喷气式aip旋转碳氢发动机的制作方法
【专利说明】喷气式AIP旋转碳氢发动机发明领域
[0001]本发明涉及全新发动机领域，具体涉及一种氢气燃烧放热，干冰吸热膨胀做功的原理，且二者可相结合无限循环封闭反应的旋转碳氢发动机。
【背景技术】
[0002]社会发展日新月异，传统能源使用方式和大量消耗对环境和人类的生存发展造成严重伤害也背负巨大负担，新的能源需求日益迫切，新的能源方式也层出不穷。本人几年前发明了简单的吸热式干冰发动机，就是为了解决这些问题，但本人所发明的吸热式干冰发动机结构复杂过时，制作难度大，能量转化稍低。
[0003]现面向未来实现一种更先进，健康，环保，高效，易用的新的能量运用方式。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本人设计了一种全新的更先进的发动机模式，开辟一个新的发动机领域。传统现有发动机有两个模式，一个是斯特林发动机，原理是热胀冷缩；另一个是四冲程发动机，原理是吸气，压缩，做功，排气四个反应过程。包括后来的航空喷气式发动机和燃气轮机均是四冲程发动机及其模式的变种。本人现设计的这个全新型发动机没有斯特林，四冲程等传统发动机原理，结构及部件。完全区别于传统现有所有发动机类型及样式。根据干冰吸热膨胀做功这个核心原理做如下发明:一种新型发动机，以氢气和氧气燃烧放热作为阳极(必须是纯净的氢气但是没有纯度百分比的要求，这里以纯氧为供体，实际运用也可以是空气。任何热源和任意能量体及不论机理形式产生的热量亦可为阳极)，以干冰为阴极，完全吸收阳极放出的热能量膨胀做功输出机械力为系统阴极的常温态旋转式干冰吸热发动机。
[0005]此发动机具有AIP模式，可摆脱空气，独立运行。能够零排放，零污染，最大限度减小能量转变过程中的损耗，效率无限接近百分百，甚至可以超越。阳极，阴极均为范畴统一称呼，且均被视为独立的能量体。
[0006]
本发明是这样解决技术问题的:
发动机包括中心轴，阳极，阴极，龙卷笼，其中中心轴分为输送阴阳极能量体出入的内层和包裹内层但不接触内层并且连接阴极的输出主动力的外层，各层之间用真空隔离或是留存空气接触；阳极是一个空心螺旋圆环，螺旋圆环中心点是氢气管道、氧气管道的入口及点火器的结合点，经点火器点燃后，点燃的氢气燃烧沿着螺旋一路向外走，到最尾端又绕回阳极中心轴的内层内，余气和燃烧产物通过余气管道从中心轴的外口排出，输送气体的管道出口和入口都在阳极中心轴头端外口位置，内层深入阴极内部分留有干冰喷射孔，干冰通过干冰管道输送；阴极是一个带两个喷口的碟形体，以碟形体的中心核心为圆点，以此圆点到球体的最远距离为半径形成的圆面为核心圆面，核心圆面的圆心即是整个碟形体的核心点，核心点与阳极的螺旋圆环中心点重合，阴极和阳极互不接触，阴极喷口分别在核心圆直径的两端，喷射方向与其直径垂直，喷射线路平行相反，阴极喷口所在圆周相同，阴极喷口内侧引一三角曲面，凹面朝向阴极核心点，此三角弧面称为引流弧，阴极喷口开口方向与核心圆面直径相切，阴极喷口喷射方向接触碟形体部分为抛物线，干冰在阴极里吸热膨胀变为高压气态二氧化碳，从阴极喷口连续高速喷出，整个阴极高速自转，带动外层转动而输出机械力，阴极与中心轴的外层用机械密封轴承相连接，内层不随极体运动；龙卷笼整体是一个锥形体，龙卷笼的底面部分包裹着阴极，龙卷笼底部与阴极不直接接触，龙卷笼尖面延伸与阳极中心轴外层相接成为龙卷笼动力输出(以密封轴承相接)，龙卷笼上端与阳极中心轴相接处留有二氧化碳排出口，龙卷笼内壁正对阴极承受喷射的环面为始布满流线型螺纹走气槽，走气槽用以引导龙卷笼内二氧化碳气体的走向，走气槽从龙卷笼内壁正对阴极喷口位置开始缓缓螺旋向上至尖端出口处，走气槽内从底部至尖端以高到低刻绘波浪型底纹，承受阴极喷射的二氧化碳气流，带动龙卷笼整体转动；中心轴的外层及龙卷笼上部均设置有齿轮，齿轮用于传递动力。龙卷笼囚禁二氧化碳，平衡转向力，转化辅助功，运动方向与阴极运动方向相反。
