專利名稱：新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新能源發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其是一種新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，公知的朗肯膨脹做功循環(huán)裝置通常采用等熵膨脹做功，體系外冷源冷凝。它主要包括工質(zhì)泵、吸熱器、膨脹機(jī)、冷凝器。由于采用等熵膨脹做功，它不能充分利用環(huán)境的熱能，做功少，而且必須有體系外冷源。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的朗肯膨脹做功循環(huán)裝置采用等熵膨脹做功，不能充分利用環(huán)境的熱能，做功少，而且必須有體系外冷源的不足，本實(shí)用新型提供一種新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)，該新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)包含一個(gè)等溫膨脹做功循環(huán)裝置和一個(gè)逆卡諾制冷循環(huán)裝置，采用等溫膨脹做功，逆卡諾制冷循環(huán)制冷為冷源。它的特征之一是采用等溫膨脹機(jī)，等溫膨脹機(jī)出口是常溫低壓氣體；它的特征之二是逆卡諾制冷循環(huán)所消耗的功來自于等溫膨脹做功循環(huán)；它的特征之三是吸熱器首先吸收等溫膨脹機(jī)出口的常溫低壓氣體的熱能，再進(jìn)一步吸收室內(nèi)側(cè)和環(huán)境常溫空氣的熱能，室內(nèi)側(cè)也從吸熱器中獲得冷量；它的特征之四是逆卡諾制冷循環(huán)所產(chǎn)生的制冷量用于等溫膨脹做功循環(huán)經(jīng)吸熱器吸熱預(yù)冷的低溫低壓氣體的冷凝。理論上，該新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出凈功等于等溫膨脹做功減去逆卡諾制冷循環(huán)壓縮機(jī)功耗，它不僅無需體系外冷源，并且該新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)還副產(chǎn)冷氣，它的制冷量約等于逆卡諾制冷循環(huán)的制冷量，它制冷發(fā)電一舉兩得；實(shí)際上，基于目前的技術(shù)水平，該新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)可能面臨等溫膨脹機(jī)、壓縮機(jī)、換熱器設(shè)備效率低的問題；但隨著研究的深入和科技的發(fā)展，提高等溫膨脹機(jī)、壓縮機(jī)、換熱器設(shè)備效率以及結(jié)合環(huán)境熱源或冷源溫差，該新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)可能成為未來主要能量來源。這樣達(dá)到使該新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)能充分利用環(huán)境的熱能，做功多，還能制冷，而且無需體系外冷源的目的。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)主要包括壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥、內(nèi)部換熱器、工質(zhì)泵、吸熱器、等溫膨脹機(jī)等；它還包括系統(tǒng)內(nèi)相連接的管道、附件及檢測(cè)和控制裝置，它有兩個(gè)封閉循環(huán)系統(tǒng)，兩個(gè)封閉系統(tǒng)內(nèi)的工質(zhì)可以相同也可以不同。該新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)包含一個(gè)等溫膨脹做功循環(huán)和一個(gè)逆卡諾制冷循環(huán)。在等溫膨脹做功循環(huán)裝置中有等溫膨脹機(jī)。工質(zhì)泵、吸熱器、等溫膨脹機(jī)、吸熱器、內(nèi)部換熱器依次連接形成等溫膨脹做功循環(huán)裝置；壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥、內(nèi)部換熱器依次連接形成逆卡諾制冷循環(huán)裝置。在等溫膨脹做功循環(huán)裝置中有首先吸收等溫膨脹機(jī)出口的常溫低壓氣體的熱能，再進(jìn)一步吸收室內(nèi)側(cè)和常溫環(huán)境的熱能的吸熱器。等溫膨脹做功循環(huán)裝置與逆卡諾制冷循環(huán)裝置通過內(nèi)部換熱器相連接。