一种介质能源发动机的制作方法

文档序号:16447344发布日期:2019-01-02 21:29阅读:133来源:国知局
一种介质能源发动机的制作方法

本实用新型涉及发动机的技术领域,尤其涉及一种介质能源发动机。



背景技术:

随着社会的发展,经济和环境形成对立模式,经济的快速发展对能源的消耗也越来越大。石油、煤、天然气等均为不可再生能源,供汽车所消耗的石油资源和火力发电站消耗的煤炭资源随着人们的使用也越来越少,在石油和煤炭燃烧过程中排放出的尾气对环境的严重污染,并且很容易产生热浪,使能源的有效利用率很低,使地球气候变得越来越恶劣,而且发动机和火力发电站机构复杂,体积庞大,造成成本比较高。



技术实现要素:

本实用新型的目的是解决上述问题,提供一种结构简单,能有效的提高能源的利用率的介质能源发动机。

为了解决上述问题,本实用新型所采取的技术方案是:

一种介质能源发动机,包括发动机壳体、设置在发动机壳体内的对外做功的介质媒体回收装置,所述的介质媒体回收装置包括压缩机一、与压缩机一分别相连接的热腔和冷腔、设置在压缩机一和热腔之间的至少一根气管二、设置在压缩机一和冷腔之间的至少一根气管一、以及与热腔和冷腔均连接的至少一个介质回收筒,所述的气管二向热腔输送工质和所述的气管一向冷腔输送工质,所述的压缩机一与介质回收筒相连接,所述的热腔外相邻连接有热力室和冷腔外相邻连接有冷力室,所述的热力室是高温源,向热腔和气管二内放热,所述的冷力室是低温源,吸收冷腔和气管一内的热,所述的热力室通过与热腔和气管二之间的热交换向热腔和气管二内放热,所述的冷力室通过与冷腔和气管一之间的热交换吸收冷腔和气管一内的热,所述的热腔和冷腔通过介质回收筒相连通,所述的热腔和冷腔的热胀冷缩驱动动力轴移动实现对外做功。

所述的介质回收筒包括筒体、筒体内设置的可旋转的转轴、联动转轴的发电机、固定设置在转轴上的针束型双螺旋回热器、以及沿针束型双螺旋回热器内部的旋转方向设置的旋转滤芯,所述的筒体的两端对称设置有多个相连通的回流通道,一端的回流通道与热腔相连通,另外一端的回流通道与冷腔相连通,所述的筒体的外圆周壁还设置有一个与筒体相连通的回流管道,所述的回流管道与压缩机一相连接,所述的转轴的两端均通过转换轴与发电机相铰接。

所述的筒体内部沿筒体的轴向均匀设置多个圆环型的弹性挤轧壁,所述的圆环型的弹性挤轧壁位于筒体的内壁和针束型双螺旋回热器之间,所述的圆环型的弹性挤轧壁均与筒体同轴,相邻的两个圆环型的弹性挤轧壁之间设置有一定的间隙,所述的圆环型的弹性挤轧壁的外圆周壁和筒体的内壁之间均设置有回收滤芯,所述的圆环型的弹性挤轧壁均设置有与旋转滤芯相连通的通道口,各个回收滤芯之间互不相通,各个回收滤芯上均设置有与回流管道相连通的通管。

所述的圆环型的弹性挤轧壁的内圆周壁以及针束型双螺旋回热器上均安装有磁铁,所述的针束型双螺旋回热器上的双螺旋支架上安装的磁铁的磁性相反,所述的圆环型的弹性挤轧壁的内圆周壁上安装的磁铁的磁性相同,所述的磁铁均设置在圆环型的弹性挤轧壁和针束型双螺旋回热器上的双螺旋支架上安装的的边缘处,针束型双螺旋回热器的旋转使螺旋叶片以及圆环型的弹性挤轧壁之间的磁铁在磁性作用下相互作用,进而圆环型的弹性挤轧壁对回收滤芯进行伸张和压缩。

