專利名稱：冷源動力系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及熱能與動力領域，尤其是一種冷源動力系統(tǒng)。
背景技術：
在熱能與動力領域中，熱氣體(所謂的熱氣體是指溫度高于環(huán)境的氣體)廣泛存在，例如熱機的排氣等。在很多情況下需要對熱氣進行冷卻，特別是在有些情況下，需要將熱氣體冷卻到低于環(huán)境溫度的狀態(tài)，這些冷卻過程，往往需要消耗很多動力，造成系統(tǒng)的效率降低。熱氣體特別是溫度較高的熱氣體，例如內(nèi)燃機的排氣(內(nèi)燃機的排氣的溫度一般在500°C以上)，本身具有相當多的能量，如果能夠利用這些能量，對外做功或?qū)ζ渥陨磉M行冷卻，將能大大提聞內(nèi)燃機的效率，減少能源消耗。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提出的技術方案如下
方案1. 一種冷源動力系統(tǒng)，包括設有熱氣體入口和氣體出口的做功機構A，還包括壓縮機構A和降溫器A，所述做功機構A的所述氣體出口與所述降溫器A連通，所述降溫器A與所述壓縮機構A的氣體入口連通。方案2，在方案I的基礎上，進一步可選擇，所述做功機構A對所述壓縮機構A輸出動力。方案3，在方案I的基礎上，進一步可選擇，所述壓縮機構A的氣體出口與降溫器B的工質(zhì)入口連通。方案4，在方案3的基礎上，進一步可選擇，所述降溫器B的工質(zhì)出口與節(jié)流膨脹器的工質(zhì)入口連通。方案5，在方案3的基礎上，進一步可選擇，所述降溫器B的工質(zhì)出口與做功機構B的工質(zhì)入口連通，以實現(xiàn)進一步降溫的目的。方案6，在方案5的基礎上，進一步可選擇，所述做功機構B的工質(zhì)出口經(jīng)降溫器C與壓縮機構B的工質(zhì)入口連通。方案7，在方案6的基礎上，進一步可選擇，在所述降溫器C與所述壓縮機構B之間的連通通道上設冷凝器C，所述冷凝器C的被加熱流體入口與所述降溫器C的工質(zhì)出口連通，所述冷凝器C的被加熱流體出口與所述壓縮機構B工質(zhì)入口連通；所述壓縮機構B的工質(zhì)出口與所述冷凝器C的被冷凝流體入口連通。方案8，在方案5的基礎上，進一步可選擇，所述降溫器B還與冷凝器A的被冷凝流體入口直接連通，所述做功機構B的工質(zhì)出口與所述冷凝器A的被加熱流體入口連通。方案9，在方案I至方案4中任一個方案的基礎上，進一步可選擇，所述做功機構A的所述熱氣體入口與內(nèi)燃機的排氣口連通。方案10，在方案I至方案4中任一個方案的基礎上，進一步可選擇，所述壓縮機構A的氣體出口與內(nèi)燃機的進氣口連通。
方案11，在方案I的基礎上，進一步可選擇，所述冷源動力系統(tǒng)還包括射流泵，所述做功機構A的所述氣體出口與所述射流泵的低壓流體入口連通，所述射流泵的流體出口與所述降溫器A連通，在所述降溫器A上設氣液分離器，所述氣液分離器的氣體出口與所述壓縮機構A的所述氣體入口連通，所述氣液分離器的液體出口與液體泵連通，所述液體泵的液體出口與所述射流泵的動力流體噴射口連通。方案12，在方案I的基礎上，進一步可選擇，所述冷源動力系統(tǒng)還包括射流泵，所述做功機構A的所述氣體出口與所述射流泵的低壓流體入口連通，所述射流泵的流體出口與所述降溫器A連通，在所述降溫器A上設氣液分離器，所述氣液分離器的氣體出口與所述壓縮機構A的所述氣體入口連通，所述氣液分離器的液體出口與液體泵連通，在所述做功機構A的所述氣體出口與所述射流泵的低壓流體入口之間的連通通道上設回熱汽化器，所述液體泵的液體出口與所述回熱汽化器的被加熱汽化液體入口連通，所述回熱汽化器的被加熱汽化氣體出口與所述射流泵的動力流體噴射口連通。