一种蓄能发动机的制作方法

本发明涉及热能、动力及交通领域，尤其涉及一种蓄能发动机。

背景技术：

交通工具的动力问题一直是环境和城市问题的重要因素，虽然有电动汽车压缩空气发动机等，但是这种技术方案要么能量密度低，航程短；要么效率低。因此需要发明一种新型发动机。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：

方案1：一种蓄能发动机,包括有压有温工质保温储罐和膨胀做功机构，所述有压有温工质保温储罐与所述膨胀做功机构的工质入口连通，工作时，在所述蓄能发动机运行之前在所述有压有温工质保温储罐内预存有温有压工质，所述有压有温工质保温储罐的耐温能力设为高于150℃。

方案2：在方案1的基础上，进一步使所述有压有温工质保温储罐的承压能力设为大于2.0MPa、2.1MPa、2.2MPa、2.3MPa、2.4MPa、2.5MPa、2.6MPa、2.7MPa、2.8MPa、2.9MPa、3.0MPa、3.1MPa、3.2MPa、3.3MPa、3.4MPa、3.5MPa、3.6MPa、3.7MPa、3.8MPa、3.9MPa、4.0MPa、4.1MPa、4.2MPa、4.3MPa、4.4MPa、4.5MPa、4.6MPa、4.7MPa、4.8MPa、4.9MPa、5.0MPa、5.1MPa、5.2MPa、5.3MPa、5.4MPa、5.5MPa、5.6MPa、5.7MPa、5.8MPa、5.9MPa、6.0MPa、6.1MPa、6.2MPa、6.3MPa、6.4MPa、6.5MPa、6.6MPa、6.7MPa、6.8MPa、6.9MPa、7.0MPa、7.1MPa、7.2MPa、7.3MPa、7.4MPa、7.5MPa、7.6MPa、7.7MPa、7.8MPa、7.9MPa、8.0MPa、8.1MPa、8.2MPa、8.3MPa、8.4MPa、8.5MPa、8.6MPa、8.7MPa、8.8MPa、8.9MPa、9.0MPa、9.1MPa、9.2MPa、9.3MPa、9.4MPa、9.5MPa、9.6MPa、9.7MPa、9.8MPa、9.9MPa、10.0MPa、10.1MPa、10.2MPa、10.3MPa、10.4MPa、10.5MPa、10.6MPa、10.7MPa、10.8MPa、10.9MPa、11.0MPa、11.1MPa、11.2MPa、11.3MPa、11.4MPa、 11.5MPa、11.6MPa、11.7MPa、11.8MPa、11.9MPa、12.0MPa、12.1MPa、12.2MPa、12.3MPa、12.4MPa、12.5MPa、12.6MPa、12.7MPa、12.8MPa、12.9MPa、13.0MPa、13.1MPa、13.2MPa、13.3MPa、13.4MPa、13.5MPa、13.6MPa、13.7MPa、13.8MPa、13.9MPa、14.0MPa、14.1MPa、14.2MPa、14.3MPa、14.4MPa、14.5MPa、14.6MPa、14.7MPa、14.8MPa、14.9MPa、15.0MPa、15.1MPa、15.2MPa、15.3MPa、15.4MPa、15.5MPa、15.6MPa、15.7MPa、15.8MPa、15.9MPa、16.0MPa、16.1MPa、16.2MPa、16.3MPa、16.4MPa、16.5MPa、16.6MPa、16.7MPa、16.8MPa、16.9MPa、17.0MPa、17.1MPa、17.2MPa、17.3MPa、17.4MPa、17.5MPa、17.6MPa、17.7MPa、17.8MPa、17.9MPa、18.0MPa、18.1MPa、18.2MPa、18.3MPa、18.4MPa、18.5MPa、18.6MPa、18.7MPa、18.8MPa、18.9MPa、19.0MPa、19.1MPa、19.2MPa、19.3MPa、19.4MPa、19.5MPa、19.6MPa、19.7MPa、19.8MPa、19.9MPa、20.0MPa、20.1MPa、20.2MPa、20.3MPa、20.4MPa、20.5MPa、20.6MPa、20.7MPa、20.8MPa、20.9MPa、21.0MPa、21.1MPa、21.2MPa、21.3MPa、21.4MPa、21.5MPa、21.6MPa、21.7MPa、21.8MPa、21.9MPa、22.0MPa、22.1MPa、22.2MPa、22.3MPa、22.4MPa、22.5MPa、22.6MPa、22.7MPa、22.8MPa、22.9MPa、23.0MPa、23.1MPa、23.2MPa、23.3MPa、23.4MPa、23.5MPa、23.6MPa、23.7MPa、23.8MPa、23.9MPa、24.0MPa、24.1MPa、24.2MPa、24.3MPa、24.4MPa、24.5MPa、24.6MPa、24.7MPa、24.8MPa、24.9MPa、25.0MPa、25.1MPa、25.2MPa、25.3MPa、25.4MPa、25.5MPa、25.6MPa、25.7MPa、25.8MPa、25.9MPa、26.0MPa、26.1MPa、26.2MPa、26.3MPa、26.4MPa、26.5MPa、26.6MPa、26.7MPa、26.8MPa、26.9MPa、27.0MPa、27.1MPa、27.2MPa、27.3MPa、27.4MPa、27.5MPa、27.6MPa、27.7MPa、27.8MPa、27.9MPa、28.0MPa、28.1MPa、28.2MPa、28.3MPa、28.4MPa、28.5MPa、28.6MPa、28.7MPa、28.8MPa、28.9MPa、29.0MPa、29.1MPa、29.2MPa、29.3MPa、29.4MPa、29.5MPa、29.6MPa、29.7MPa、29.8MPa、29.9MPa或大于30.0MPa。