所述的介质回收筒为两个,所述的两个介质回收筒内部的针束型双螺旋回热器的旋转方向相反,每个介质回收筒与热腔和冷腔之间设置四条回流通道上均安装有单向止回阀门,所述的热腔和筒体之间一条回流通道上安装的单向止回阀门防止工质倒流入筒体内,另外一条回流通道上安装的单向止回阀门防止工质倒流入热腔内,所述的冷腔和筒体之间一条回流通道上安装的单向止回阀门防止工质倒流入筒体内,另外一条回流通道上安装的单向止回阀门防止工质倒流入冷腔内。

所述的热腔为奎西发动机一的结构室,所述的冷腔是奎西发动机二的结构室,所述的热腔和冷腔均有四个变动的腔体,所述的热腔的整体体积大于所述的冷腔的整体体积,所述的热腔和压缩机一之间的气管二为两根,所述的冷腔和压缩机一支架之间的气管一为两根,所述的热腔和冷腔的上止点水平位置和下止点水平位置均安装有电磁阀喷嘴,所述的电磁阀喷嘴向热腔喷射工质的和向冷腔喷射工质的,所述的电磁阀喷嘴与相应的气管一或者气管二相连接。

所述的奎西发动机一的进气口和排气口轴中心对称位置设有另外一对进气口和排气口,所述的奎西发动机二的进气口和排气口轴中心对称位置设有另外一对进气口和排气口,所述的奎西发动机一的两个进气口与奎西发动机二的两个出气口通过两个介质回收筒对应相连通,所述的奎西发动机一的两个出气口与奎西发动机二的两个进气口通过两个介质回收筒对应相连通。

所述的奎西发动机一的结构室和奎西发动机二的结构室内均设置有受调内转子容积体,所述的受调内转子容积体可以作为压缩机设备使用,可作为压缩机一使用。

还包括为介质媒体回收装置的冷腔提供冷源的热泵循环装置,所述的热泵循环装置包括通过管道依次相连接的冷凝器、压缩机二、蒸发器和膨胀阀,所述的冷凝器和膨胀阀通过管道相连通,所述的蒸发器是低温源,通过与冷腔、气管一、周围环境之间的热交换吸收冷腔、气管一、周围环境内的热。

还包括为介质媒体回收装置的热腔提供热源的布雷顿循环装置,所述的布雷顿循环装置包括通过管道依次相连接的低压压缩机、低温回热器、高温回热器、节流器、高温聚光发生器和加热交换器,所述的高温聚光发生器和高温回热器通过管道相连通,所述的低压压缩机还通过管道连接有高压压缩机,所述的高压压缩机通过管道与低温回热器相连通,所述的高压压缩机通过管道与高温回热器相连通,所述的加热交换器通过管道与高温回热器相连通,所述的节流器是高温源,通过与热腔和气管二之间的热交换向热腔和气管二放热,所述的冷凝器通过与加热交换器之间的热交换向加热交换器放热,所述的蒸发器通过与低温回热器之间的热交换向低温回热器吸热。

本实用新型的增益效果是:

本实用新型在使用的时候,热力室是高温源,向热腔和气管二内吸热升温,冷力室是低温源,吸收冷腔和气管一内的热,然后通过热腔的热涨和冷腔的冷缩实现对外做工,同时通过向热腔和冷腔对应喷射以工质,工质进入热腔中,吸热气化膨胀,进一步加快了热腔的热涨速率,工质进入冷腔中,吸热气化膨胀,使冷腔的温度降低,进一步加快了冷腔的冷缩速率,然后工质通过回流通道进入筒体内,启动电机,针束型双螺旋回热器旋转,工质被针束型双螺旋回热器上的旋转滤芯吸收,工质在离心力的作用下摔向圆环型的弹性挤轧壁,使介质回收滤芯通过通道口吸纳圆环型的弹性挤轧壁上的热工质,针束型双螺旋回热器的旋转进而使装配在螺旋叶片以及圆环型的弹性挤轧壁的磁铁在磁性作用下相互作用,通过磁性相同相排斥和磁性相反相吸的原理使圆环型的弹性挤轧壁对回收滤芯进行伸张和压缩,回收滤芯内部的工质在此作用力进入回流管道,工质进入压缩机一压缩被液化,然后再通过气管二和气管一分别进入热腔和冷腔循环使用。本实用新型通过介质媒体回收装置中的工质回路保证了内部工质的平衡,能有效的利用压缩机一控制内部气压从而控制对外工的输出的功率;本实用新型可以通过热泵循环装置和布雷顿循环装置大大的提高了能量的利用率和对外的输出的功率,并且还提供高温聚光方式相结合,扩大了实用性的范围,从而更广泛的应用到绝大部分能源提供端;本实用新型的热腔和冷腔可以采用奎西发动机的结构室,大大的缩小了内部动子和静子之间的摩擦力,提高了整体的利用率,奎西发动机一和奎西发动机二的进气口和出气口上设置的单向止回阀门能够减少工质之间的摩擦,提高能量的利用率和转化率,奎西发动机一和奎西发动机二均设置有两对排气口和进气口,适应了内部气压在任何状态的变换,从而减小了内部摩擦,增大了壳体壁的热交换表面积,大大增加了转换效率。本实用新型结构简单,设计合理,工质能够高了热腔的热涨速率和冷腔的冷缩速率,能够大大的提供能量的利用率和转化率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图之一。

