统复合式热力发动机结构示意图。
图31是以复叠式制冷循环系统给动力循环系统提供一个高温热源和一个低温冷源的复合式热力发动机结构示意图。
图32是水源热泵热水器与高品位能源组成双能源供热装置其蒸汽动力循环系统与制冷循环系统复合式热力发动机结构示意图。
图33是水源热泵热水器和太阳能热水双能源供热装置其蒸汽动力循环系统与制冷循环系统复合式热力发动机结构示意图。
图34是高品位单一热源覆叠式动力循环系统与制冷循环系统复合式热力发动机结构意图。
图35是动力循环系统与制冷系统复合式热力发动机其控制系统电路原理图。
图36和图38为复合式热力发动机驱动空调制冷循环系统机械连接示意图。
图37为单热源复合式热力发动机驱动冷冻制冷循环系统连接示意图。
具体实施例方式
参照图1～34，本发明是一簇复合式热力发动机，其结构特征在于它们都是由动力循环系统A与制冷循环系统B嫁接成复合式热力发动机，并装有控制系统C，而动力循环系统A是由膨胀机1、热交换器4、工质泵5和热交换器6组成，并用管道依次密封连接成一循环系统，在其系统内充灌有适量的工质，而制冷循环系统B是由压缩机11、热交换器17、干燥过滤器16、节流阀15、热交换器13、汽液分离器12组成，并用管道密封连接成另一循环系统，在其系统内充罐有制冷剂，其冷凝或冷却用热交换器4(包含以下称冷凝器4或冷却器4’)其冷媒输入管接头4b和输出管接头4a与制冷循环系统B其制冷剂蒸发或膨胀用热交换器13(包含以下称蒸发器13)其冷媒输出管接头13a和输入管接头13b用管道分别密封连接，并在其管路上装有冷媒泵14，或热交换器4与热交换器13合二为一，共有一只保温容器134’A，如图2所示，并且设计时取制冷循环系统B其制冷剂例如氨(NH3)每循环一次在其热交换器13内所产制冷量等于动力循环系统A其工质例如氟里昂R12每循环一次在其热交换器4内所排放的热量，而复合式热力发动机具有一个高温热源和一个低温冷源，高温热源其能源供热装置8的热媒输出管接头8a与输入管接头8b与动力循环系统A其热交换器6(包含以下称蒸发过热器6、汽锅6或气体加热器6’)的热媒输入管接头6b和输出管接头6a用管道分别密封连接，并在其管路上装有热媒泵7，其低温冷源是环境温度下的水源19，而制冷循环系统B其热交换器17是水冷式热交换器17A，其进水管接头17b与水源19其出水管道通过弯头密封连接，并在其管道上装有水泵18，热交换器17其出水管接头17a与水源19其进水管道通过弯头密封连接，如图1所示，或低温冷源是环境温度下的大气，如图25所示，其制冷循环系统B的热交换器17是风冷式热交换器17B，通过热交换器17B的通风窗口与大气连通，或复合式热力发动机只有一个热源，如图4、5、6、18、所示，其动力循环系统A的工质蒸发过热温度或加热温度等于制冷循环系统B其制冷剂冷凝温度或冷却温度，热源与冷源温度相等，是同一个热源，如图4所示，任意单一热源供热装置8，其热媒输出管接头8a与热交换器6其输入管接头6b密封连接，并在其管道上装有热水泵7，而单一热源供热装置8，其热媒输入管接头8b用管道与热交换器17其热媒输出管接头17a密封连接，热交换器6其出水管接头6a与热交换器17其进水管接头17b用管道密封连接，构成单热源复合式热机，而动力循环系统A是按人类社会已有技术中任一种蒸汽动力循环系统设计制造的蒸汽动力系统Aa，或按人类社会已有技术中任一种按燃气或气体循环设计制造的燃气或气体动力循环系统Ab，而制冷循环系统B是按人类社会已有技术中任一种制冷循环设计制造的制冷循环系统B。
如图35所示，对应于图1的复合式热力发动机其控制系统C它是由压缩机电机11a，工质泵电机5a、热媒泵电机7a、冷媒泵14a、冷水泵电机18a，或风扇电机17a、或6a装有或不装发电机3、电容器52、温控器63、过载保护器66、指示灯67、选择开关68、电源插头69、电源插座70等器件电连接组成，(其他复合式热力发动机其电器线路设计类推)。
如图1或图20所示，它是按动力循环系统分类的复合式热力发动机具体实施方式
之一，其特征在于动力循环系统A是朗肯循环蒸汽动力系统A1，它由膨胀机1(包含单级或多级汽轮机1A、单缸或多缸活塞式发动机1B、旋转活塞式发动机，以下均相同)冷凝器4、(带有内胆4f、外壳4e、保温层4g)、工质泵5、蒸发过热器6、(带有内胆6f、外壳6e、保温层6g、以下相同)等主要部件组成，并用管道依次密封接成朗肯循环蒸汽动力系统A1，在其系统内充灌有适量的工质，例如水或氟里昂R12，并在膨胀机1的主轴2上装有或不装发电机3，而蒸发过热器6其热媒输入管接头6b和输出管接头6a与任一种能源供热装置8其热媒输出管接头8a和输入管接头8b用管道分别密封连接，并在其管路上装有热媒泵7，而制冷循环系统B是任一种制冷循环系统B，而蒸汽动力循环系统A1其冷凝器4的冷媒输入管接头4b和输出管接头4a与制冷循环系统B其热交换器13的冷媒输出管接头13a和输入管接头13b分别用管道密封连接，并装有冷媒例如盐水溶液或防冻液，(以下相同)在其管路上装有冷媒泵14，或蒸发器13与冷凝器4合二为一，共有一只保温容器134A，如图2所示，其蒸发器13带有内胆13f，外壳13e保温层13g，(以下相同，)而朗肯循环是由下列四个过程组成(1)水泵5内定熵压缩过程；(2)蒸发过热器内定压加热过程；(3)膨胀机1内定熵膨胀过程；(4)冷凝器4内定压放热过程。
如图7所示，它是另一种复合式热力发动机，其特征在于动力循环系统A是再热循环蒸汽动力系统A2，它由蒸发过热器6其第一根螺旋金属管6A、高压蒸汽膨胀机1′、蒸发过热器6其第二根螺旋金属管6B、低压蒸汽膨胀机1″、冷凝器4和工质泵5组成，并用管道依次密封连成再热循环蒸汽动力系统A2，在其系统内充灌有适量的工质，例如水或氟里昂R12。
如图8所示，它是按动力循环系统分类的另一种复合式热力发动机，其结构特征在于动力循环系统A是回热循环蒸汽动力系统A3，它由蒸发过热器6、膨胀机1、冷凝器4、工质泵5A，给水加热器9、工质泵5B组成，并依次用管道密封连接成封闭系统，而在膨胀机1其中部工质蒸汽输出管口1a与给水加热器9其上部工质蒸汽输入管接头9c用管道密封连接，在其系统内充灌有适量的工质，例如水或氟里昂R12，而蒸发过热器6其热媒输入管接头6b和输出管接头6a与任一种能源供热装置8其热媒输出管接头8a和输入管接头8b分别用管道密封连接，而冷凝器4其冷媒输入管接头4b和输出管接头4a与任一种制冷循环系统B其蒸发器13的冷媒输出管接头13a和输入接头13b分别用管道密封连接，并在其管路上装有冷媒泵14。