方案13，在方案I至方案4中任一個方案的基礎上，進一步可選擇，所述做功機構A對負載做功。方案14，在方案13的基礎上，進一步可選擇，所述負載設為壓氣機構。方案15，在方案I的基礎上，進一步可選擇，在所述熱氣體入口的連通通道上設旁通口。方案16，在方案15的基礎上，進一步可選擇，所述旁通口經(jīng)降溫裝置與壓縮機構C的工質(zhì)入口連通，所述壓縮機構C的工質(zhì)出口分別與做功機構C的工質(zhì)入口和冷凝器B的被冷凝流體入口直接連通，所述做功機構C的工質(zhì)出口與所述冷凝器B的被加熱流體入口連通。方案17，在方案8的基礎上，進一步可選擇，所述冷凝器A的被加熱流體出口與壓縮機構D的工質(zhì)入口連通。方案18，在方案16的基礎上，進一步可選擇，所述冷凝器B的被加熱流體出口與壓縮機構D的工質(zhì)入口連通。方案19，在方案17或方案18的基礎上，進一步可選擇，所述壓縮機構D設為速度式壓縮機構或容積式壓縮機構。方案20，在方案17或方案18的基礎上，進一步可選擇，所述壓縮機構D設為往復活塞式壓縮機構、轉(zhuǎn)子活塞式壓縮機構或葉輪式壓縮機構。方案21，在方案1、方案6、方案16或方案17的基礎上，進一步可選擇，所述壓縮機構A設為速度式壓縮機構或容積式壓縮機構。方案22，在方案6的基礎上，進一步可選擇，所述壓縮機構B設為速度式壓縮機構或容積式壓縮機構。方案23，在方案16的基礎上，進一步可選擇，所述壓縮機構C設為速度式壓縮機構或容積式壓縮機構。方案24，在方案1、方案6、方案16或方案17的基礎上，進一步可選擇，所述壓縮機構A設為往復活塞式壓縮機構、轉(zhuǎn)子活塞式壓縮機構或葉輪式壓縮機構。方案25，在方案6的基礎上，進一步可選擇，所述壓縮機構B設為往復活塞式壓縮機構、轉(zhuǎn)子活塞式壓縮機構或葉輪式壓縮機構。
方案26，在方案16的基礎上，進一步可選擇，所述壓縮機構C設為往復活塞式壓縮機構、轉(zhuǎn)子活塞式壓縮機構或葉輪式壓縮機構。方案27，在方案1、方案5或方案16的基礎上，進一步可選擇，所述做功機構A設為往復活塞式做功機構、轉(zhuǎn)子活塞式做功機構或葉輪式做功機構。方案28，在方案5的基礎上，進一步可選擇，所述做功機構B設為往復活塞式做功機構、轉(zhuǎn)子活塞式做功機構或葉輪式做功機構。 方案29，在方案16的基礎上，進一步可選擇，所述做功機構C設為往復活塞式做功機構、轉(zhuǎn)子活塞式做功機構或葉輪式做功機構。方案30，在方案1、方案5或方案16的基礎上，進一步可選擇，所述做功機構A設為速度式做功機構或容積式做功機構。方案31，在方案5的基礎上，進一步可選擇，所述做功機構B設為速度式做功機構或容積式做功機構。方案32，在方案16的基礎上，進一步可選擇，所述做功機構C設為速度式做功機構或容積式做功機構。方案33，在方案I的基礎上，進一步可選擇，所述做功機構A的所述熱氣體入口與內(nèi)燃機的渦輪動力機構的工質(zhì)出口連通；所述做功機構A、所述壓縮機構A、所述內(nèi)燃機的所述渦輪動力機構和所述內(nèi)燃機的葉輪壓氣機共軸設置。方案34，在方案33的基礎上，進一步可選擇，所述葉輪壓氣機的工質(zhì)入口和與其共軸設置的壓氣機構的連通。方案35，在方案I的基礎上，進一步可選擇，所述做功機構A的所述熱氣體入口與內(nèi)燃機的渦輪動力機構的工質(zhì)出口連通，所述內(nèi)燃機的葉輪壓氣機的工質(zhì)入口和與其共軸設置的壓氣機構連通；所述做功機構A、所述壓縮機構A和所述壓氣機構為共軸設置，且與所述渦輪動力機構或所述葉輪壓氣機不共軸。方案36，在方案I至方案35中任一個方案的基礎上，進一步可選擇，所述做功機構A的所述氣體出口與所述壓縮機構A的所述氣體入口連通通道中氣體壓力小于I個大氣壓。