專(zhuān)利名稱(chēng)：非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱能與動(dòng)力領(lǐng)域，尤其是一種非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)熱氣發(fā)動(dòng)機(jī)，即斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用日趨廣泛，但是其機(jī)構(gòu)復(fù)雜，加熱區(qū)和冷 卻區(qū)的面積和加熱及冷卻時(shí)間均受限，為此，急需發(fā)明一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加熱和冷卻效率高， 功率和體積之比高的新型熱氣發(fā)動(dòng)機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下一種非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)，包括壓氣機(jī)、冷卻器、加熱器和爆排發(fā)動(dòng)機(jī)， 所述壓氣機(jī)的氣體工質(zhì)出口與所述冷卻器的氣體工質(zhì)入口連通，所述冷卻器的氣體工質(zhì)出 口與所述加熱器的氣體工質(zhì)入口連通，所述加熱器的氣體工質(zhì)出口與所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)的氣 體工質(zhì)入口連通，所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體工質(zhì)出口與所述壓氣機(jī)的氣體工質(zhì)入口連通，所 述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)所述壓氣機(jī)輸出動(dòng)力或迂回輸出動(dòng)力，所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外輸出動(dòng)力。在所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體工質(zhì)出口與所述壓氣機(jī)的氣體工質(zhì)入口之間設(shè)排氣冷 卻器。在所述壓氣機(jī)上設(shè)壓氣機(jī)冷卻器。在所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)上設(shè)爆排發(fā)動(dòng)機(jī)加熱器。在所述壓氣機(jī)和所述冷卻器之間、所述冷卻器和所述加熱器之間、所述加熱器和 所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)之間、所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)和所述壓氣機(jī)之間、所述壓氣機(jī)上和/或所述爆排 發(fā)動(dòng)機(jī)上設(shè)控制閥。在所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體工質(zhì)出口與所述壓氣機(jī)的氣體工質(zhì)入口之間設(shè)排氣熱 交換器，所述冷卻器的出口經(jīng)所述排氣熱交換器與所述加熱器的氣體工質(zhì)入口連通，利用 排氣的熱量將經(jīng)過(guò)所述冷卻器冷卻后的工質(zhì)加熱后進(jìn)入所述加熱器進(jìn)一步加熱再進(jìn)入所 述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)膨脹作功。所述壓氣機(jī)設(shè)為葉輪壓氣機(jī)。所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)為動(dòng)力葉輪機(jī)。所述壓氣機(jī)設(shè)為活塞式壓氣機(jī)。所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)為活塞式爆排發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明雖然是熱氣發(fā)動(dòng)機(jī)，但是與傳統(tǒng)熱氣發(fā)動(dòng)機(jī)(即斯特林發(fā)動(dòng)機(jī))不同，在 斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)中，工質(zhì)是在單一通道內(nèi)往復(fù)流動(dòng)，這就給加熱區(qū)和冷卻區(qū)帶來(lái)相當(dāng)?shù)南拗疲?使加熱效率和冷卻效率都受影響。不僅如此，在斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)中，由于工質(zhì)往復(fù)流動(dòng)，所以 無(wú)論是加熱區(qū)還是冷卻區(qū)都不能進(jìn)行對(duì)流傳熱，因此傳熱效率及加熱后的最高溫度和冷卻 后的最低溫度都受影響，進(jìn)而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和功率強(qiáng)度。而本發(fā)明所公開(kāi)的非共軛零 距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)中工質(zhì)的流動(dòng)是按單一方向進(jìn)行的，形成一個(gè)單一流動(dòng)方向的閉合回路，這樣就克服了斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的上述缺陷。