方案3：在方案1或方案2的基础上，进一步使所述有压有温工质保温储罐的耐温能力设为高于155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃、220℃、225℃、230℃、235℃、240℃、245℃、250℃、255℃、260℃、265℃、270℃、275℃、280℃、285℃、 290℃、295℃、300℃、305℃、310℃、315℃、320℃、325℃、330℃、335℃、340℃、345℃、350℃、355℃、360℃、365℃、370℃、375℃、380℃、385℃、390℃、395℃、400℃、405℃、410℃、415℃、420℃、425℃、430℃、435℃、440℃、445℃、450℃、455℃、460℃、465℃、470℃、475℃、480℃、485℃、490℃、495℃、500℃、505℃、510℃、515℃、520℃、525℃、530℃、535℃、540℃、545℃、550℃、555℃、560℃、565℃、570℃、575℃、580℃、585℃、590℃、595℃或高于600℃。

方案4：在方案1至方案3中任一方案的基础上，进一步使所述有压有温工质保温储罐设为包括真空夹层的有压有温工质保温储罐。

方案5：在方案1至方案4中任一方案的基础上，进一步使所述膨胀做功机构设为容积型膨胀做功机构、速度型膨胀做功机构、包括速度型膨胀做功机构和容积型膨胀做功机构的组合型膨胀做功机构。

方案6：在方案1至方案4中任一方案的基础上，进一步使所述膨胀做功机构设为喷管。

方案7：在方案1至方案4中任一方案的基础上，进一步使所述膨胀做功机构设为涡旋膨胀做功机构或设为包括涡旋膨胀做功机构和涡轮的组合型膨胀做功机构。

方案8：在方案1至方案7中任一方案的基础上，进一步使所述有压有温工质保温储罐内的工质设为压缩空气或设为水蒸气。

方案9：在方案1至方案8中任一方案的基础上，进一步使所述膨胀做功机构的工质出口与冷凝冷却器连通。

方案10：在方案1至方案9中任一方案的基础上，进一步使所述有压有温工质保温储罐上设置氧化剂入口和/或设置还原剂入口。

方案11：在方案10基础上，进一步使所述氧化剂入口设为氧入口和/或所述还原剂入口设为氢入口。

方案12：在方案10基础上，进一步使所述氧化剂入口设为压缩空气入口和/或所述还原剂入口设为燃料入口。

本发明中，所谓的“有压有温工质保温储罐”是指一切具有保温功能的可 以储存具有本发明中所指定的压力和温度的工质的储存空间。

本发明中，应根据热能、动力及交通领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或系统等。

本发明人认为，天体相互运动必然产生引力相互作用，引力相互作用必然产生物质流动和/或物体形变，由于物质流动和物体形变均为不可逆过程，即均为产生热量的过程，因此引力场作用下的物质流动和物体形变必然产生热量，这种形式产生的热量必然消耗天体的动能，随着时间的推移，经过漫长的过程，天体会逐渐丧失动能，最终天体会相互合并(或相互吞噬)，最终宇宙形成一个质点，这个质点的温度和压力都会剧烈上升，从而形成剧烈的爆炸(由于温度和压力剧烈上升也会引起化学反应和核反应)，爆炸重新形成天体运动状态，即使天体具有动能，天体之间再次形成相互相对运动和相互作用，进入下一个循环。因此可以认为宇宙的存在与发展其实是一个热力学循环过程。这种过程的本质可以简单、易懂地概括为“你惹我，我就一定吞噬你”，由此可见，存在交替作用的主体其最终结局就是相互吞噬、相互合并。