如图9所示，它是按动力循环系统分类的另一种复合式热力发动机，其结构特征在于动力循环系统A是由超临界朗肯循环高压级蒸汽动力系统A’4和朗肯循环低压级蒸汽动力系统A”4组成的蒸汽动力系统A4，而超临界朗肯循环高压级蒸汽动力系统A’4是由超临界点蒸汽加热器6’高压级蒸汽膨胀机1’，冷却器4’、工质泵5’、依次用管道密封连接成超临界朗肯循环高压级蒸汽动力系统A’4，在其系统内充灌有超临界温度的工质例如氟里昂R12，而低压级朗肯循环蒸汽动力系统A”4是由蒸发过热器6”，低压级蒸汽膨胀机1”、冷凝器4”工质泵5”，依次用管道密封连接成低压级朗肯循环蒸汽动力系统A4”，在其系统内充灌有适量的中低温工质例如氟里昂R13，而超临界朗肯循环高压级蒸汽动力系统A’4其冷却器4’与低压级朗肯循环蒸汽动力系统A”4其蒸发过热器6”合二而为一，共有一只保温容器4’6“A，而超临界朗肯循环蒸汽动力系统A’4其超临界压力蒸汽加热器6’用进、出管道连接有任一种能源供热装置8，并在其管路上装有热媒泵7，而低压级朗肯循环动力系统A”4其冷凝器4”与任一种制冷循环系统B其热交换器13合二为一，共有一台保温容器4”13A。
如图10所示，它是另一种复合式热力发动机，其结构特征在于动力循环系统A是斯蒂林循环动力系统，(图略，)或动力循环系统A是奥图(otto)循环气体动力系统A5，即四冲程火花塞点燃式汽油机，而四冲程火花塞点燃式汽油膨胀机1B1其出汽管口1a与热交换器4’其螺旋金属管4’B的进气管接口4’C用管道密封连接，其出气管接口4’d与带消声器30A的排气管30密封连接，而热交换器4’与任一种制冷循环系统B其蒸发器13合二为一，共有一只保温容器134’A，其容器内装有冷媒，例如防冻液，而理论奥图循环是由下列四个可逆过程组成(1)绝热压缩过程、(2)定容加热过程、(3)绝热膨胀过程、(4)定容放热过程。
又如图10所示，它是按动力循环系统分类的另一种复合式热力发动机，其结构特征在于动力循环系统A是狄塞尔(Diesel)循环气体动力系统A6，亦即压燃式柴油机，其压燃式柴油膨胀机1B2的排气管口1a与热交换器4’其螺旋金属管4’B的进气管接口4’c用管道密封连接，其出气管接口4’d与带消声器30A的排气管30密封连接，而热交换器4’与任一种制冷循环系统B其蒸发器13合二而为一，共有一只保温容器134’A，其容器内装有冷媒，例如防冻液，而理论狄塞尔循环是由下列四个可逆过程组成(1)绝热压缩过程；(2)定压加热过程；(3)绝热膨胀过程；(4)定容放热过程。
如图12所示，它是另一种复合式热力发动机，其结构特征在于动力系统A是开式勃莱顿(Brayton)循环燃气动力系统A7，它由压缩机5’、燃烧室8V、燃气轮机1A、热交换器6`其螺旋金属管6’B和烟囱31组成，并用管道依次密封连接成开式勃莱顿循环燃气动力系统A7，而热交换器6’与任一种制冷循环系统B其蒸发器13合二为一，共有一只保温容器136A，其容器内装有冷媒。
如图13所示，它是按动力循环系统分类的另一种复合式热力发动机，其结构特征在于动力系统A是闭式勃莱顿气体循环动力系统A8，它由气轮机1A、热交换器4’、压缩机5’A、加热器6’组成，并用管道依次密封连接成一封闭系统，在其系统内充罐有超临界温度的气体为工质，例如氟里昂R12，而加热器6’其热媒输入管接头6’b和输出管接头6’a与高温供热装置8W其热媒输出管接头8a和输入管接头8b用管道分别密封连接，并在其管路上装有热媒泵7，而热交换器4’与任一种制冷循环系统B其蒸发器13合二为一，共有一只保温容器134’A，在其容器内充罐有冷媒，例如防冻液，以下相同，而开式燃气或闭式气体勃莱顿循环是由下列四个过程组成(1)定熵压缩过程；(2)定压加热过程；(3)定熵膨胀过程；(4)定压放热过程。
如图11所示，它是按动力循环系统分类的另一种复合式热力发动机，其结构特征在于动力循环系统A是燃气回热循环动力系统A9，它由空气涡轮压缩机5A、回热器4’其螺旋金属管4’A、燃烧室8V、燃气轮机膨胀机1A、回热器4’其容器、热交换器4、烟囱31，用管道依次密封连接，而热交换器4与任一种制冷循环系统B其蒸发器13合二为一，共有一只保温容器134A，在其容器内装有冷媒。
如图14所示，它是按动力循环系统分类的另一种复合式热力发动机，其结构特征在于动力循环系统A是中间冷却和再热燃气循环动力系统A10，它由压缩机5A、中间冷却器4``压缩机5B、燃烧室8V、燃气轮机1A组成，并用管道依次密封串联，而燃气轮机1A的排气管口1a与热交换器4其螺旋金属管4A进气接口4b用管道密封连接，其螺旋金属管4A的出气管接口4a用管道与烟囱31密封连接，而热交换器4与任一种制冷循环系统B其热交换器13合二为一，共有一只保温容器134A，在其容器内装有冷媒。
如图15所示，它是另一种复合式热力发动机，其结构特征在于动力循环系统A是再热燃气循环动力系统A11，它由压缩机5、燃烧室8V1、燃烧轮机1’A、燃烧室8V2、燃气轮机1”A等部件组成，并用管道依次密封连接，其燃气轮机1’A的排气管口1a与热交换器4其螺旋金属管4A的进气管接口4b用管道密封串连，其螺旋金属管4A的出气管接口4a用管道与烟囱31密封连接，而热交换器4’与任一种制冷系统B其蒸发器13合二为一，共有一只保温容器134’A，在其容器内装有冷媒。
如图16所示，它是按动力循环系统分类的另一种复合式热力发动机，其结构特征在于动力循环系统A是气轮机空间动力循环系统A12，它由气体动力循环系统Ab、辐射散热系统D，两部分组成，而气体动力循环系统Ab是由热交换器6’、气体涡轮膨胀机1A、冷却器4’热井热交换器32、压缩机5、预热器6”，依次用管道密封连接成一封闭系统，在其系统内充灌有惰性气体为工质，而辐射散热系统D是由辐射热器33、泵5”热井热交换器32用管道依次密封连接成一封闭辐射散热系统D，在其系统内充灌有适量工质，并且气体动力循环系统A，与辐射散热系统D共有一台热井热交换器32，而预热器6”与制冷系统B其冷凝器17合二为一，共有一只保温容器176”A，又气体动力循环系统A，其冷却器4’，与任一种制冷循环系统B其热交换器13合二为一，共有一只保温容器134’A，在其容器内装有冷媒，例如盐水溶液或防冻液。