本發(fā)明的原理是利用常壓高溫熱氣體作為熱源，利用所述降溫器A作為冷源，使所述做功機構A產(chǎn)生動力，做功后的熱氣體的溫度和壓力均有降低；而利用所述做功機構A的動力推動所述壓縮機構A，再利用所述壓縮機構A對溫度和壓力已被降低的熱氣體進行壓縮增壓，從而獲得溫度的降低和壓力的提升；在本發(fā)明中，還可以利用所述降溫器B和所述節(jié)流膨脹器可以使氣體的溫度進一步降低，其中經(jīng)過所述做功機構A的熱氣體的壓力優(yōu)選的小于I個大氣壓，更優(yōu)選的為小于O. 5個大氣壓、小于O. 2個大氣壓。本發(fā)明中，所謂的降溫器(包含所述降溫器A、所述降溫器B和所述降溫器C)，是指對氣體進行降溫的裝置，可以是散熱器，也可以是以降溫為目的的熱交換器，還可以是混合式降溫器；所謂混合式降溫器，是指將溫度較低的膨脹劑與高溫高壓氣體混合使高溫高壓氣體降溫的裝置。本發(fā)明中，所謂的做功機構(包含所述做功機構A、所述做功機構B、所述做功機構C)，是指一切可利用氣體的流動和/或容積變化產(chǎn)生動力的裝置，如往復活塞式做功機構、轉(zhuǎn)子活塞式做功機構或葉輪式做功機構等。
本發(fā)明中，所謂的壓縮機構(包含所述壓縮機構A、所述壓縮機構B、所述壓縮機構C、所述壓縮機構D)，是指一切可以對氣體進行壓縮的機構，如往復活塞式壓縮機構、轉(zhuǎn)子活塞式壓縮機構或葉輪式壓縮機構等。本發(fā)明中，所謂負載，是指除本發(fā)明中所述壓縮機構以外的耗功單元，如發(fā)電機、動力輸出機構等。本發(fā)明中，所謂的射流泵是指通過動力流體引射非動力流體，兩流體相互作用從一個出口排出的裝置，所謂的射流泵可以是氣體射流泵(即噴射泵)，也可以是液體射流泵；所謂的射流泵可以是傳統(tǒng)射流泵，也可以是非傳統(tǒng)射流泵。本發(fā)明中，所謂的傳統(tǒng)射流泵，是指由兩個套裝設置的管構成的，其中內(nèi)管的一端設在外管中；向內(nèi)管提供高壓動力流體，內(nèi)管高壓動力流體在外管內(nèi)噴射，在內(nèi)管高壓動力流體噴射和外管的共同作用下使內(nèi)外管之間的其他流體(從外管進入的流體)沿內(nèi)管高壓動力流體的噴射方向產(chǎn)生運動的裝置；所謂射流泵的外管可以有縮擴區(qū)，外管可以設為文丘里管，內(nèi)管噴嘴可以設為拉瓦爾噴管，所謂的縮擴區(qū)是指外管內(nèi)截面面積發(fā)生變化的區(qū)域；所述射流泵至少有三個接口或稱通道，即動力流體噴射口(高壓動力流體的入口)、低壓流體入口(兩管之間的空隙)和流體出口。所謂的非傳統(tǒng)射流泵，是指由兩個或兩個以上相互套裝設置或相互并列設置的管構成的，其中至少一個管與動力流體源連通，并且動力流體源中的動力流體的流動能夠引起其他管中的流體產(chǎn)生定向流動的裝置；所謂射流泵的管可以有縮擴區(qū)，可以設為文丘里管，管的噴嘴可以設為拉瓦爾噴管，所謂的縮擴區(qū)是指管內(nèi)截面面積發(fā)生變化的區(qū)域；所述射流泵至少有三個接口或稱通道，即動力流體噴射口、低壓流體入口和流體出口 ；所述射流泵可以包括多個動力流體噴射口，在包括多個動力流體噴射口的結構中，所述動力流體噴射口可以布置在所述低壓流體入口的管道中心區(qū)，也可以布置在所述低壓流體入口的管道壁附近，所述動力流體噴射口也可以是環(huán)繞所述低壓流體入口管道壁的環(huán)形噴射口。所述射流泵包括多級射流泵，多股射流泵和脈沖射流泵等。本發(fā)明中，根據(jù)發(fā)動機領域的公知技術，在必要的地方設置必要的部件、單元或系統(tǒng)。本發(fā)明的有益效果如下不僅能夠降低對熱氣機冷卻過程的功耗，而且可以實現(xiàn)利用熱氣體自身的能量使熱氣體本身冷卻到低于環(huán)境溫度的狀態(tài)；并且還可利用熱氣體本身的能量對外做功，利用排氣溫度進行深度提取功，從而提高了熱機的效率。