本發(fā)明的原理是將經(jīng)所述壓氣機(jī)壓縮后產(chǎn)生的高壓氣體工質(zhì)在所述冷卻器中放 熱降溫后進(jìn)入所述加熱器，在所述加熱器中吸收熱量提高溫度后進(jìn)入所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，在 所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)中膨脹作功后再進(jìn)入所述壓氣機(jī)進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)。本發(fā)明中的動(dòng)力葉輪機(jī)與葉輪壓氣機(jī)可以同軸設(shè)置，也可以非同軸設(shè)置，動(dòng)力葉 輪機(jī)對(duì)葉輪壓氣機(jī)可直接輸出動(dòng)力，也可以間接輸出動(dòng)力。本發(fā)明所公開(kāi)的非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)由于氣體工質(zhì)是處于閉合循環(huán)狀 態(tài)，所以可以采用效率較高的工質(zhì)如氦氣等；由于加熱是采用外燃形式加熱，所以可以使用 各種燃料，而且由于屬于連續(xù)燃燒，所以燃燒更容易控制，燃燒效率和排氣會(huì)更好。本發(fā)明所公開(kāi)的非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)由于加熱區(qū)和冷卻區(qū)均是連續(xù)工 作，而且加熱區(qū)和冷卻區(qū)的傳熱面積不受限制，所以傳熱負(fù)荷和效率會(huì)有大幅度提高。本發(fā)明所述控制閥的開(kāi)啟和關(guān)閉根據(jù)工作過(guò)程加以控制，所述的壓氣機(jī)和所述爆 排發(fā)動(dòng)機(jī)的排量和/或工作相位可設(shè)為不同。本發(fā)明所述壓氣機(jī)冷卻器的設(shè)置是為了實(shí)現(xiàn) 氣體工質(zhì)的恒溫或近恒溫壓縮過(guò)程，所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)加熱器的設(shè)置是為了實(shí)現(xiàn)氣體工質(zhì)的 恒溫或近恒溫膨脹過(guò)程。所謂的恒溫是指溫度保持不變的過(guò)程，恒溫壓縮是指溫度保持不 變的壓縮過(guò)程，恒溫膨脹是指溫度保持不變的膨脹過(guò)程；所謂近恒溫是指溫度趨于不變的 過(guò)程，近恒溫壓縮是指溫度趨于不變的壓縮過(guò)程，近恒溫膨脹是指溫度趨于不變的膨脹過(guò) 程。本發(fā)明中的壓氣機(jī)是指分別具有氣體工質(zhì)入口和氣體工質(zhì)出口的一切可以使氣 體工質(zhì)增壓的裝置，例如葉輪壓氣機(jī)、活塞式壓氣機(jī)、螺桿式、齒輪式和轉(zhuǎn)子式壓氣機(jī)等；所 謂的氣體工質(zhì)是指在冷卻器中不冷凝的不發(fā)生相變的氣體，如氦氣、氫氣、氬氣等；所謂加 熱器是指一切可以對(duì)氣體工質(zhì)進(jìn)行外部加熱的裝置，可以是用火焰直接進(jìn)行的外部加熱的 裝置，也可以是用熱交換器對(duì)氣體工質(zhì)進(jìn)行加熱的裝置；所謂的爆排發(fā)動(dòng)機(jī)是指只有作功 過(guò)程和排氣過(guò)程的作功機(jī)構(gòu)，這種作功機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程是將預(yù)先準(zhǔn)備好的氣體工質(zhì)(多為 高溫高壓氣體或高壓氣體)充入作功機(jī)構(gòu)內(nèi)，在機(jī)構(gòu)內(nèi)不再進(jìn)行壓縮就進(jìn)行膨脹作功，在 膨脹作功后將氣體工質(zhì)排出的作功機(jī)構(gòu)，例如只進(jìn)行作功沖程和排氣沖程的活塞式作功機(jī) 構(gòu)以及葉輪式作功機(jī)構(gòu)(如動(dòng)力透平等)等；所謂冷卻器是指一切可以對(duì)氣體工質(zhì)進(jìn)行冷 卻的裝置，可以是散熱器或熱交換器；所謂葉輪壓氣機(jī)是指能夠壓縮氣體工質(zhì)的葉輪式或 渦輪式壓氣機(jī)，包括軸流式、徑流式、混流式；所謂動(dòng)力葉輪機(jī)是指在氣體工質(zhì)作用下能將 氣體工質(zhì)的壓力能和熱能轉(zhuǎn)換成動(dòng)力的葉輪式裝置或渦輪式裝置；所謂“所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī) 對(duì)所述壓氣機(jī)輸出動(dòng)力”是指所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)所述壓氣機(jī)直接輸出動(dòng)力或經(jīng)齒輪等機(jī)構(gòu) 的間接輸出動(dòng)力；所謂“所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)所述壓氣機(jī)迂回輸出動(dòng)力”是指所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī) 將動(dòng)力輸出到一個(gè)動(dòng)力源中，再由這個(gè)動(dòng)力源對(duì)所述壓氣機(jī)輸出動(dòng)力；所謂的非共軛是指 所述壓氣機(jī)和所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)由兩個(gè)不同的機(jī)構(gòu)來(lái)分別實(shí)現(xiàn)氣體工質(zhì)的壓縮和作功，所謂 的零距是指所述冷卻器和所述加熱器連續(xù)設(shè)置的結(jié)構(gòu)形式。