本发明人根据热力学的基本原理以及对宇宙现象的观察认为：在没有外部因素影响的前提下，热不可能百分之百的转换成其它任何形式的能量或物质。传统热力学第二定律中只阐述了在没有外部因素影响的前提下，热不能百分之百的转换成功，这一定律是正确的，但又是片面的。可以用通俗的语言将热定义为能量的最低形式，或者简称为这是宇宙的垃圾。经分析，本发明人还认为：任何生物(动物、植物、微生物、病毒和细菌)的生长过程都是放热的。经分析，本发明人还认为：任何一个过程或任何一个循环(不局限于热力学过程，例如化学反应过程、生物化学反应过程、光化学反应过程、生物生长过程、植物生长过程都包括在内)其最大做功能力守恒，本发明人认为没有光合作用的植物生长过程是不能提高其做功能力的，也就是说，豆芽的做功能力是不可能高于豆子的做功能力加上其吸收的养分的做功能力之和；之所以一棵树木的做功能力要大于树苗的做功能力，是因为阳光以光合作用的形式参与了由树苗到树木的生长过程。

本发明人认为：热机工作的基本逻辑是收敛-受热-发散。所谓收敛是工质 的密度的增加过程，例如冷凝、压缩均属收敛过程，在同样的压力下，温度低的工质收敛程度大；所谓受热就是工质的吸热过程；所谓发散是指工质的密度降低的过程，例如膨胀或喷射。任何一个发散过程都会形成做功能力的降低，例如，气态的空气的做功能力要远远低于液态空气的做功能力；甲醇加水加中等温度的热生成一氧化碳和氢气，虽然所生成的一氧化碳和氢气的燃烧热大于甲醇的燃烧热20％左右，但其做功能力大于甲醇的做功能力的比例则微乎其微，其原因在于这一过程虽然吸了20％左右的热，但是生成物一氧化碳和氢气的发散程度远远大于甲醇。因此，利用温度不高的热参加化学反应是没有办法有效提高生成物的做功能力的。

本发明的有益效果如下:

本发明所述蓄能发动机具有能量密度高，航程长，效率高的优点。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例2的结构示意图；

图3为本发明实施例3的结构示意图；

图4为本发明实施例4的结构示意图；

图5为本发明实施例5的结构示意图；

图6为本发明实施例6的结构示意图；

图7为本发明实施例7的结构示意图；

图8为本发明实施例8的结构示意图；

图9为本发明实施例9的结构示意图；

图中：

1有压有温工质保温储罐、11真空夹层、12保温层、2膨胀做功机构、21气缸活塞式膨胀做功机构、22涡轮、23喷管、24涡旋膨胀做功机构、3冷凝冷却器、4氧化剂入口、5还原剂入口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步进行说明。

实施例1

如图1所示的蓄能发动机,包括有压有温工质保温储罐1和膨胀做功机构2，所述有压有温工质保温储罐1与所述膨胀做功机构2的工质入口连通，工作时，在所述蓄能发动机运行之前在所述有压有温工质保温储罐1内预存有温有压工质，所述有压有温工质保温储罐1的耐温能力设为高于150℃。

所述有压有温工质保温储罐1结构构造可参考下述各实施例对应的附图，例如参见图1等，所述有压有温工质保温储罐1在承压壁内侧的保温层12，作为可以变换的实施方式，也可以采用其它结构形式实现保温功能，例如可以将保温层12设置在承压壁的外侧，也可以不设置保温层12，而通过设置真空夹层11的方式，例如实施例2，实现保温功能，等等。