圖1所示的是本發(fā)明實施例1的結構示意 圖2所示的是本發(fā)明實施例2的結構示意 圖3所示的是本發(fā)明實施例3的結構示意 圖4所示的是本發(fā)明實施例4的結構示意 圖5所示的是本發(fā)明實施例5的結構示意 圖6所示的是本發(fā)明實施例6的結構示意 圖7所示的是本發(fā)明實施例7的結構示意 圖8所示的是本發(fā)明實施例8的結構示意圖； 圖9所示的是本發(fā)明實施例9的結構示意 圖10所示的是本發(fā)明實施例10的結構示意 圖11所示的是本發(fā)明實施例11的結構示意 圖12所示的是本發(fā)明實施例12的結構示意 圖13所示的是本發(fā)明實施例13的結構示意 圖14所示的是本發(fā)明實施例14的結構示意 圖15所示的是本發(fā)明實施例15的結構示意 圖16所示的是本發(fā)明實施例16的結構示意 圖17所示的是本發(fā)明實施例17的結構示意 圖18所示的是本發(fā)明實施例18的結構示意 圖中
I做功機構A、ll熱氣體入口、12氣體出口、2壓縮機構A、21氣體入口、22氣體出口、3降溫器A、31氣液分離器、32液體泵、4降溫器B、5節(jié)流膨脹器、6內(nèi)燃機、61進氣口、62排氣口、63葉輪壓氣機、64渦輪動力機構、9射流泵、91回熱汽化器、101做功機構B、111降溫器C、121壓縮機構B、131冷凝器A、10旁通口、1001做功機構C、1201壓縮機構C、1301冷凝器B、141壓縮機構D、1302冷凝器C、201壓氣機構。
具體實施例方式實施例1
如圖1所示的冷源動力系統(tǒng)，包括設有熱氣體入口 11和氣體出口 12的做功機構A 1，還包括壓縮機構A 2和降溫器A 3，所述做功機構A I的所述氣體出口 12與所述降溫器A3的工質(zhì)入口連通，所述降溫器A 3的工質(zhì)出口與所述壓縮機構A 2的氣體入口 21連通。高溫常壓的熱氣體，如內(nèi)燃機的排氣沿圖1中箭頭所示，經(jīng)所述熱氣體入口 11進入所述做功機構A I，推動所述做功機構A I做功并對外輸出動力,然后從所述氣體出口 12排出；從所述氣體出口 12排出的氣體壓力可選擇性的設為小于I個大氣壓、小于O. 5個大氣壓或設為小于O. 2個大氣壓，再經(jīng)所述降溫器A 3的降溫處理，最后進入所述壓縮機構A2中壓縮處理，從所述氣體出口 22排出。其中從所述氣體出口 22排出的氣體溫度小于從所述熱氣體入口 11進入所述做功機構A I的熱氣體溫度，而氣體壓力大于進入所述做功機構A I的熱氣體的壓力。本實施例中，所述做功機構A I設為葉輪式做功機構，所述壓縮機構A 2設為葉輪式壓縮機構。具體實施時，所述做功機構A I可以設為速度式做功機構或容積式做功機構?；蛘撸唧w的，所述做功機構A I可以設為往復活塞式做功機構、轉(zhuǎn)子活塞式做功機構或葉輪式做功機構。同理，下面所有涉及到所述做功機構A1、所述做功機構B 101和/或所述做功機構C 1001實施方式中，都可以將所述做功機構A1、所述做功機構B 101和/或所述做功機構C 1001也可設為上述的各種類型的做功機構。具體實施時，所述壓縮機構A 2可以設為速度式壓縮機構或容積式壓縮機構?；蛘?，更具體的，所述壓縮機構A 2設為往復活塞式壓縮機構、轉(zhuǎn)子活塞式壓縮機構或葉輪式壓縮機構?；蛘?