本發(fā)明所公開(kāi)的非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)中所述壓氣機(jī)和所述 爆排發(fā)動(dòng)機(jī) 之間的傳動(dòng)比可設(shè)為可調(diào)式，以使所述非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)在不同轉(zhuǎn)速情況下均 能保持高效工作狀態(tài)。本發(fā)明所公開(kāi)的非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)，特別是本發(fā)明所公開(kāi)的非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)的某些實(shí)施例中具有相當(dāng)高的密閉性，所以可以在閉合通道中充入高 壓氣體工質(zhì)(即發(fā)動(dòng)機(jī)處于非工作狀態(tài)時(shí)，通道內(nèi)的氣體工質(zhì)的壓強(qiáng)處于較高或相當(dāng)高的 水平)，增加氣體工質(zhì)的密度，從而增加傳熱效率和功率密度，而且可以使循環(huán)壓比增高，提 高效率。本發(fā)明中所謂連通是指直接連通、經(jīng)過(guò)若干過(guò)程(包括與其他物質(zhì)混合等)的間 接連通或經(jīng)泵、控制閥等受控連通。本發(fā)明中的加熱器也可以是利用太陽(yáng)能對(duì)氣體工質(zhì)進(jìn) 行加熱的裝置。本發(fā)明中的壓氣機(jī)包括多級(jí)壓氣機(jī)和帶中間冷卻的多級(jí)壓氣機(jī)。
本發(fā)明中為了提高加熱和冷卻效率，可以在壓氣機(jī)上設(shè)置冷卻裝置，在爆排發(fā)動(dòng) 機(jī)上設(shè)置加熱裝置，還可以在壓氣機(jī)設(shè)為活塞式壓氣機(jī)和爆排發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)為活塞式爆排發(fā)動(dòng) 機(jī)的結(jié)構(gòu)中，活塞式壓氣機(jī)和活塞式爆排發(fā)動(dòng)機(jī)都采用多個(gè)小徑氣缸的形式。本發(fā)明在壓氣機(jī)設(shè)為活塞式壓氣機(jī)和爆排發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)為活塞式爆排發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu) 中，需要在氣體工質(zhì)流動(dòng)的通道上設(shè)控制閥，以實(shí)現(xiàn)氣體工質(zhì)按設(shè)計(jì)方向流動(dòng)?？刂崎y的設(shè) 置位置可以是活塞式壓氣機(jī)的氣體工質(zhì)入口處、氣體工質(zhì)出口處，活塞式壓氣機(jī)的氣體工 質(zhì)入口處、氣體工質(zhì)出口處，以及氣體工質(zhì)流動(dòng)的通道上。在設(shè)置動(dòng)力葉輪機(jī)或葉輪壓氣機(jī) 的結(jié)構(gòu)中，由于動(dòng)力葉輪機(jī)和壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)速可能達(dá)到相當(dāng)高的水平，為了有效的降低轉(zhuǎn)速， 可以采用磁齒輪減速器；在這種結(jié)構(gòu)中，對(duì)于高速旋轉(zhuǎn)軸，可以采用磁懸浮軸承或氣懸浮軸 承。本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、噪聲低。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例7的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例8的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明實(shí)施例9的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10、11、12和13為本發(fā)明實(shí)施例10的結(jié)構(gòu)示意圖；圖14為本發(fā)明實(shí)施例11的結(jié)構(gòu)示意圖；圖15為本發(fā)明實(shí)施例12的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1如圖1所示的非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)，包括壓氣機(jī)1、冷卻器2、加熱器3和 爆排發(fā)動(dòng)機(jī)4，所述壓氣機(jī)1的氣體工質(zhì)出口與所述冷卻器2的氣體工質(zhì)入口連通，所述冷 卻器2的氣體工質(zhì)出口與所述加熱器3的氣體工質(zhì)入口連通，所述加熱器3的氣體工質(zhì)出 口與所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)4的氣體工質(zhì)入口連通，所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)4的氣體工質(zhì)出口與所述壓 氣機(jī)1的氣體工質(zhì)入口連通，所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)4對(duì)所述壓氣機(jī)1輸出動(dòng)力或迂回輸出動(dòng)力，所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)4對(duì)外輸出動(dòng)力。