利用環(huán)境熱能的改進型動力裝置及改進型動力系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于動力裝置技術領域，具體而言，本實用新型特別涉及一種利用環(huán)境熱能的改進型動力裝置及改進型動力系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]多年以來，工業(yè)領域通常采用電能作為第一動力能源進行使用，而將壓縮空氣(即高壓氣體)作為工業(yè)里的第二動力能源進行使用，壓縮空氣的已經(jīng)普遍適用，氣動工具種類很多。壓縮空氣用于機械動力的研宄已有近百年歷史，但是大多是研宄全新的發(fā)動機或執(zhí)行器或專用工具，目前高壓氣體驅動的發(fā)動機主要實現(xiàn)對高壓閥門的控制，通常采用的是機械方式控制向氣缸內進行噴氣，不能利用現(xiàn)有的發(fā)動機或者報廢的發(fā)動機，通過機械方式控制噴氣也很難實現(xiàn)根據(jù)發(fā)動機負載轉速的變化、氣源壓力等外部條件的變化合理靈活的調整氣體量，影響了氣動發(fā)動機的性能的提高。
[0003]現(xiàn)有發(fā)動機分為點燃式發(fā)動機和壓燃式發(fā)動機，發(fā)動機的工作原理大體如下，如點燃式:空氣和燃料混合以后達到合適的比例，壓縮升溫，進一步均勻混合，到體積壓縮到最小或接近最小位置時點熱；又如壓燃式:將空氣壓縮至很小體積，空氣升溫超過燃料燃點，同時到體積壓縮到最小或接近最小位置時以極高壓力霧化噴入燃料，燃料遇到高溫空氣立即燃燒；，燃燒釋放的熱量最后均會造成燃燒最終氣體產(chǎn)物溫度上升，甚至上升至上千度，氣體內能增加，產(chǎn)生膨脹勢能，壓力通過推動活塞運動，膨脹過程勢能轉化為動能。發(fā)動機的工作過程會給自然環(huán)境帶來了嚴重的破壞，例如，產(chǎn)生剩余熱能排放、燃燒化學反應產(chǎn)生的溫室氣體排放、煙塵顆粒物排放等環(huán)境污染，帶來地球變暖、海平面上升、氣候變壞等問題。
[0004]為了解決上述兩個問題，申請人已于2014年I月15日，向國家知識產(chǎn)權局申請了申請?zhí)枮?01410019410.0、發(fā)明名稱為“采用燃料和液態(tài)氣體的混合動力裝置、系統(tǒng)及動力輸出構建方法”的發(fā)明專利，該發(fā)明專利申請采用了原有發(fā)動機和氣動機的混合制作出一種新型的混合動力裝置，混合動力裝置在原有發(fā)動機氣缸的基礎上選擇利用一個或一個以上內燃機氣缸作為氣動機氣缸，該氣動機氣缸的缸蓋、缸體及內置于缸體內的缸蓋圍合形成氣源工作腔室，缸蓋上設置有進氣門、排氣門和伸入所述氣源工作腔的噴氣嘴；并且，氣動機氣缸的活塞與發(fā)動機氣缸的活塞通過連桿機構相連，以在相應的缸體內交替滑動。由此，形成氣動機氣缸的進氣、壓縮、做功及排氣四個工作過程?；旌蟿恿ρb置雖然減少了排放污染，但是由發(fā)動機氣缸和氣動機氣缸兩個氣缸來實現(xiàn)混合動力輸出，其結構和控制也較為復雜。
[0005]由上分析，可知現(xiàn)有技術的混合動力裝置存在以下特點和缺陷:
[0006]1、結構復雜，不能直接使用于現(xiàn)有的單氣缸的動力系統(tǒng)內；
[0007]2、污染環(huán)境，雖然混合動力裝置已經(jīng)減少了排放污染，但由于其仍然需要借助于發(fā)動機的采用的燃料來實現(xiàn)動力輸出，其不可避免會對環(huán)境造成污染。

【發(fā)明內容】

[0008]本實用新型的目的在于提供一種利用環(huán)境熱能的改進型動力裝置和改進型動力系統(tǒng)，以至少解決現(xiàn)有技術混合動力裝置存在的結構復雜的技術問題，以及進一步地解決現(xiàn)有技術混合動力裝置造成環(huán)境污染的技術問題。本實用新型提供的改進型動力裝置能夠實現(xiàn)
[0009]為了解決上述問題，本實用新型提供一種利用環(huán)境熱能的改進型動力裝置和改進型動力系統(tǒng)，其技術方案如下:
[0010]一種利用環(huán)境熱能的改進型動力裝置，包括:氣缸，在所述氣缸上設有進氣口、排氣口和噴氣塞安裝孔；活塞，內置于所述氣缸內，用于向外提供動力；噴氣塞，安裝在所述氣缸的噴氣塞安裝孔處，用于提供高壓的常溫氣體；進氣管，安裝在所述氣缸的進氣口處，用于提供進氣通道；進氣門，用于啟閉實現(xiàn)所述進氣管的連通或者關閉；排氣管，安裝在所述氣缸的排氣口處，用于提供排氣通道；排氣門，用于啟閉實現(xiàn)所述排氣管的連通或者關閉。
[0011]如上述的改進型動力裝置，其進一步優(yōu)選為:所述高壓的常溫氣體的壓力范圍為2~40MPao