在第一封閉循環(huán)做功系統(tǒng)等溫膨脹做功循環(huán)中，冷凝工質(zhì)經(jīng)工質(zhì)泵進(jìn)入吸熱器首先吸收等溫膨脹機(jī)出口的常溫低壓氣體的熱能，再進(jìn)一步吸收室內(nèi)側(cè)和常溫環(huán)境流體一空氣中、水中的熱能加熱液態(tài)工質(zhì)成為常溫高壓工質(zhì)，然后常溫高壓工質(zhì)進(jìn)入等溫膨脹機(jī)膨脹做功；等溫膨脹機(jī)出口的常溫低壓氣態(tài)工質(zhì)進(jìn)入吸熱器放熱成為低溫低壓氣態(tài)工質(zhì)，再進(jìn)入內(nèi)部換熱器中與第二封閉循環(huán)系統(tǒng)中經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流的低溫液態(tài)工質(zhì)換熱后放熱冷凝，這樣形成了第一封閉循環(huán)系統(tǒng)。在第二封閉循環(huán)系統(tǒng)逆卡諾制冷循環(huán)中，液態(tài)工質(zhì)經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流再進(jìn)入內(nèi)部換熱器吸收第一封閉循環(huán)系統(tǒng)中經(jīng)吸熱器吸熱后的低溫低壓氣態(tài)工質(zhì)的冷凝熱后蒸發(fā)成為氣態(tài)工質(zhì)，然后氣態(tài)工質(zhì)進(jìn)入壓縮機(jī)加壓，加壓后的氣態(tài)工質(zhì)去冷凝器放熱冷凝為液態(tài)工質(zhì)，熱量傳遞給常溫環(huán)境，這樣形成了第二封閉循環(huán)系統(tǒng)。該新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)的等溫膨脹機(jī)主軸與壓縮機(jī)主軸之間相連接。該新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)的等溫膨脹機(jī)可以是膨脹機(jī)組，每級(jí)膨脹機(jī)入口可以有換熱器吸收常溫環(huán)境的熱量，末級(jí)膨脹機(jī)可以是耐液擊膨脹機(jī)或用節(jié)流閥替代。對(duì)于工質(zhì)相同的兩個(gè)封閉循環(huán)系統(tǒng)，該新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部換熱器可以用氣液分離器替代，以簡化設(shè)備提高傳熱效率。對(duì)于高壓差的逆卡諾制冷循環(huán)系統(tǒng)，該新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)流閥可以用耐液擊膨脹機(jī)替代，以回收功并提高制冷效率。該新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)副產(chǎn)冷量。該新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)也可以用于余熱廢熱地?zé)岬戎械蜏責(zé)嵩窗l(fā)電；該新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)可以安裝于車船及其他機(jī)械設(shè)備作為直接動(dòng)力裝置或充電裝置。該常溫太陽能熱力發(fā)電裝置啟動(dòng)電力使用蓄電池或電網(wǎng)電力，動(dòng)力除自用外可以發(fā)電上傳電網(wǎng)。本實(shí)用新型的有益效果是，該新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)能充分利用環(huán)境的熱能，做功多，還能制冷，而且無需體系外冷源。


以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。附圖I是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的工作流程示意圖。圖中I.壓縮機(jī)、2.冷凝器、3.節(jié)流閥、4.內(nèi)部換熱器、5.工質(zhì)泵、6.吸熱器、7.等
溫膨脹機(jī)。
具體實(shí)施方式
在附圖I所示實(shí)施例中，該新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)主要包括壓縮機(jī)(I)、冷凝器
(2)、節(jié)流閥(3)、內(nèi)部換熱器(4)、工質(zhì)泵(5)、吸熱器(6)、等溫膨脹機(jī)(7)等；它還包括系統(tǒng)內(nèi)相連接的管道、附件及檢測(cè)和控制裝置，它有兩個(gè)封閉循環(huán)系統(tǒng)，兩個(gè)封閉系統(tǒng)內(nèi)的工質(zhì)相同。該新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)包含一個(gè)等溫膨脹做功循環(huán)和一個(gè)逆卡諾制冷循環(huán)。工質(zhì)泵(5)、吸熱器(6)、等溫膨脹機(jī)(7)、吸熱器(6)、內(nèi)部換熱器(4)依次連接形成第一封閉循環(huán)系統(tǒng)等溫膨脹做功循環(huán)裝置；壓縮機(jī)(I)、冷凝器(2)、節(jié)流閥(3)、內(nèi)部換熱器(4)依次連接形成第二封閉循環(huán)系統(tǒng)逆卡諾制冷循環(huán)裝置。