本實(shí)施例的原理是將經(jīng)所述壓氣機(jī)1壓縮后產(chǎn)生的高壓 氣體工質(zhì)在所述冷卻器2中放熱降溫后進(jìn)入所述加熱器3，在所述加熱器3中吸收熱量提高 溫度后進(jìn)入所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)4，在所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)4中膨脹作功后再進(jìn)入所述壓氣機(jī)1進(jìn)入 下一個(gè)工作循環(huán)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)氣體工質(zhì)的流動(dòng)按單一方向進(jìn)行，形成一個(gè)單一流動(dòng)方 向的閉合回路，克服了傳統(tǒng)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的工質(zhì)往復(fù)流動(dòng)的缺陷。所述壓氣機(jī)1設(shè)為葉輪 壓氣機(jī)101，所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)4設(shè)為動(dòng)力葉輪機(jī)401，這樣設(shè)置的目的是為了充分利用葉輪 壓氣機(jī)101和動(dòng)力葉輪機(jī)401的高轉(zhuǎn)速、體積小、流量大的優(yōu)勢(shì)。 實(shí)施例2如圖2所示的非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于在所述爆 排發(fā)動(dòng)機(jī)4的氣體工質(zhì)出口與所述壓氣機(jī)1的氣體工質(zhì)入口之間設(shè)排氣冷卻器5，將經(jīng)過(guò)膨 脹作功的氣體工質(zhì)冷卻降溫后再進(jìn)入所述壓氣機(jī)1，提高所述壓氣機(jī)1的壓氣效率，進(jìn)而提 高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。實(shí)施例3如圖3所示的非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于在所述壓 氣機(jī)1上設(shè)壓氣機(jī)冷卻器6，實(shí)現(xiàn)所述氣體工質(zhì)的恒溫或近恒溫壓縮，提高壓氣機(jī)的效率， 進(jìn)而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。實(shí)施例4如圖4所示的非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)，其與實(shí)施例3的區(qū)別在于在所述爆 排發(fā)動(dòng)機(jī)4上設(shè)爆排發(fā)動(dòng)機(jī)加熱器7，實(shí)現(xiàn)所述氣體工質(zhì)的恒溫或近恒溫膨脹，提高發(fā)動(dòng)機(jī) 的效率。實(shí)施例5如圖5所示的非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于所述壓氣 機(jī)1設(shè)為活塞式壓氣機(jī)102，所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)4設(shè)為活塞式爆排發(fā)動(dòng)機(jī)402，在所述活塞式 壓氣機(jī)102的氣體工質(zhì)入口處設(shè)置一個(gè)控制閥8，在所述活塞式爆排發(fā)動(dòng)機(jī)402的氣體工質(zhì) 入口處設(shè)置一個(gè)控制閥8，實(shí)現(xiàn)所述氣體工質(zhì)不往復(fù)流動(dòng)，只按一個(gè)方向定向循環(huán)流動(dòng)。實(shí)施例6如圖6所示的非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)，其與實(shí)施例2的區(qū)別在于所述壓氣 機(jī)1設(shè)為活塞式壓氣機(jī)102，所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)4設(shè)為活塞式爆排發(fā)動(dòng)機(jī)402，在所述活塞式 壓氣機(jī)102的氣體工質(zhì)入口處設(shè)置一個(gè)控制閥8，在所述活塞式爆排發(fā)動(dòng)機(jī)402的氣體工質(zhì) 出口處設(shè)置一個(gè)控制閥8，實(shí)現(xiàn)所述氣體工質(zhì)不往復(fù)流動(dòng)，只按一個(gè)方向定向循環(huán)流動(dòng)。實(shí)施例7如圖7所示的非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于所述壓氣 機(jī)1設(shè)為活塞式壓氣機(jī)102，所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)4設(shè)為活塞式爆排發(fā)動(dòng)機(jī)402，在所述壓氣機(jī)1 上設(shè)壓氣機(jī)冷卻器6，在所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)4上設(shè)爆排發(fā)動(dòng)機(jī)加熱器7，在所述活塞式壓氣機(jī) 102的氣體工質(zhì)出口處設(shè)置一個(gè)控制閥8，在所述活塞式爆排發(fā)動(dòng)機(jī)402的氣體工質(zhì)入口處 設(shè)置一個(gè)控制閥8，實(shí)現(xiàn)所述氣體工質(zhì)不往復(fù)流動(dòng)，只按一個(gè)方向定向循環(huán)流動(dòng)。