如图34或图2所示，它们是按动力循环系统分类的复合式热力发动机，其特征在于动力循环系统A是覆叠式动力循环系统A13，它由两个或两个以上的独立的动力循环系统组成，一个是高温动力循环系统A”，(包含所有蒸汽动力循环系统Aa含A1、A2、A3、A4或所有气体或燃气动力循环系统Ab，含A5、A6、A7、A8、A9、A10、A11、A12，)它由高温膨胀机1”、热交换器4”(含冷凝器4”或冷却器4”，)工质泵5”和热交换器6”(含蒸发过热器6”或加热器6”或燃烧室)组成，并用管道依次密封接成封闭系统，在其系统内充灌有适量的高沸点工质，例如水，或燃气、或气体，另一个是低温蒸汽动力循环系统A’a它由低温膨胀机1’、冷凝器4’、工质泵5’和蒸发过热器6’组成，并用管道依次密封连接成另一封闭系统，在其系统内充灌有适量的低沸点工质，例如氟里昂R12或R22，而高温动力循环系统A”其热交换器4”与低温蒸汽动力循环系统A’a其蒸发过热器6’合二为一，共有一只容器4”6’A，在其容器内装有热交换介质例如水，而低温蒸汽动力循环系统A’a其冷凝器4’与制冷循环系统B其热交换器13(包含蒸发器13或膨胀容器13)合二为一，共有一只容器134’A，在其容器内充灌有冷媒，例如盐水溶液或防冻液，而制冷循环系统B其热交换器17(包含冷凝器或冷却器17)其出液管接头17a和进液管接头17b用管道分别与容器4”6’A其进液管接头4”6’a和出液管接头4”6’b密封连接，在其管路上装有水泵18，而高温动力循环系统A”其热交换器6”(包含蒸发过热器6”、汽锅6”或燃烧室或加热器6”)其热媒输入管接头6’b和输出管接头6’a用进、出管道与高品位能源供热装置8其热媒输出管接头8a和输入管接头8b分别密封连接，并在其管路上装有热媒泵7，而构成高品位单一热源复合式热力发动机，设计制造时令高温动力循环系统A”工质每循环一周，在热交换器4”内所放出的总热量Q2等于低温动力循环系统A’工质每循环一周，其膨胀功W低减去制冷循环系统压缩功W压后的剩余功ΔW，亦即Q2＝ΔW＝W低-W压。而高品位能源是指能源密度大与温度高的能源包含化石能源、核能源、生物质能和聚焦太阳能(图2)等。
如图1所示，它是按制冷循环系统分类的一种复合式热力发动机，其特征在于制冷循环系统B是单级蒸汽压缩式制冷循环系统B1，它由压缩机11、(包含往复活塞式压缩机，旋转活塞式压缩机、螺杆式压缩机，单级或多级涡轮式压缩机，以下相同)，冷凝器17(包含水冷式或风冷式冷凝器17A或17B，以下相同)，干燥过滤器16、节流阀15、(包含热力膨胀阀、毛细管、或电子膨胀阀、)蒸发器13、(带内胆13f、外壳13e、保温层13g以下相同)，汽液分离器12组成，并用管道依次密封连接成一封闭系统，在其系统内充灌有适量的制冷剂，(例如氨NH3、氟里昂R22、R12、，R134a或金属钾，以下相同)，而蒸发器13其冷媒输出管接头13a和输入接头13b与任一种动力循环系统A其冷凝器4的冷媒输入管接头4b和输出管接头4a用管道分别密封连接，并装有冷媒，例如盐水或防冻液，以下相同，在其管路上装有冷媒泵14。
如图17所示，它是按制冷循环系统分类的另一种复合式热力发动机，其特征在于制冷循环系统B是蒸汽两级压缩、一级节流、中间不完全冷却循环系统B2，它由低压级压缩机11、’高压级压缩机11”、冷凝器17、中间冷却器20、节流阀15A、蒸发器13，用管道依次密封连接成封闭系统，而低压级压缩机11’与高压级压缩机11”两者之间通过三通21’B与中间冷却器20上部制冷剂蒸汽空间出汽管接头20b密封连接，而冷凝器17、其制冷剂出液管口，通过三通21A，用管道与中间冷却器20下部螺旋金属管其进液管接口密封连接，又与中间冷却器20其内腔进液管接头20a密封连接，在三通20A与通往中间冷却器20其内腔的管道上装有节流阀15B，而构成蒸汽两级压缩、一级节流、中间不完全冷却循环系统B2，并且蒸汽两级压缩、一级节流中间不完全冷却循环系统B2，其蒸发器13的冷媒输出管接头13a和输入管接头13b与任一种动力循环系统A其冷凝器4的冷媒输入管接头4b和输出管接头4a分别用管道密封连接，并在其管路上装有冷媒泵14，在蒸发器13和冷凝器4的容器内装有冷媒，例如盐水溶液或防冻液。
如图18所示，它是按制冷循环系统分类的另一种复合式热力发动机，其特征在于制冷循环系统B是覆叠式蒸汽压缩制冷循环系统B3，它由两个或两个以上独立的蒸汽压缩式制冷循环系统组成，一个是低温压缩制冷循环系统B3’，它由低温压缩机11’、冷凝器17’、干燥过滤器16’节流阀15’蒸发器13’、汽液分离器12’组成，并用管道依次密封连接成封闭系统，在其系统内充灌有适量的低温制冷剂，例如氟里昂R13，另一个是高温压缩制冷循环系统B3”，它由高温压缩机11”、冷凝器17”、干燥过滤器16”、节流阀15”、蒸发器13”、汽液分离器12”组成，并用管道依次密封连接另一封闭系统，在其系统内充灌有适量的高温制冷剂，例如氟里昂R12，而低温压缩制冷循环系统B3其冷凝器17’与高温压缩制冷循环系统B3”其蒸发器13”合二为一，共用一只保温容器13”17’A构成蒸发冷凝器13”17’，并在其容器内充灌有液态热交换介质，例如盐水溶液，或覆叠式制冷循环系统是由两个独立的吸收式制冷循环系统组成，一个是低温吸收式制冷循环系统，另一个是高温吸收式制冷循环系统，而低温吸收式制冷循环系统其冷凝器的容器与高温吸收式制冷循环系统其蒸发器的容器，合二为一。或复叠式制冷循环系统是由一个吸收式制冷循环系统与一个蒸汽压缩式制冷循环系统组成，而吸收式制冷循环系统其冷凝器的容器与蒸汽压缩式制冷循环系统其蒸发器的容器合二为一，反之亦可，而以上各种要叠式制冷循环系统其低温循环系统的蒸发器13与任一种动力循环系统A的其冷凝器4的容器合二为一，或用上、下两根管道连通，并在其管路上装有冷媒泵14。
如图19所示，它是按制冷循环系统分类的另一种复合式热力发动机，其特征在于制冷循环系统B是吸收式制冷循环系统B4，它由发生器25、冷凝器17、节流阀15、蒸发器13、吸收器27、溶液泵29、发生器25、用管道依次密封连接成封闭系统，并且在发生器25其稀溶液部位和吸收器27其蒸汽部位两者之间用管道密封连接，在其管道上装有普通阀26，从而构成吸收式制冷循环系统，在其系统内充装有氨和水或溴化锂与水其溶液，而吸收式制冷循环系统B4其蒸发器13的冷媒输出管接头13a和输入管接头13b与任一种动力循环系统A其冷凝器4的冷媒输入管接头4b和输出管接头4a用管道分别密封连接，并在其管路上装有冷媒泵14，在蒸发器13与冷凝器4内充灌有适量的冷媒，例如盐水溶液。