实施例2

如图2所示的蓄能发动机,其与实施例1的区别在于，将所述有压有温工质保温储罐1改设为包括真空夹层11的有压有温工质保温储罐。

作为可以变换地实施方式，本发明所有实施方式中的所述有压有温工质保温储罐1均可以参照本实施例设置成包括真空夹层11的结构形式。

实施例3

如图3所示的蓄能发动机,在实施例1的基础上，进一步将所述膨胀做功机构2设为容积型膨胀做功机构，并具体的将所述容积型膨胀做功机构设为了气缸活塞式膨胀做功机构21。

实施例4

如图4所示的蓄能发动机,在实施例1的基础上，进一步将所述膨胀做功机构2设为速度型膨胀做功机构，并具体的将所述速度型膨胀做功机构是为了涡轮22。

实施例5

如图5所示的蓄能发动机,在实施例1的基础上，进一步将所述膨胀做功机构2设为喷管23。

实施例6

如图6所示的蓄能发动机,在实施例1的基础上，进一步将所述膨胀做功机构2设为涡旋膨胀做功机构24。

实施例7

如图7所示的蓄能发动机,在实施例1的基础上，进一步将所述膨胀做功机构2或设为包括涡旋膨胀做功机构24和涡轮22的组合型膨胀做功机构。

本实施中，仅是一个涡旋膨胀做功机构24后串联一个涡轮22，作为可以变换地实施方式，涡旋膨胀做功机构24和涡轮22的数量及其相互位置关系可以根据工况要求确定。

上述实施例3至实施例7中，给出了所述膨胀做功机构2的几种具体形式，但是本发明的所述膨胀做功机构2并不限于这几种形式，例如，可以是螺杆式膨胀做功机构、罗茨式膨胀做功机构、转子活塞式膨胀做功机构等等，还可以是速度型膨胀做功机构和容积型膨胀做功机构的组合型膨胀做功机构，实施例7即为组合型膨胀做功机构，作为可以变换地实施方式，当然也可以采用其它形式的组合，例如，气缸活塞式膨胀做功机构与涡轮组合，气缸活塞式膨胀做功机构与喷管组合，罗茨式膨胀做功机构与涡轮组合，等等。

实施例8

如图8所示的蓄能发动机,在实施例1基础上，进一步使所述膨胀做功机构2的工质出口与冷凝冷却器3连通。

作为可变换的实施方式，本发明所有实施例及其变换得到的实施方式均可选择性地参照实施例8使所述膨胀做功机构2的工质出口与冷凝冷却器3连通。

实施例9

如图9所示的蓄能发动机,在实施例1的基础上，进一步在所述有压有温工质保温储罐1上设置氧化剂入口4和设置还原剂入口5。

作为可变换的实施方式，本实施例中的氧化剂入口4和设置还原剂入口5可以择一设置。

作为可变换的实施方式，本发明所有实施例及其变换得到的实施方式均可选择性地参照实施例9及其变换得到的实施方式在所述有压有温工质保温储罐1上设置氧化剂入口4和/或设置还原剂入口5。

作为可变换的实施方式，本发明所有涉及氧化剂入口4和设置还原剂入口5的实施例及其变换得到的实施方式均可进一步选择性地将所述氧化剂入口4设为氧入口和/或所述还原剂入口5设为氢入口，或进一步选择性地将所述氧化剂入口4设为压缩空气入口和/或所述还原剂入口5设为燃料入口。