[0012]一種利用環(huán)境熱能的改進型動力系統(tǒng)，其特征在于，包括:根據(jù)上述的利用環(huán)境熱能的改進型動力裝置；還包括:保溫儲罐、熱交換器、熱源裝置和噴氣控制器；所述保溫儲罐用于存儲液態(tài)氣體，為所述改進型動力裝置提供工作介質；所述熱交換器的熱源支路與所述熱源裝置形成回路，所述熱源裝置為所述熱交換器提供熱源介質；所述熱交換器的冷源支路的兩端分別與所述保溫儲罐和所述改進型動力裝置的所述噴氣塞連通；所述噴氣控制器以輸出控制指令控制所述噴氣塞的啟動和停止。
[0013]如上述的改進型動力系統(tǒng)，其進一步優(yōu)選為:所述噴氣控制器根據(jù)節(jié)氣門開度信號得到噴氣量的大小，根據(jù)點火信號或者噴油信號得到噴氣的時機，結合噴氣量的大小和噴氣的時間控制所述噴氣塞噴氣。
[0014]如上述的改進型動力系統(tǒng)，其進一步優(yōu)選為:還包括:超低溫高壓液泵，設置在所述熱交換器和所述保溫儲罐之間的冷源支路上，用于控制所述改進型動力裝置工作介質的可靠供給。
[0015]如上述的改進型動力系統(tǒng)，其進一步優(yōu)選為:所述超低溫高壓泵為自動定壓啟動栗O
[0016]如上述的改進型動力系統(tǒng)，其進一步優(yōu)選為:所述熱交換器為水浴汽化器或者空浴汽化器。
[0017]如上述的改進型動力系統(tǒng)，其進一步優(yōu)選為:當所述熱交換器為水浴汽化器時，還包括吹風裝置，設置在所述熱源裝置的一側，用于提高所述熱源裝置的熱源介質的溫度。
[0018]如上述的改進型動力系統(tǒng)，其進一步優(yōu)選為:所述熱源裝置為發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)；所述液態(tài)氣體的溫度為_200°C，所述發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)內的冷卻液的溫度范圍在_40°C?+60°C之間，所述液態(tài)氣體以所述發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)內的冷卻液作為熱源介質進行換熱。本實用新型將原發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)的冷卻作用改進為供熱作用，這種修改，無需將發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)拆除，最大化地利用了原發(fā)動機的各個配件。
[0019]如上述的改進型動力系統(tǒng)，其進一步優(yōu)選為:所述液態(tài)氣體具體為液態(tài)氮氣或者液態(tài)混合氣體。
[0020]分析可知，與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點和有益效果在于:
[0021]—、本實用新型將原有的發(fā)動機的點火系統(tǒng)或者噴油系統(tǒng)改為噴氣，對于其他部分不做改動，本實用新型的改造非常簡單并不影響原來的發(fā)動機的機械結構及其應用環(huán)境的其他控制系統(tǒng)，對于原有的車輛或者說發(fā)電機的電控系統(tǒng)不會檢測到系統(tǒng)發(fā)生變化，適用性廣，各種發(fā)動機以及各種內燃機以及各種內燃機應用的車輛、船舶均可以適用。
[0022]二、本實用新型保留了原發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)，將原發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)變成吸熱補熱系統(tǒng)，克服了本領域認知的冷卻系統(tǒng)只存在冷卻降溫的技術偏見。
[0023]三、本實用新型與現(xiàn)有成熟的發(fā)動機產(chǎn)業(yè)自然銜接可行性強，無需更換新發(fā)動機、成本低、簡便易行。
[0024]四、本實用新型利用液態(tài)氣體作為工作介質，液態(tài)氣體吸收環(huán)境熱，膨脹產(chǎn)生高壓氣體，撬動環(huán)境能源參與，吸收環(huán)境熱的能力很大，能量密度大，高壓工作的過程環(huán)節(jié)可控，比較安全。
[0025]五、本實用新型的工作介質通過節(jié)氣門的開度決定噴氣量的大小，進而決定了動力的大小，本實用新型實施簡單，無需燃燒，響應迅速，動力調整比原發(fā)動機的燃燒的方式實現(xiàn)的動力變化的調整更要迅捷和響應及時。
[0026]六、本實用