如图20所示，它是按制冷循环系统分类的另一种复合式热力发动机，其特征在于制冷循环系统B是逆勃莱顿气体制冷循环系统B5，它由压缩机11(包含蒸汽压缩式制冷统内所各种压缩机外，还包含斯蒂林压缩机)、冷却用热交换器17’气体膨胀机1’，膨胀制冷用热交换器13`等四大部件组成，并用管道依次密封连接成一封闭系统，在其系统内充有超临界温度的气体，例如氟里昂R22作为制冷剂，而冷却用热交换器13’与任一种动力循环系统A其冷凝器4合二为一，共有一只保温容器413’A，在其容器内装有冷媒，例如盐水溶液。
如图21所示，它是按制冷循环系统分类的另一种复合式热力发动机，其特征在于制冷循环系统B是冰雪与盐溶解制冷保温装置或地窖B6，它由保温容器B’或地窖B’内装有冰雪和盐水溶液组成，其出液管道与动力循环系统A其冷凝器4的进液管接头4b密封连接，并在其管道上装有冷媒泵14，而动力循环系统A其冷凝器4的出液管接头4a与太阳能盐水晒干浅池44其进液管接头44b密封连接。
如图22所示，它是按制冷循环系统分类的另一种复合式热力发动机，其特征在于制冷循环系统B是液化气体蒸发或凝华气体蒸发制冷循环系统B7，它由多级压缩机11，后冷却器17’，热交换器34其螺旋金属管34A、节流阀15、分离器35、用管道按图22所示依次密封连接成一封闭系统，而分离器35其液体输出管接口与蒸发器13其螺旋金属管输入管接口用管道密封连接，其螺旋金属管输出管接口通过三通21用管道与多级压缩机11和热交换器34分别密封连接，蒸发器13与任一种动力循环系统其热交换器4合二为一，共有一只保温容器134A，在系统内充灌有液化气体，例如，氦、氧或氨。
如图23所示，它是按制冷系统分类的另一种复合式热力发动机，其特征在于制冷循环系统B是带有膨胀机的液化气体蒸发制冷循环系统B8，它由多级压缩机11、后冷却器17`、热交换器34’、热交换器34”、节流阀15、分离器35、热交换器34``热交换器34`、后冷却器17`用管道按图23所示，依次密封连接成一封闭系统，而在后冷却器17’与热交换器34’之间其高压管道上通过三通21A用管道与膨胀机1’其进气管接口密封连接，而热交换器34’与热交换器34”之间其低压管道通过三通21B用管道与膨胀机1`，其出气管接口密封连接，而分离器35其液体输出管接口与蒸发器13其螺旋金属管输入管接口用管道密封连接，其螺旋管输出管接口通过三通21c分别与多级压缩机11其进气管接口和后冷却器17’输出管接口密封连接，而蒸发器13与任一种动力循环系统A其热交换器4合二为一，共有一只保温容器134A，在制冷系统B8内充满有液化气体例如氦、氧或氢。
如图1所示，它是按能源供热装置分类的复合式热力发动机，其特征在于能源供热装置8是燃煤锅炉8A、燃油锅炉8B、燃气锅炉8c、液化石油气锅炉8D、垃圾燃料锅炉8E、秸杆燃料锅炉8F、柴薪燃料锅炉8G、甲醇燃料锅炉8H、乙醇燃料锅炉8I或生物质能锅炉8J，或混合燃料锅炉例如甲醇或乙醇与汽油混合燃料锅炉8X，其热媒的输出管接头8a和输入管接头8b与任一种动力循环系统A其热交换器6(包含以上称蒸发过热器6和气体加热器6’)其热媒输入管接头6b和输出管接头6a用管道分别密封连接，并在其管路上装有热媒泵7。
如图30所示，其能源供热装置8是核燃料锅炉8K，它由核反应堆8K’、汽锅6’、热媒泵7组成，并用管道密封连接成封闭循环系统，并且汽锅6’与动力循环系统A’4的蒸发过热器6’合二为一，共用一只保温容器，并以液态金属为工质和热媒，例如钾。如图6所示，其能源供热装置8是水源供热装置8L，它以环境温度下水中蕴藏的热能为单一热源，它由蒸汽动力循环系统Aa其蒸发过热器6的进水管接头6b与水源19的出水管道通过弯头密封连接，并在其管道上装有水泵7，而蒸汽动力循环系统Aa其蒸发过热器6的出水管接头6a通过弯头与水源19的进水管道密封连接，或如图18所示，制冷循环系统B其冷凝器17”的进水管接头17b通过弯头与水源19的出水管道密封连接，并在其水管上装有冷水泵18，冷凝器17”其出水管接头17a与动力循环系统A其蒸发过热器6其进水管接头6b用管道密封连接，其出水管接头6a与水源19的进水管密封连接。
如图24所示，其能源供热装置8是地源供热装置8M，它以地壳中所蕴藏的低品位热能为单一源，它由蒸汽动力循环系统Aa其蒸发过热器6的出液管接头6a与地壳深处带散热翅片的U形管其进液管密封连接，并在其管道上装有热媒泵7，而蒸发过热器6的进液管接头6b与U形管的出液管密封连接，制冷循环系统B其冷凝器17的出液管接头17a与U形管其进液管密封连接，而冷凝器17其进液管接头17b与U形管其出液管密封连接，并在其管道上装有液媒泵18。
或如图25所示，其能源供热装置8是地热供热装置8N，它由蒸汽动力循环系统Aa其蒸发过热器6的热水输入管接头6b与地热8N的出水管道密封连接，并在其管道上连接有热媒泵7、蒸发过热器6的热水输出管接头6a与地热8N的进水管密封连接，或如图5所示，其能源供热装置8是空气源供热装置8J，它是以环境温度下大气中蕴藏的低品位热能为单一能源，而蒸汽动力系统Aa其蒸发过热器6是以空气为传热介质的盘管式热交换器用作蒸发过热器6B，盘管背面装有风扇电机6a’，机壳上开有园孔，装有网格，并与大气连通。蒸汽动力循环系统内选用其沸点低于大气环境温度的物质为工质，例如氟里昂R12，而制冷循环系统其制冷剂选用氨NH3或R22，其制冷循环系统B的冷凝器17也是风冷式热交换器17B，并装有凤扇电机17a和盘管。
或如图3所示，其能源供热装置8是太阳能热水器或太阳能热水系统8P，它由太阳能集热器8’和保温水箱8”用管道串联组成，而太阳能集器8’其进水管接头8b与制冷循环系统其冷凝器17的出水管接头17a用管道密封连接，而保温水箱8”其出水管接头8a与蒸发过热器6其进水管接头6b密封连接，并在其管道上装有热水泵7，蒸发过热器6其出水管接头6a与制冷系统B其冷凝器17的进水管接头17b用管道密封连接，构成单热源复合热机。