在所述爆 排發(fā)動(dòng)機(jī)4的氣體工質(zhì)出口與所述壓氣機(jī)1的氣體工質(zhì)入口之間設(shè)排氣熱交換器55，所述 冷卻器2的出口經(jīng)所述排氣熱交換器55與所述加熱器3的氣體工質(zhì)入口連通，利用排氣的 熱量將經(jīng)過(guò)所述冷卻器2冷卻后的工質(zhì)加熱后進(jìn)入所述加熱器3進(jìn)一步加熱再進(jìn)入所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)4內(nèi)膨脹作功。實(shí)施例8如圖8所示的非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)，其與實(shí)施例7的區(qū)別在于在所述活 塞式壓氣機(jī)102的氣體工質(zhì)出口處設(shè)置一個(gè)控制閥8，在所述活塞式爆排發(fā)動(dòng)機(jī)402的氣體 工質(zhì)出口處設(shè)置一個(gè)控制閥8，在所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)4的氣體工質(zhì)出口與所述壓氣機(jī)1的氣體 工質(zhì)入口之間設(shè)排氣冷卻器5，將經(jīng)過(guò)膨脹作功的氣體工質(zhì)冷卻降溫后再進(jìn)入所述壓氣機(jī) 1，提高所述壓氣機(jī)1的壓氣效率，進(jìn)而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。實(shí)施例9 如圖9所示的非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于所述壓氣 機(jī)1設(shè)為活塞式壓氣機(jī)102，所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)4設(shè)為活塞式爆排發(fā)動(dòng)機(jī)402，在所述活塞式 壓氣機(jī)102的氣體工質(zhì)入口和氣體工質(zhì)出口處設(shè)兩個(gè)控制閥8，在所述活塞式爆排發(fā)動(dòng)機(jī) 402的氣體工質(zhì)入口和氣體工質(zhì)出口處也設(shè)兩個(gè)所述控制閥8，通過(guò)控制四個(gè)所述控制閥 8，實(shí)現(xiàn)等容加熱和等容冷卻過(guò)程。換句話說(shuō)，通過(guò)四個(gè)控制閥8，使氣體工質(zhì)的循環(huán)更接近 于斯特林循環(huán)。實(shí)施例10如圖10、11、12或13所示的非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)，其與實(shí)施例9的區(qū)別 在于所述非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)內(nèi)只設(shè)有一個(gè)控制閥8來(lái)實(shí)現(xiàn)所述氣體工質(zhì)按一 個(gè)方向定向循環(huán)流動(dòng)。圖10中只在所述活塞式壓氣機(jī)102的氣體工質(zhì)入口處設(shè)置一個(gè)控 制閥8，圖11中只在所述活塞式爆排發(fā)動(dòng)機(jī)402的氣體工質(zhì)入口處設(shè)置一個(gè)控制閥8，圖12 中只在所述活塞式壓氣機(jī)102的氣體工質(zhì)出口處設(shè)置一個(gè)控制閥8，圖13中只在所述活塞 式爆排發(fā)動(dòng)機(jī)402的氣體工質(zhì)出口處設(shè)置一個(gè)控制閥8。實(shí)施例11如圖14所示的非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)，其與實(shí)施例9的區(qū)別在于只在所 述活塞式壓氣機(jī)102的氣體工質(zhì)入口和氣體工質(zhì)出口處設(shè)兩個(gè)控制閥8，來(lái)實(shí)現(xiàn)所述氣體 工質(zhì)按一個(gè)方向定向循環(huán)流動(dòng)。實(shí)施例12 如圖15所示的非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)，其與實(shí)施例9的區(qū)別在于在所述 活塞式爆排發(fā)動(dòng)機(jī)402的氣體工質(zhì)入口和氣體工質(zhì)出口處也設(shè)兩個(gè)所述控制閥8，來(lái)實(shí)現(xiàn) 所述氣體工質(zhì)按一個(gè)方向定向循環(huán)流動(dòng)。
權(quán)利要求