在第一封閉循環(huán)做功系統(tǒng)等溫膨脹做功循環(huán)中，冷凝工質(zhì)經(jīng)工質(zhì)泵(5 )進(jìn)入吸熱器(6 )首先吸收等溫膨脹機(jī)(7 )出口的常溫低壓氣體的熱能，再進(jìn)一步吸收室內(nèi)側(cè)和常溫環(huán)境流體一空氣中、水中的熱能加熱液態(tài)工質(zhì)成為常溫高壓工質(zhì)，然后常溫高壓工質(zhì)進(jìn)入等溫膨脹機(jī)(7 )等溫膨脹做功；等溫膨脹機(jī)(7 )出口的常溫低壓氣態(tài)工質(zhì)進(jìn)入吸熱器(6)放熱成為低溫低壓氣態(tài)工質(zhì)，再進(jìn)入內(nèi)部換熱器(4) 中與第二封閉循環(huán)系統(tǒng)中經(jīng)節(jié)流閥(3)節(jié)流的低溫液態(tài)工質(zhì)換熱后放熱冷凝，這樣形成了第一封閉循環(huán)系統(tǒng)。在第二封閉循環(huán)系統(tǒng)逆卡諾制冷循環(huán)中，液態(tài)工質(zhì)經(jīng)節(jié)流閥(3)節(jié)流再進(jìn)入內(nèi)部換熱器(4)吸收第一封閉循環(huán)系統(tǒng)中經(jīng)吸熱器(6)吸熱后的低溫低壓氣態(tài)工質(zhì)的冷凝熱后蒸發(fā)成為氣態(tài)工質(zhì)，然后氣態(tài)工質(zhì)進(jìn)入壓縮機(jī)(I)加壓，加壓后的氣態(tài)工質(zhì)去冷凝器(2)放熱冷凝為液態(tài)工質(zhì)，熱量傳遞給常溫環(huán)境，這樣形成了第二封閉循環(huán)系統(tǒng)。該新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)的等溫膨脹機(jī)(7)主軸與壓縮機(jī)(1)主軸之間相連接。
權(quán)利要求1.一種新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)主要包括壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥、內(nèi)部換熱器、工質(zhì)泵、吸熱器、等溫膨脹機(jī)等，它還包括系統(tǒng)內(nèi)相連接的管道、附件及檢測(cè)和控制裝置，其特征是新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)包含一個(gè)等溫膨脹做功循環(huán)裝置和一個(gè)逆卡諾制冷循環(huán)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是在等溫膨脹做功循環(huán)裝置中有等溫膨脹機(jī)。
3 根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是工質(zhì)泵、吸熱器、等溫膨脹機(jī)、吸熱器、內(nèi)部換熱器依次連接形成等溫膨脹做功循環(huán)裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)， 其特征是壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥、內(nèi)部換熱器依次連接形成逆卡諾制冷循環(huán)裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是等溫膨脹做功循環(huán)裝置與逆卡諾制冷循環(huán)裝置通過內(nèi)部換熱器相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是該新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)的等溫膨脹機(jī)主軸與壓縮機(jī)主軸之間相連接。
專利摘要一種新能源新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)，包括壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥、內(nèi)部換熱器、工質(zhì)泵、吸熱器、等溫膨脹機(jī)等；它包含一個(gè)等溫膨脹做功循環(huán)和一個(gè)逆卡諾制冷循環(huán)，壓縮機(jī)所消耗的功來自于等溫膨脹機(jī)，室內(nèi)側(cè)從吸熱器中獲得冷量，等溫膨脹做功循環(huán)的冷凝熱通過逆卡諾制冷循環(huán)傳遞給常溫環(huán)境。理論上，該新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出凈功等于等溫膨脹做功減去逆卡諾制冷循環(huán)壓縮機(jī)功耗，它不僅無需體系外冷源，并且該新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)還副產(chǎn)冷氣，它的制冷量約等于逆卡諾制冷循環(huán)的制冷量，它制冷發(fā)電一舉兩得。該新型空氣能等溫發(fā)動(dòng)機(jī)能充分利用環(huán)境的熱能，做功多，還能制冷，而且無需體系外冷源。
文檔編號(hào)F02G1/043GK202360158SQ201120484810
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者羅良宜 申請(qǐng)人:羅良宜