或如图2所示，其能源供热装置8是聚焦高温太阳能锅炉8P’或是聚焦高温太阳能加热器8P’它由碟式，槽式或塔式等聚光反射镜8e、带有或不带自动跟踪机构、汽锅或加热容器8f组成，且汽锅8f与蒸发过热器6合二为一，而汽锅或加热容器8f其工质输出管接口与膨胀机1”其输入管接口用管道密封连接，汽锅或加热容器8f其输入管接口与其动力循环系统A”的工质泵5”其输出管接口用管道密封连接，在汽锅8f内装有工质例如水或低沸点工质R12，或在加热容器8f内充灌有空气或情性气体，如图21所示，其能源供热装置8是太阳池供热系统8y，它由太阳池40、盐水泵7、热交换器6’、水轮机7’、分离器41、用管道依次密封连接成封闭系统，而分离器41其管接口41C通过闸阀42和三通21用管道分别与水轮机7’其进液管口7’b和热交换器6`其出液管接口6`a密封连接，分离器41其管接口41d与动力循环系统A其热交换器4的管接头4C用管道密封连接，在其系统内装有盐水溶液，而太阳池有1～5m深，内有呈梯浓度盐水溶液，它能吸收太阳的辐射能转换成热能，并储存其热能成为热源，而热交换器6’与动力系统A其蒸发过热器6合二为一，共有保温容器66’A。
或如图26所示，其能源供热装置8是燃气动力循环系统Ab，其燃气轮机1`A作功后所排出的高温废气用作热源的供热装置8R，它由热交换器6’其螺旋金属管6’B的进气管接口与燃气轮机1`A其排气管口1’a用管道密封连接，其螺旋金属管6`B的出气管接口连接有通向烟囱31的管道，热交换器6’与蒸汽动力循环系统Aa其蒸发过热器6合二为一，共有一只容器66’A，容器内充灌有热媒，例如水。
或如图27所示，其能源供热装置8是工业生产中的冷却水供热装置8Q其出水管接头8a和进水管接头8b与蒸汽动力循环系统Aa其蒸发过热器6的热水输入管接头6b和输出管接头6a用管道分别密封连接，并在其管路上装有循环泵7。
或如图28所示，其能源供热装置8是工业生产中排出的废烟为能源供热装置8T，它以工业生产中排出废烟为热源，在烟内装有螺旋金属管8E，其热媒输出管口和输入管口与蒸汽动力循环系统Aa其蒸发过热器6的热媒输入管头6b和输出管接头6a用管道分别密封连接，在其管路上装有热媒泵7，在金属螺旋管8E和蒸发过热器内装有热媒，例如水或相变工质。
或如图29所示，其能源供热装置8是化学热反应供热装置8S，它由化学热反应供热装置8S，其螺旋金属管8B’的热媒输出管接口和输入管接口与蒸汽动力循环系统Aa其蒸发过热器6的热媒输入管接头6b和输出管接头6a用管道分别密封连接，并在其管路上装有热媒泵7，在金属管8B和蒸发过热器内装有热媒例如水，或相变工质。
或如图31所示，其能源供热装置8是热泵用制冷循环系统B，其冷凝器17”的进水管接头17b与冷凝或冷却用水源19的出水管道密封连接，并在其管道上装有水泵18，其冷凝器17”的出水管接头17a与蒸汽动力循环系统Aa其蒸发过热器6的进水管接头6b用管道密封连接，而蒸汽动力循环系统Aa其蒸发过热器6的出水管接头6a与水源19其进水管道密封连接，或如图32和图33所示，其能源供热装置8是因地制宜选用两种或两种以上能源供热装置与动力循环系统A其蒸发过热器6或加热器6的盛有热媒的容器串联、并联或混联，图中22A和22B为电磁阀。
如图1～34所示是一簇双热源或单热源复合式热力发动机及其发电机组，其用途是为电力工程、交通动输、工程机械、抽水灌溉和机器设备等各个领域提供机械能或电能，尤其是为空调器、中央空调、热泵热水器、中央热泵热水器、多功能空调热水器和冷冻设备等其制冷循环系统的压缩机提供机械功或电能，(例如图36～图38)，表示所有双热源或单热源复合式热力发动机中任一种其动力循环系统A的膨胀机1其主轴2或制冷循环系统B的压缩机11其主轴2通过连轴器2A与空调器、中央空调、热泵热水器、中央热泵热水器、多功能空调热水器和冷冻设备中其任一种制冷循环系统B’的压缩机主轴2B连接，并装有起动电机11a’，或其膨胀机电机3与压缩机电机11a和11’a通过导线电连接，并利用市电起动或空气源水源、和地源其单热源复合式热力发动机其动力循环系统A的蒸发过热器6其出水管接头6a与保温贮水箱8”的进水管道密封连接，其进水管接头6b与冷凝器17其出水管接头17a用管道密封连接，并在其管道上，装有热水泵7，其出水管接17’b与冷凝器17`其出水管接头17`a用管道密封连接，而冷凝器17`其进水管接头17`b与水源19其出水管道密封连接。
权利要求
1.一种复合式热力发动机，其特征在于它是由动力循环系统A与制冷循环系统B嫁接成复合式热力发动机，并装有控制系统C，而动力循环系统A是由膨胀机1、热交换器4、工质泵5和热交换器6组成，并用管道依次密封连接成一循环系统，在其系统内充灌有适量的工质，而制冷循环系统B是由压缩机11、热交换器17、干燥过滤器16、节流阀15、热交换器13、汽液分离器12组成，并用管道依次密封连接成另一循环系统，在其系统内充罐有制冷剂，其冷凝或冷却用热交换器4其冷媒输入管接头4b和输出管接头4a与制冷循环系统B其制冷剂蒸发或膨胀用热交换器13其冷媒输出管接头13a和输入管接头13b用管道分别密封连接，并在其管路上装有冷媒泵14，或热交换器4与热交换器13合二为一，共有一只保温容器134’A，并且设计时取制冷循环系统B其制冷剂每循环一次在其热交换器13内所产制冷量等于动力循环系统A其工质每循环一次在其热交换器4内所排放的热量，而复合式热力发动机具有一个高温热源和一个低温冷源，高温热源其能源供热装置8的热媒输出管接头8a与输入管接头8b与动力循环系统A其热交换器6的热媒输入管接头6b和输出管接头6a用管道分别密封连接，并在其管路上装有热媒泵7，其低温冷源是环境温度下的水源19，而制冷循环系统B其热交换器17是水冷式热交换器17A，其进水管接头17b与水源19其出水管道通过弯头密封连接，并在其管道上装有水泵18，热交换器17其出水管接头17a与水源19其进水管道通过弯头密封连接，或低温冷源是环境温度下的大气，其制冷循环系统B的热交换器17是风冷式热交换器17B，通过热交换器17B的通风窗口与大气连通，或复合式热力发动机只有一个热源，其动力循环系统A的工质蒸发过热温度或加热温度等于制冷循环系统B其制冷剂冷凝温度或冷却温度，热源与冷源温度相等，是同一个热源，任意单一热源供热装置8，其热媒输出管接头8a与热交换器6其输入管接头6b密封连接，并在其管道上装有热水泵7，而单一热源供热装置8、其热媒输入管接头8b用管道与热交换器17其热媒输出管接头17a密封连接，热交换器6其出水管接头6a与热交换器17其进水管接头17b用管道密封连接，构成单热源复合式热机，而动力循环系统A是按人类社会已有技术中任一种蒸汽动力循环系统设计制造的蒸汽动力系统Aa，或按人类社会已有技术中任一种按燃气或气体循环设计制造的燃气或气体动力循环系统Ab，而制冷循环系统B是按人类社会已有技术中任一种制冷循环设计制造的制冷循环系统B，而复合式热力发动机其控制系统C是由压缩机电机11a，工质泵电机5a、热媒泵电机7a、冷媒泵电机14a、冷水泵电机18a，或风扇电机17a、或6a’，装有或不装发电机3、电容器52、温控器63、过载保护器66、指示灯67、选择开关68、电源插头69、电源插座70等器件电连接组成。