一種非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)，包括壓氣機(jī)(1)、冷卻器(2)、加熱器(3)和爆排發(fā)動(dòng)機(jī)(4)，其特征在于所述壓氣機(jī)(1)的氣體工質(zhì)出口與所述冷卻器(2)的氣體工質(zhì)入口連通，所述冷卻器(2)的氣體工質(zhì)出口與所述加熱器(3)的氣體工質(zhì)入口連通，所述加熱器(3)的氣體工質(zhì)出口與所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)(4)的氣體工質(zhì)入口連通，所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)(4)的氣體工質(zhì)出口與所述壓氣機(jī)(1)的氣體工質(zhì)入口連通，所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)(4)對(duì)所述壓氣機(jī)(1)輸出動(dòng)力或迂回輸出動(dòng)力，所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)(4)對(duì)外輸出動(dòng)力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)，其特征在于在所述爆排發(fā)動(dòng) 機(jī)(4)的氣體工質(zhì)出口與所述壓氣機(jī)(1)的氣體工質(zhì)入口之間設(shè)排氣冷卻器(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)，其特征在于在所述壓氣機(jī)(1) 上設(shè)壓氣機(jī)冷卻器(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)，其特征在于在所述爆排發(fā)動(dòng) 機(jī)(4)上設(shè)爆排發(fā)動(dòng)機(jī)加熱器(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)，其特征在于在所述壓氣機(jī)(1) 和所述冷卻器(2)之間、所述冷卻器(2)和所述加熱器(3)之間、所述加熱器(3)和所述爆 排發(fā)動(dòng)機(jī)(4)之間、所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)(4)和所述壓氣機(jī)(1)之間、所述壓氣機(jī)(1)上和/或 所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)(4)上設(shè)控制閥(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)，其特征在于在所述爆排發(fā)動(dòng) 機(jī)(4)的氣體工質(zhì)出口與所述壓氣機(jī)(1)的氣體工質(zhì)入口之間設(shè)排氣熱交換器(55)，所述 冷卻器⑵的出口經(jīng)所述排氣熱交換器(55)與所述加熱器(3)的氣體工質(zhì)入口連通，利用 排氣的熱量將經(jīng)過(guò)所述冷卻器(2)冷卻后的工質(zhì)加熱后進(jìn)入所述加熱器(3)進(jìn)一步加熱再 進(jìn)入所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)(4)內(nèi)膨脹作功。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)，其特征在于所述壓氣機(jī)(1) 設(shè)為葉輪壓氣機(jī)(101)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)，其特征在于所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī) (4)設(shè)為動(dòng)力葉輪機(jī)(401)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)，其特征在于所述壓氣機(jī)(1) 設(shè)為活塞式壓氣機(jī)(102)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)，其特征在于所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī) (4)設(shè)為活塞式爆排發(fā)動(dòng)機(jī)(402)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種非共軛零距高低溫?zé)嵩礋釟鈾C(jī)，包括壓氣機(jī)、冷卻器、加熱器和爆排發(fā)動(dòng)機(jī)，所述壓氣機(jī)的氣體工質(zhì)出口與所述冷卻器的氣體工質(zhì)入口連通，所述冷卻器的氣體工質(zhì)出口與所述加熱器的氣體工質(zhì)入口連通，所述加熱器的氣體工質(zhì)出口與所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體工質(zhì)入口連通，所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體工質(zhì)出口與所述壓氣機(jī)的氣體工質(zhì)入口連通，所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)所述壓氣機(jī)輸出動(dòng)力或迂回輸出動(dòng)力，所述爆排發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外輸出動(dòng)力。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、噪聲低。
文檔編號(hào)F02G1/047GK101988443SQ20101052143
公開(kāi)日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者靳北彪 申請(qǐng)人:靳北彪