图2为本实用新型的介质回收筒的结构示意图。

图3为本实用新型的结构示意图之二。

图4为本实用新型的结构示意图之三。

图5为本实用新型的结构示意图之四。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

参见图1、图2、图3、图4和图5,图中序号:1为压缩机一、2为热腔、3为冷腔、4为气管二、5为气管一、6为介质回收筒、7为热力室、8为冷力室、9为筒体、10为转轴、11为针束型双螺旋回热器、12为旋转滤芯、13为回流通道、14为回流管道、15为转换轴、16为圆环型的弹性挤轧壁、17为回收滤芯、18为通道口、19为通管、20为磁铁、21为单向止回阀门、22为冷凝器、23为压缩机二、24为蒸发器、25为膨胀阀、26为低压压缩机、27为低温回热器、28为高温回热器、29为节流器、30为高温聚光发生器、31为加热交换器、32为奎西发动机一、33为奎西发动机二和34为高压压缩机

实施例一:参见图1和图2,本实用新型一种介质能源发动机,包括发动机壳体、设置在发动机壳体内的对外做功的介质媒体回收装置,所述的介质媒体回收装置包括压缩机一1、与压缩机一1分别相连接的热腔2和冷腔3、设置在压缩机一1和热腔2之间的至少一根气管二4、设置在压缩机一1和冷腔3之间的至少一根气管一5、以及与热腔2和冷腔3均连接的至少一个介质回收筒,所述的气管二4向热腔2输送工质和所述的气管一5向冷腔3输送工质,所述的压缩机一1与介质回收筒相连接,所述的热腔2外相邻连接有热力室7和冷腔3外相邻连接有冷力室8,所述的热力室7是高温源,向热腔2和气管二4内放热,所述的冷力室8是低温源,吸收冷腔3和气管一5内的热,所述的热力室7通过与热腔2和气管二4之间的热交换向热腔2和气管二4内放热,所述的冷力室8通过与冷腔3和气管一5之间的热交换吸收冷腔3和气管一5内的热,所述的热腔2和冷腔3通过介质回收筒相连通,所述的热腔2和冷腔3的热胀冷缩驱动动力轴移动实现对外做功。

所述的介质回收筒包括筒体9、筒体9内设置的可旋转的转轴10、联动转轴10的发电机、固定设置在转轴10上的针束型双螺旋回热器11、针束型双螺旋回热器11的外圆周壁上缠绕的两个螺旋叶片、以及沿针束型双螺旋回热器11内部的旋转方向设置的旋转滤芯12,所述的筒体9的两端对称设置有两个相连通的回流通道13,一个回流通道13与热腔2相连通,另外一个回流通道13与冷腔3相连通,所述的筒体9的外圆周壁还设置有一个与筒体9相连通的回流管道14,所述的回流管道14与压缩机一1相连接,所述的转轴10的两端均通过转换轴15与发电机相铰接。

所述的筒体9内部沿筒体9的轴向均匀设置多个圆环型的弹性挤轧壁16,所述的圆环型的弹性挤轧壁16位于筒体9的内壁和针束型双螺旋回热器11之间,所述的圆环型的弹性挤轧壁16均与筒体9同轴,相邻的两个圆环型的弹性挤轧壁16之间设置有一定的间隙,所述的圆环型的弹性挤轧壁16的外圆周壁和筒体9的内壁之间均设置有回收滤芯17,所述的圆环型的弹性挤轧壁16均设置有与旋转滤芯12相连通的通道口18,各个回收滤芯17之间互不相通,各个回收滤芯17上均设置有与回流管道14相连通的通管19。