2.根据权利要求1所述的复合式热力发动机，其特征在于动力循环系统A是朗肯循环蒸汽动力系统A1，它由膨胀机1、冷凝器4、工质泵5、蒸发过热器6、等主要部件组成，并用管道依次密封接成朗肯循环蒸汽动力系统A1，在其系统内充灌有适量的工质，并在膨胀机1的主轴2上装有或不装发电机3，或动力循环系统A是再热循环蒸汽动力系统A2，它由蒸发过热器6其第一根螺旋金属管6A、高压蒸汽膨胀机1’、蒸发过热器6其第二根螺旋金属管6B、低压蒸汽膨胀机1”、冷凝器4和工质泵5组成，并用管道依次密封连成再热循环蒸汽动力系统A2，在其系统内充灌有适量的工质，或动力循环系统A是回热循环蒸汽动力系统A3，它由蒸发过热器6、膨胀机1、冷凝器4、工质泵5A，给水加热器9、工质泵5B组成，并依次用管道密封连接成封闭系统，而在膨胀机1其中部工质蒸汽输出管口1a与给水加热器9其上部工质蒸汽输入管接头9c用管道密封连接，在其系统内充灌有适量的工质，或动力循环系统A是由超临界朗肯循环高压级蒸汽动力系统A’4和朗肯循环低压级蒸汽动力系统A”4组成的蒸汽动力系统A4，而超临界朗肯循环高压级蒸汽动力系统A’4是由超临界点蒸汽加热器6’高压级蒸汽膨胀机1’，冷却器4’、工质泵5’、依次用管道密封连接成超临界朗肯循环高压级蒸汽动力系统A’4，在其系统内充灌有超临界温度的工质，而低压级朗肯循环蒸汽动力系统A”4是由蒸发过热器6”，低压级蒸汽膨胀机1”、冷凝器4”工质泵5”，依次用管道密封连接成低压级朗肯循环蒸汽动力系统A4”，在其系统内充灌有适量的中低温工质，而超临界朗肯循环高压级蒸汽动力系统A’4其冷却器4’与低压级朗肯循环蒸汽动力系统A”4其蒸发过热器6”合二而为一，共有一只保温容器4’6“A，或动力循环系统A是斯蒂林循环动力系统，或动力循环系统A是奥图循环四冲程火花塞点燃式汽油机A5，而四冲程火花塞点燃式汽油膨胀机1B1其出汽管口1a与热交换器4’其螺旋金属管4’B的进气管接口4’C用管道密封连接，其出气管接口4`d与带消声器30A的排气管30密封连接，或动力循环系统A是狄塞尔循环压燃式柴油机A6，其压燃式柴油膨胀机1B2的排气管口1a与热交换器4’其螺旋金属管4’B的进气管接口4’c用管道密封连接，其出气管接口4’d与带消声器30A的排气管30密封连接，或动力系统A是开式勃莱顿循环燃气动力系统A7，它由压缩机5’、燃烧室8V、燃气轮机1A、热交换器6`其螺旋金属管6’B和烟囱31组成，并用管道依次密封连接成开式勃莱顿循环燃气动力系统A7，或动力系统A是闭式勃莱顿气体循环动力系统A8，它由气轮机1A、热交换器4’、压缩机5`A、加热器6’组成，并用管道依次密封连接成一封闭系统，在其系统内充罐有超临界温度的气体为工质，或动力循环系统A是燃气回热循环动力系统A9，它由空气涡轮压缩机5A、回热器4’其螺旋金属管4’A、燃烧室8V、燃气轮机膨胀机1A、回热器4’其容器、热交换器4、烟囱31，用管道依次密封连接，或动力循环系统A是中间冷却和再热燃气循环动力系统A10，它由压缩机5A、中间冷却器4”压缩机5B、燃烧室8V、燃气轮机1A组成，并用管道依次密封串联，而燃气轮机1A的排气管口1a与热交换器4其螺旋金属管4A进气接口4b用管道密封连接，其螺旋金属管4A的出气管接口4a用管道与烟囱31密封连接，或动力循环系统A是再热燃气循环动力系统A11，它由压缩机5、燃烧室8V1、燃烧轮机1’A、燃烧室8V2、燃气轮机1”A等部件组成，并用管道依次密封连接，其燃气轮机1’A的排气管口1a与热交换器4其螺旋金属管4A的进气管接口4b用管道密封串连，其螺旋金属管4A的出气管接口4a用管道与烟囱31密封连接，或动力循环系统A是气轮机空间动力循环系统A12，它由气体动力循环系统Ab、辐射散热系统D，两部分组成，而气体动力循环系统Ab是由热交换器6’、气体涡轮膨胀机1A、冷却器4’热井热交换器32、压缩机5、预热器6”，依次用管道密封连接成一封闭系统，在其系统内充灌有惰性气体为工质，而辐射散热系统D是由辐射热器33、泵5”热井热交换器32用管道依次密封连接成一封闭辐射散热系统D，在其系统内充灌有适量工质，并且气体动力循环系统A，与辐射散热系统D共有一台热井热交换器32，而预热器6”与制冷系统B其冷凝器17合二为一，共有一只保温容器176”A，或动力循环系统A是覆叠式动力循环系统A13，它由两个或两个以上的独立的动力循环系统组成，一个是高温动力循环系统A”，它由高温膨胀机1”、热交换器4”、工质泵5”和热交换器6”组成，并用管道依次密封接成封闭系统，在其系统内充灌有适量的高沸点工质，另一个是低温蒸汽动力循环系统A’a它由低温膨胀机1’、冷凝器4’、工质泵5’和蒸发过热器6’组成，并用管道依次密封连接成另一封闭系统，在其系统内充灌有适量的低沸点工质，而高温动力循环系统A”其热交换器4”与低温蒸汽动力循环系统A’a其蒸发过热器6’合二为一，共有一只容器4”6’A，在其容器内装有热交换介质，而制冷循环系统B其热交换器17其出液管接头17a和进液管接头17b用管道分别与容器4”6、A其进液管接头4”6’a和出液管接头4”6’b密封连接，在其管路上装有水泵18，而高温动力循环系统A”其热交换器6”其热媒输入管接头6’b和输出管接头6’a用进、出管道与高品位能源供热装置8其热媒输出管接头8a和输入管接头8b分别密封连接，并在其管路上装有热媒泵7。