[0007]本发明还可以这样来解决技术问题:龙卷笼外壁光滑，整体规整流线，最大限度减少能量损耗。
[0008]本发明的另一个技术问题是这样解决的:包括中心轴，阳极，阴极，龙卷笼，其中中心轴分为输送阴阳极能量体出入的内层和包裹内层但不接触内层并且连接阴极的输出主动力的外层，各层之间用真空隔离或是留存空气接触；阳极是一个空心螺旋圆环，螺旋圆环中心点是氢气管道、氧气管道的入口及点火器的结合点，经点火器点燃后，点燃的氢气燃烧沿着螺旋一路向外走，到最尾端又绕回阳极中心轴的内层内，余气和燃烧产物通过余气管道从中心轴的外口排出，输送气体的管道出口和入口都在阳极中心轴头端外口位置，内层深入阴极内部分留有干冰喷射孔，干冰通过干冰管道输送；阴极是一个带两个喷口的碟形体，以碟形体的中心核心为圆点，以此圆点到球体的最远距离为半径形成的圆面为核心圆面，核心圆面的圆心即是整个碟形体的核心点，核心点与阳极的螺旋圆环中心点重合，阴极和阳极互不接触，阴极喷口分别在核心圆直径的两端，喷射方向与其直径垂直，喷射线路平行相反，阴极喷口所在圆周相同，阴极喷口内侧引一三角曲面，凹面朝向阴极核心点，此三角弧面称为引流弧，阴极喷口开口方向与核心圆面直径相切，阴极喷口喷射方向接触碟形体部分为抛物线，干冰在阴极里吸热膨胀变为高压气态二氧化碳，从阴极喷口连续高速喷出，整个阴极高速自转，带动外层转动而输出机械力，阴极与中心轴的外层用机械密封轴承相连接，内层不随极体运动；节点由串在一起的阳极、阴极构成，中心轴贯穿阴极，两边管路相同，即管路串联节点，氢氧通过I号节点进入，在I号双极节点的阳极里燃烧，继续输入流动到2号节点，在2号节点的阳极燃烧，如此运行至N号节点，废气及水均由排水管排出；干冰由I号节点进入，流经2号双极节点至N号双极节点，内层处于静态，不同的节点之间各路管线均可互相对接；龙卷笼包裹着阴极，龙卷笼与阴极不直接接触，龙卷笼尖面延伸与阳极中心轴外层相接成为龙卷笼动力输出，龙卷笼上端与阳极中心轴相接处留有二氧化碳排出口，龙卷笼内壁正对阴极承受喷射的环面为始布满流线型螺纹走气槽，走气槽用以引导龙卷笼内二氧化碳气体的走向，走气槽从龙卷笼内壁正对阴极喷口位置开始缓缓螺旋向上至尖端出口处，走气槽内从底部至尖端以高到低刻绘波浪型底纹，承受阴极喷射的二氧化碳气流，带动龙卷笼整体转动；中心轴的外层及龙卷笼上部均设置有齿轮，齿轮用于传递动力。
[0009]本发明的另一个技术问题还可以这样解决:节点间是靠中心轴的外层传动轴来互相连接传输机械力，在节点外层的两端各有两个扇形体的榫卯，两个节点用扇形体榫卯连接在一起，四个扇形体榫卯插入连接组合形成整体的空心圆柱外层轴；
龙卷笼中段为空心圆柱体，龙卷笼中段以对接圆环连接，对接圆环称为龙卷环，龙卷环之间以流线外骨骼相互连接，在龙卷环截面上十字等分四分之一为弧度大小，隆起形成外骨骼，在连接处相对的两边延伸出相等距离为长度，在龙卷环外连接处形成凸起的鱼鳍形榫卯，两两相对契合连接，形成珠串形的形体，连接后内部流线型螺纹走气槽上下相对连贯连接。
[0010]本发明可以达到的有益效果是:①氢的发热值，是目前除核燃料外，其他所有化石，化工，自然生物燃料都无法比拟的高能燃料
②氢气的燃烧产物是水，没有污染，其他化石燃料会生成各种粉尘，颗粒，有害气体
③氢气的导热性好，燃烧速度快，点燃快
④氢气无毒，泄露也不会造成环境的大规模污染和破坏。和石化燃料相比，对人身伤害相对安全系数要高
⑤氢的储量丰富！是构成宇宙质量的75%的重要元素。在地球上以水的形式大量广泛存在，且可以循环使用！
⑥氢可以进化为核燃料！这是目前人类所认知的终极能量利用方法一核聚变！是理想，高效，无限，永恒的能源！
⑦氢使用范围广泛。不论航空，航天，航海，化工，车辆(军用，民用)等等方面均会用到。且不论在地球环境下，在太空，其他外星球都是可以使用的能量！(人类赖以生存的最基本物质条件:空气，阳光，水。这里就已经占了两项:氧气和水，至于光明这里面也是有手段可以实现)
⑧干冰，即固态的二氧化碳，在空气中占0.03%但是人类及动植物生活所息