所述的圆环型的弹性挤轧壁16的内圆周壁以及针束型双螺旋回热器1上均安装有磁铁20,所述的针束型双螺旋回热器11上的双螺旋支架上安装的磁铁20的磁性相反,所述的圆环型的弹性挤轧壁16的内圆周壁上安装的磁铁20的磁性相同,所述的磁铁20均设置在圆环型的弹性挤轧壁16和针束型双螺旋回热器11上的双螺旋支架上安装的边缘处,针束型双螺旋回热器11的旋转使螺旋叶片以及圆环型的弹性挤轧壁16之间的磁铁20在磁性作用下相互作用,进而圆环型的弹性挤轧壁16对回收滤芯17进行伸张和压缩。

本实用新型在使用的时候,热力室7是高温源,向热腔2和气管二4内吸热升温,冷力室8是低温源,吸收冷腔3和气管一5内的热,然后通过热腔2的热涨和冷腔3的冷缩实现对外做工,同时通过向热腔2和冷腔3对应喷射以工质,向热腔2喷入工质的时候,热腔2处于最大压缩状态,向冷腔3喷入工质的时候,冷腔3也处于最大压缩状态,工质进入热腔2中,吸热气化膨胀,进一步加快了热腔2的热涨速率,工质进入冷腔3中,吸热气化膨胀,使冷腔3的温度降低,进一步加快了冷腔3的冷缩速率,然后工质通过回流通道13进入筒体9内,启动电机,针束型双螺旋回热器11旋转,工质被针束型双螺旋回热器11上的旋转滤芯12吸收,工质在离心力的作用下摔向圆环型的弹性挤轧壁16,使回收滤芯17通过通道口18吸纳圆环型的弹性挤轧壁16上的工质,针束型双螺旋回热器11的旋转进而使装配在螺旋叶片以及圆环型的弹性挤轧壁16的磁铁20在磁性作用下相互作用,通过磁性相同相排斥和磁性相反相吸的原理使圆环型的弹性挤轧壁16对回收滤芯17进行伸张和压缩,回收滤芯17内部的工质在此作用力进入回流管道14,工质进入压缩机一1压缩被液化,然后再通过气管二4和气管一5分别进入热腔2和冷腔3循环使用。本实用新型通过介质媒体回收装置中的工质回路保证了内部工质的平衡,能有效的利用压缩机一1控制内部气压从而控制对外工的输出的功率。本实用新型结构简单,设计合理,工质能够高了热腔的热涨速率和冷腔的冷缩速率,能够大大的提供能量的利用率和转化率。

实施例二:参见图2、图3和图4,一种介质能源发动机,本实施例的结构与实施例一基本相同,相同之处不再重述,其不同之处在于:所述的介质回收筒6为两个,每个介质回收筒6与热腔2和冷腔3之间设置四条回流通道13上均安装有单向止回阀门21,所述的热腔2和筒体9之间一条回流通道13上安装的单向止回阀门21防止工质倒流入筒体9内,另外一条回流通道13上安装的单向止回阀门21防止工质倒流入热腔2内,所述的冷腔3和筒体9之间一条回流通道13上安装的单向止回阀门21防止工质倒流入筒体9内,另外一条回流通道13上安装的单向止回阀门21防止工质倒流入冷腔3内。所述的热腔2为奎西发动机一32的结构室,所述的冷腔3是奎西发动机二33的结构室,所述的热腔2和冷腔3均有四个变动的腔体,所述的热腔2的整体体积大于所述的冷腔3的整体体积,所述的热腔2和压缩机一1之间的气管二4为两根,所述的冷腔3和压缩机一1支架之间的气管一5为两根,所述的热腔2和冷腔3的上止点水平位置和下止点水平位置均安装有电磁阀喷嘴,所述的电磁阀喷嘴向热腔2喷射工质的和向冷腔3喷射工质的,所述的电磁阀喷嘴与相应的气管一5或者气管二4相连接。