3.根据权利要求1所述的复合式热力发动机，其特征在于制冷循环系统B是单级蒸汽压缩式制冷循环系统B1，它由压缩机11、冷凝器17，干燥过滤器16、节流阀15、蒸发器13、汽液分离器12组成，并用管道依次密封连接成一封闭系统，在其系统内充灌有适量的制冷剂，而蒸发器13其冷媒输出管接头13a和输入接头13b与任一种动力循环系统A其冷凝器4的冷媒输入管接头4b和输出管接头4a用管道分别密封连接，并装有冷媒，在其管路上装有冷媒泵14，或制冷循环系统B是蒸汽两级压缩、一级节流、中间不完全冷却循环系统B2，它由低压级压缩机11、’高压级压缩机11”、冷凝器17、中间冷却器20、节流阀15A、蒸发器13，用管道依次密封连接成封闭系统，而低压级压缩机11’与高压级压缩机11”两者之间通过三通21B与中间冷却器20上部制冷剂蒸汽空间出汽管接头20b密封连接，而冷凝器17、其制冷剂出液管口，通过三通21A，用管道与中间冷却器20下部螺旋金属管其进液管接口密封连接，又与中间冷却器20其内腔进液管接头20a密封连接，在三通20A与通往中间冷却器20其内腔的管道上装有节流阀15B，而构成蒸汽两级压缩、一级节流、中间不完全冷却循环系统B2，或制冷循环系统B是覆叠式蒸汽压缩制冷循环系统B3，它由两个或两个以上独立的蒸汽压缩式制冷循环系统组成，一个是低温压缩制冷循环系统B3’，它由低温压缩机11’、冷凝器17’、干燥过滤器16’节流阀15’蒸发器13’、汽液分离器12’组成，并用管道依次密封连接成封闭系统，在其系统内充灌有适量的低温制冷剂，另一个是高温压缩制冷循环系统B3”，它由高温压缩机11”、冷凝器17”、干燥过滤器16”、节流阀15”、蒸发器13”汽液分离器12”组成，并用管道依次密封连接另一封闭系统，在其系统内充灌有适量的高温制冷剂，而低温压缩制冷循环系统B3’其冷凝器17’与高温压缩制冷循环系统B3”其蒸发器13”合二为一，共用一只保温容器13”17’A，构成蒸发冷凝器13”17’，并在其容器内充灌有液态热交换介质，或覆叠式制冷循环系统是由两个独立的吸收式制冷循环系统组成，一个是低温吸收式制冷循环系统，另一个是高温吸收式制冷循环系统，而低温吸收式制冷循环系统其冷凝器的容器与高温吸收式制冷循环系统其蒸发器的容器，合二为一，或复叠式制冷循环系统是由一个吸收式制冷循环系统与一个蒸汽压缩式制冷循环系统组成，而吸收式制冷循环系统其冷凝器的容器与蒸汽压缩式制冷循环系统其蒸发器的容器合二为一，反之亦可，或制冷循环系统B是吸收式制冷循环系统B4，它由发生器25、冷凝器17、节流阀15、蒸发器13、吸收器27、溶液泵29、发生器25、用管道依次密封连接成封闭系统，并且在发生器25其稀溶液部位和吸收器27其蒸汽部位两者之间用管道密封连接，在其管道上装有普通阀26，从而构成吸收式制冷循环系统，在其系统内充装有氨和水或溴化锂与水其溶液，或制冷循环系统B是逆勃莱顿气体制冷循环系统B5，它由压缩机11、冷却用热交换器17’、气体膨胀机1’，膨胀制冷用热交换器13’等四大部件组成，并用管道依次密封连接成一封闭系统，在其系统内充有超临界温度的气体，或制冷循环系统B是冰雪与盐溶解制冷保温装置B6或地窖B6，它由保温容器B’或地窖B’内装有冰雪和盐水溶液组成，其出液管道与动力循环系统A其冷凝器4的进液管接头4b密封连接，并在其管道上装有冷媒泵14，而动力循环系统A其冷凝器4的出液管接头4a与太阳能盐水晒干浅池44其进液管接头44b密封连接或制冷循环系统B是液化气体蒸发或凝华气体蒸发制冷循环系统B7，它由多级压缩机11，后冷却器17’，热交换器34其螺旋金属管34A、节流阀15、分离器35、热交换器34其容器、多级压缩机11，用管道依次密封连接成一封闭系统，而分离器35’其液体输出管接口与蒸发器13其螺旋金属管输入管接口用管道密封连接，其螺旋金属管输出管接口通过三通21用管道与多级压缩机11和热交换器34分别密封连接，蒸发器13与任一种动力循环系统其热交换器4合二为一，共有一只保温容器134A，在系统内充灌有液化气体。或制冷循环系统B是带有膨胀机的液化气体蒸发制冷循环系统B8，它由多级压缩机11、后冷却器17`、热交换器34’、热交换器34”、节流阀15、分离器35、热交换器34”热交换器34’、后冷却器17’用管道，依次密封连接成一封闭系统，而在后冷却器17’与热交换器34’之间其高压管道上通过三通21A用管道与膨胀机1’其进气管接口密封连接，而热交换器34’与热交换器34”之间其低压管道通过三通21B用管道与膨胀机1’其出气管接口密封连接，而分离器35其液体输出管接口与蒸发器13其螺旋金属管输入管接口用管道密封连接，其螺旋管输出管接口通过三通21c分别与多级压缩机11其进气管接口和后冷却器17’输出管接口密封连接，而蒸发器13与任一种动力循环系统A其热交换器4合二为一，共有一只保温容器134A，在制冷系统B8内充满有液化气体。
4.根据权利要求1所述的复合式热力发动机，其特征在于能源供热装置8是燃煤锅炉8A、燃油锅炉8B、燃气锅炉8c、液化石油气锅炉8D、垃圾燃料锅炉8E、秸杆燃料锅炉8F、柴薪燃料锅炉8G、甲醇燃料锅炉8H、乙醇燃料锅炉8I、生物质能锅炉8J，或混合燃料锅炉8X，其热媒的输出管接头8a和输入管接头8b与任一种动力循环系统A其热交换器6其热媒输入管接头6b和输出管接头6a用管道分别密封连接，并在其管路上装有热媒泵7。或能源供热装置8是核燃料锅炉8K，它由核反应堆8K’、汽锅6’、热媒泵7组成，并用管道密封连接成封闭循环系统，并且汽锅6’与动力循环系统A’4的蒸发过热器6’合二为一，共用一只保温容器，并以液态金属为工质和热媒，或能源供热装置8是水源供热装置8L，它以环境温度下水中蕴藏的热能为单一热源，它由蒸汽动力循环系统Aa其蒸发过热器6的进水管接头6b与水源19的出水管道通过弯头密封连接，并在其管道上装有水泵7，而蒸汽动力循环系统Aa其蒸发过热器6的出水管接头6a通过弯头与水源19的进水管道密封连接，或制冷循环系统B其冷凝器17”的进水管接头17b通过弯头与水源19的出水管道密封连接，并在其水管上装有冷水泵18，冷凝器17”其出水管接头17a与动力循环系统A其蒸发过热器6其进水管接头6b用管道密封连接，其出水管接头6a与水源19的进水管密封连接，或能源供热装置8是地源供热装置8M，它以地壳中所蕴藏的低品位热能为单一源，它由蒸汽动力循环系统Aa其蒸发过热器6的出液管接头6a与地壳