作为可变换的实施方式，本发明上述所有实施例及其变换得到的实施方式均可进一步将所述有压有温工质保温储罐1内的工质设为压缩空气或设为水蒸气。

作为可变换的实施方式，本发明上述所有实施例及其变换得到的实施方式均可进一步使所述有压有温工质保温储罐1的承压能力设为大于2.0MPa、2.1MPa、2.2MPa、2.3MPa、2.4MPa、2.5MPa、2.6MPa、2.7MPa、2.8MPa、2.9MPa、3.0MPa、3.1MPa、3.2MPa、3.3MPa、3.4MPa、3.5MPa、3.6MPa、3.7MPa、3.8MPa、3.9MPa、4.0MPa、4.1MPa、4.2MPa、4.3MPa、4.4MPa、4.5MPa、4.6MPa、4.7MPa、4.8MPa、4.9MPa、5.0MPa、5.1MPa、5.2MPa、5.3MPa、5.4MPa、5.5MPa、5.6MPa、5.7MPa、5.8MPa、5.9MPa、6.0MPa、6.1MPa、6.2MPa、6.3MPa、6.4MPa、6.5MPa、6.6MPa、6.7MPa、6.8MPa、6.9MPa、7.0MPa、7.1MPa、7.2MPa、7.3MPa、7.4MPa、7.5MPa、7.6MPa、7.7MPa、7.8MPa、7.9MPa、8.0MPa、8.1MPa、8.2MPa、8.3MPa、8.4MPa、8.5MPa、8.6MPa、8.7MPa、8.8MPa、8.9MPa、9.0MPa、9.1MPa、9.2MPa、9.3MPa、9.4MPa、9.5MPa、9.6MPa、9.7MPa、9.8MPa、9.9MPa、10.0MPa、10.1MPa、10.2MPa、10.3MPa、10.4MPa、10.5MPa、10.6MPa、10.7MPa、10.8MPa、10.9MPa、11.0MPa、11.1MPa、11.2MPa、11.3MPa、11.4MPa、11.5MPa、11.6MPa、11.7MPa、11.8MPa、11.9MPa、12.0MPa、12.1MPa、12.2MPa、12.3MPa、12.4MPa、12.5MPa、12.6MPa、12.7MPa、12.8MPa、12.9MPa、13.0MPa、13.1MPa、13.2MPa、13.3MPa、13.4MPa、13.5MPa、13.6MPa、13.7MPa、13.8MPa、13.9MPa、14.0MPa、14.1MPa、14.2MPa、14.3MPa、14.4MPa、14.5MPa、14.6MPa、14.7MPa、14.8MPa、14.9MPa、15.0MPa、15.1MPa、15.2MPa、15.3MPa、15.4MPa、15.5MPa、15.6MPa、15.7MPa、15.8MPa、15.9MPa、16.0MPa、16.1MPa、16.2MPa、16.3MPa、16.4MPa、16.5MPa、16.6MPa、16.7MPa、16.8MPa、16.9MPa、17.0MPa、17.1MPa、17.2MPa、17.3MPa、17.4MPa、17.5MPa、17.6MPa、17.7MPa、17.8MPa、17.9MPa、18.0MPa、18.1MPa、 18.2MPa、18.3MPa、18.4MPa、18.5MPa、18.6MPa、18.7MPa、18.8MPa、18.9MPa、19.0MPa、19.1MPa、19.2MPa、19.3MPa、19.4MPa、19.5MPa、19.6MPa、19.7MPa、19.8MPa、19.9MPa、20.0MPa、20.1MPa、20.2MPa、20.3MPa、20.4MPa、20.5MPa、20.6MPa、20.7MPa、20.8MPa、20.9MPa、21.0MPa、21.1MPa、21.2MPa、21.3MPa、21.4MPa、21.5MPa、21.6MPa、21.7MPa、21.8MPa、21.9MPa、22.0MPa、22.1MPa、22.2MPa、22.3MPa、22.4MPa、22.5MPa、22.6MPa、22.7MPa、22.8MPa、22.9MPa、23.0MPa、23.1MPa、23.2MPa、23.3MPa、23.4MPa、23.5MPa、23.6MPa、23.7MPa、23.8MPa、23.9MPa、24.0MPa、24.1MPa、24.2MPa、24.3MPa、24.4MPa、24.5MPa、24.6MPa、24.7MPa、24.8MPa、24.9MPa、25.0MPa、25.1MPa、25.2MPa、25.3MPa、25.4MPa、25.5MPa、25.6MPa、25.7MPa、25.8MPa、25.9MPa、26.0MPa、26.1MPa、26.2MPa、26.3MPa、26.4MPa、26.5MPa、26.6MPa、26.7MPa、26.8MPa、26.9MPa、27.0MPa、27.1MPa、27.2MPa、27.3MPa、27.4MPa、27.5MPa、27.6MPa、27.7MPa、27.8MPa、27.9MPa、28.0MPa、28.1MPa、28.2MPa、28.3MPa、28.4MPa、28.5MPa、28.6MPa、28.7MPa、28.8MPa、28.9MPa、29.0MPa、29.1MPa、29.2MPa、29.3MPa、29.4MPa、29.5MPa、29.6MPa、29.7MPa、29.8MPa、29.9MPa或大于30.0MPa。

作为可变换的实施方式，本发明上述所有实施例及其变换得到的实施方式均可进一步使所述有压有温工质保温储罐1的耐温能力设为高于155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃、220℃、225℃、230℃、235℃、240℃、245℃、250℃、255℃、260℃、265℃、270℃、275℃、280℃、285℃、290℃、295℃、300℃、305℃、310℃、315℃、320℃、325℃、330℃、335℃、340℃、345℃、350℃、355℃、360℃、365℃、370℃、375℃、380℃、385℃、390℃、395℃、400℃、405℃、410℃、415℃、420℃、425℃、430℃、435℃、440℃、445℃、450℃、455℃、460℃、465℃、470℃、475℃、480℃、485℃、490℃、495℃、500℃、505℃、510℃、515℃、520℃、525℃、530℃、535℃、540℃、545℃、550℃、555℃、560℃、565℃、570℃、575℃、580℃、585℃、590℃、595℃或高于600℃。

显然，本发明不限于以上实施例，根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案，可以推导出或联想出许多变型方案，所有这些变型方案，也应认 为是本发明的保护范围。