所述的奎西发动机一32的进气口和排气口轴中心对称位置设有另外一对进气口和排气口,所述的奎西发动机二33的进气口和排气口轴中心对称位置设有另外一对进气口和排气口,所述的奎西发动机一32的两个进气口与奎西发动机二33的两个出气口通过两个介质回收筒6对应相连通,所述的奎西发动机一32的两个出气口与奎西发动机二33的两个进气口通过两个介质回收筒6对应相连通。

所述的奎西发动机一32的结构室和奎西发动机二33的结构室内均设置有受调内转子容积体,所述的受调内转子容积体可以作为压缩机设备使用,可作为压缩机一1使用。

本实用新型的热腔2和冷腔3可以采用奎西发动机的结构室,大大的缩小了内部动子和静子之间的摩擦力,提高了整体的利用率,奎西发动机一32和奎西发动机二33的进气口和出气口上设置的单向止回阀门21能够减少工质之间的摩擦,提高能量的利用率和转化率,奎西发动机一32和奎西发动机二33均设置有两对排气口和进气口,适应了内部气压在任何状态的变换,从而减小了内部摩擦,增大了奎西发动机一32和奎西发动机二33的壳体壁的热交换表面积,大大增加了转换效率,热力室7以奎西发动机壳体一32的壁作为导热片向热腔2传送热量,冷力室8以奎西发动机壳体二33的壁作为导热片向冷腔3吸收热量。本实用新型结构简单,设计合理,工质能够高了热腔的热涨速率和冷腔的冷缩速率,能够大大的提供能量的利用率和转化率。

实施例三:参见图2和图5,一种介质能源发动机,本实施例的结构与实施例一基本相同,相同之处不再重述,其不同之处在于:还包括为介质媒体回收装置的冷腔3提供冷源的热泵循环装置,所述的热泵循环装置包括通过管道依次相连接的冷凝器22、压缩机二23、蒸发器24和膨胀阀25,所述的冷凝器24和膨胀阀25通过管道相连通,所述的蒸发器24是低温源,通过与冷腔2、气管一5、周围环境之间的热交换吸收冷腔2、气管一5、周围环境内的热。

还包括为介质媒体回收装置的热腔2提供热源的布雷顿循环装置,所述的布雷顿循环装置包括通过管道依次相连接的低压压缩机26、低温回热器27、高温回热器28、节流器29、高温聚光发生器30和加热交换器31,所述的高温聚光发生器30和高温回热器28通过管道相连通,所述的低压压缩机26还通过管道连接有高压压缩机34,所述的高压压缩机34通过管道与低温回热器27相连通,所述的高压压缩机34通过管道与高温回热器28相连通,所述的加热交换器31通过管道与高温回热器28相连通,所述的节流器29是高温源,通过与热腔2和气管二4之间的热交换向热腔2和气管二4放热,所述的冷凝器22通过与加热交换器31之间的热交换向加热交换器31放热,所述的蒸发器24通过与低温回热器27之间的热交换向低温回热器27吸热。

本实用新型可以通过热泵循环装置和布雷顿循环装置大大的提高了能量的利用率和对外的输出的功率,热泵循环装置和布雷顿循环装置中的工质不一定是同种载体,在工质回收装置经过压缩机一1的压缩后的工质分别进入气管一5和气管二4,通过布雷顿循环装置的节流器29加热,继而再通过高温聚光热方式成为极高温的工质,通过热泵循环装置的蒸发器24的吸热后,也可以再通过半导体制冷方式、脉管式制冷方式、涡旋式制冷方式或半导体制冷选择性相结合的方式制冷成为温度极低的工质,在条件允许下,也可添加采取绝热去磁方式制冷,在热泵循环装置和布雷顿循环装置对应的蒸发器24以及节流室29可以先通过涡流分离管方式提高进入热腔的工质温度和降低进入冷腔的温度。本实用新型结构简单,设计合理,工质能够高了热腔的热涨速率和冷腔的冷缩速率,能够大大的提供能量的利用率和转化率。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,不限定对气管二添加其他设备对其加热,也不限定对气管一添加其他设备对其降温,同时也不限对各个环节添加辅助设备,上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

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