深处带散热翅片的U形管其进液管密封连接，并在其管道上装有热媒泵7，而蒸发过热器6的进液管接头6b与U形管的出液管密封连接，制冷循环系统B其冷凝器17的出液管接头17a与U形管其进液管密封连接，其进液管接头17b与U形管其出液管道密封连接，并在其管道上装有液媒泵18，或能源供热装置8是地热供热装置8N，它由蒸汽动力循环系统Aa其蒸发过热器6的热水输入管接头6b与地热8N的出水管道密封连接，并在其管道上连接有热媒泵7、蒸发过热器6的热水输出管接头6a与地热8N的进水管密封连接，或能源供热装置8是空气源供热装置8J，它是以环境温度下大气中蕴藏的低品位热能为单一能源，而蒸汽动力系统Aa其蒸发过热器6是以空气为传热介质的盘管式热交换器用作蒸发过热器6B，盘管背面装有风扇电机6a’，机壳上开有园孔，装有网格，并与大气连通，蒸汽动力循环系统内选用其沸点低于大气环境温度的物质为工质，或能源供热装置8是太阳能热水器或太阳能热水系统8P，它由太阳能集热器8’和保温水箱8”用管道串联组成，而太阳能集器8’其进水管接头8b与制冷循环系统其冷凝器17的出水管接头17a用管道密封连接，而保温水箱8”其出水管接头8a与蒸发过热器6其进水管接头6b密封连接，并在其管道上装有热水泵7，蒸发过热器6其出水管接头6a与制冷系统B其冷凝器17的进水管接头17b用管道密封连接，构成单热源复合热机，或能源供热装置8是聚焦高温太阳能锅炉8P’或是聚焦高温太阳能加热器8P’它由碟式、槽式或塔式等聚光反射镜8e、带有或不带自动跟踪机构、汽锅或加热容器8f组成，且汽锅8f与蒸发过热器6合二为一，而汽锅或加热容器8f其工质输出管接口与膨胀机1”其输入管接口用管道密封连接，汽锅或加热容器8f其输入管接口与其动力循环系统A”的工质泵5”其输出管接口用管道密封连接，在汽锅8f内装有工质或在加热容器8f内充灌有空气或情性气体，或能源供热装置8是太阳池供热系统8y，它由太阳池40、盐水泵7、热交换器6’、水轮机7`、分离器41、用管道依次密封连接成封闭系统，而分离器41其管接口41C通过闸阀42和三通21用管道分别与水轮机7’其进液管口7’b和热交换器6`其出液管接口6`a密封连接，分离器41其管接口41d与动力循环系统A其热交换器4的管接头4C用管道密封连接，在其系统内装有盐水溶液，而太阳池有1～5m深，内有呈梯浓度盐水溶液，而热交换器6’与动力系统A其蒸发过热器6合二为一，共有保温容器66’A。或能源供热装置8是燃气动力循环系统Ab，其燃气轮机1`A作功后所排出的高温废气用作热源的供热装置8R，它由热交换器6’其螺旋金属管6’B的进气管接口与燃气轮机1`A其排气管口1’a用管道密封连接，其螺旋金属管6`B的出气管接口连接有通向烟囱31的管道，热交换器6’与蒸汽动力循环系统Aa其蒸发过热器6合二为一，共有一只容器66’A，容器内充灌有热媒，或能源供热装置8是工业生产中的冷却水供热装置8Q其出水管接头8a和进水管接头8b与蒸汽动力循环系统Aa其蒸发过热器6的热水输入管接头6b和输出管接头6a用管道分别密封连接，并在其管路上装有循环泵7。或能源供热装置8是工业生产中排出的废烟为能源供热装置8T，它以工业生产中排出废烟为热源，在烟内装有螺旋金属管8E，其热媒输出管口和输入管口与蒸汽动力循环系统Aa其蒸发过热器6的热媒输入管头6b和输出管接头6a用管道分别密封连接，在其管路上装有热媒泵7，在金属螺旋管8E和蒸发过热器内装有热媒，例如水或相变工质。或能源供热装置8是化学热反应供热装置8S，它由化学热反应供热装置8S，其螺旋金属管8B’的热媒输出管接口和输入管接口与蒸汽动力循环系统Aa其蒸发过热器6的热媒输入管接头6b和输出管接头6a用管道分别密封连接，并在其管路上装有热媒泵7，在金属管8B和蒸发过热器内装有热媒例如水，或相变工质。或能源供热装置8是热泵用制冷循环系统B，其冷凝器17”的进水管接头17b与冷凝或冷却用水源19的出水管道密封连接，并在其管道上装有水泵18，其冷凝器17”的出水管接头17a与蒸汽动力循环系统Aa其蒸发过热器6的进水管接头6b用管道密封连接，而蒸汽动力循环系统Aa其蒸发过热器6的出水管接头6a与水源19其进水管道密封连接，或能源供热装置8是因地制宜选用两种或两种以上能源供热装置与动力循环系统A其蒸发过热器6或加热器6的盛有热媒的容器串联、并联或混联。
5.根据权利要求1所述的复合式热力发动机其用途是为电力工程、交通动输、工程机械、抽水灌溉和机器设备等各个领域提供机械能或电能，尤其是为空调器、中央空调、热泵热水器、中央热泵热水器、多功能空调热水器和冷冻设备等其制冷循环系统的压缩机提供机械功或电能，其所有双热源或单热源复合式热力发动机中任一种其动力循环系统A的膨胀机1其主轴2或制冷循环系统B的压缩机11其主轴2通过连轴器2A与空调器、中央空调、热泵热水器、中央热泵热水器、多功能空调热水器和冷冻设备中其任一种制冷循环系统B’的压缩机主轴2B连接，并装有起动电机11a’，或其膨胀机电机3与压缩机电机11a和11’a通过导线电连接，并利用市电起动或空气源、水源、和地源其单热源复合式热力发动机其动力循环系统A的蒸发过热器6其出水管接头6a与保温贮水箱8”的进水管道密封连接，其进水管接头6b与冷凝器17其出水管接头17a用管道密封连接，并在其管道上，装有热水泵7，其出水管接17’b与冷凝器17`其出水管接头17’a用管道密封连接，而冷凝器17`其进水管接头17`b与水源19其出水管道密封连接。
全文摘要
本发明公开了一簇动力循环系统与制冷循环系统复合式热力发动机，它们由动力循环系统与制冷循环系统嫁接成复合式热力发动机，并装有控制系统，适用于电力工程、制冷工程、交通运输、抽水灌溉、工程机械和机器设备等领域提供动力——机械功或电能。其优点是高效节能、减排CO2、单位功率成本低，不但能将化石燃料、核燃料等高品位能源更有效转换成机械功或电能，而且能将海水、空气和地壳中蕴藏的低品位热能有效转换成机械功或电能；将太阳能等新能源和可再生能源有效转换成机械功和电能，将点燃起世界能源革命，为中国和平崛起和人类社会进入可持续发展提供能源技术支撑。
文档编号F01K25/06GK1940254SQ20051010580
公开日2007年4月4日 申请日期2005年9月29日 优先权日2005年9月29日
发明者罗桂荣, 罗鸣 申请人:罗桂荣, 罗鸣