，更具體的，下面所有涉及到所述壓縮機構A 2、所述壓縮機構B 121、所述壓縮機構C 1201和/或所述壓縮機構D 141實施方式中，都可以將所述壓縮機構A 2、所述壓縮機構B 121、所述壓縮機構C 1201和所述壓縮機構D 141也可分別設為上述的各種類型的壓縮機構。本發(fā)明的所有實施方式中，都可以參照本實施例將從所述氣體出口 12排出的氣體壓力選擇性的設為小于I個大氣壓、小于O. 5個大氣壓或設為小于O. 2個大氣壓，即將所述做功機構A I的氣體出口 12與所述壓縮機構A 2的氣體入口 21連通通道中氣體壓力小于I個大氣壓、小于O. 5個大氣壓或設為小于O. 2個大氣壓。實施例2
如圖2所示的冷源動力系統(tǒng)，其與實施例1的區(qū)別在于所述做功機構A I與所述壓縮機構A 2共軸設置,所述做功機構A I對所述壓縮機構A 2輸出動力。利用所述做功機構A I的輸出動力來對所述壓縮機構A 2做功，即利用了熱氣體自身的能量。本發(fā)明的所有實施方式中，都可以參照本實施例使所述做功機構A I對所述壓縮機構A 2輸出動力。實施例3
如圖3所示的冷源動力系統(tǒng)，其與實施例2的區(qū)別在于所述壓縮機構A 2的氣體出口22與降溫器B 4的工質(zhì)入口連通。采用所述降溫器B 4對壓縮后的氣體進一步降溫作用。實施例4
如圖4所示的冷源動力系統(tǒng)，其與實施例3的區(qū)別在于所述降溫器B 4的工質(zhì)出口與節(jié)流膨脹器5的工質(zhì)入口連通。經(jīng)所述降溫器B 4降溫后的高壓氣體，使用所述節(jié)流膨脹器5來節(jié)流膨脹，達到更深程度的降溫，使得氣體的溫度遠遠低于所述熱氣體入口 11處的溫度。實施例5
如圖5所示的冷源動力系統(tǒng)，其與實施例3的區(qū)別在于所述降溫器B 4的工質(zhì)出口與做功機構B 101的工質(zhì)入口連通，以實現(xiàn)進一步降溫的目的。實施例6
如圖6所示的冷源動力系統(tǒng)，其與實施例5的區(qū)別在于所述做功機構B 101的工質(zhì)出口經(jīng)降溫器C 111與壓縮機構B 121的工質(zhì)入口連通。實施例7
如圖7所示的冷源動力系統(tǒng)，其與實施例6的區(qū)別在于所述降溫器C 111與所述壓縮機構B 121之間的連通通道上設冷凝器C 1302，所述冷凝器C 1302的被加熱流體入口與所述降溫器C 111的工質(zhì)出口連通，所述冷凝器C 1302的被加熱流體出口與所述壓縮機構B121的工質(zhì)入口連通；所述壓縮機構B 121的工質(zhì)出口與所述冷凝器C 1302的被冷凝流體入口連通。本實施例中，所述做功機構A1、所述壓縮機構A 2和所述做功機構B 101共軸設置。作為可以變換的實施方式，所述做功機構A1、所述壓縮機構A 2和所述做功機構B 101可以不共軸設置，而是采用其它的設置方式。實施例8 如圖8所示的冷源動力系統(tǒng)，其與實施例5的區(qū)別在于所述降溫器B 4還與冷凝器A131的被冷凝流體入口直接連通，所述做功機構B 101的工質(zhì)出口與所述冷凝器A 131的被加熱流體入口連通?？蓮乃隼淠鰽 131的A出口(即被冷凝流體出口)得到工質(zhì)液化物。所述冷凝器A 131的被加熱流體出口與壓縮機構D 141的工質(zhì)入口連通；經(jīng)壓縮機構D 141來將膨脹做功后的低壓氣體順利導出所述冷凝器A 131。作為可以變換的實施方式，所述壓縮機構D 141可以不設。實施例9
如圖9所示的冷源動力系統(tǒng)，其與實施例1的區(qū)別在于所述做功機構A I的所述熱氣體入口 11與內(nèi)燃機6的排氣口 62連通。經(jīng)所述內(nèi)燃機6的排氣口 62排出的氣體，仍然具有很高的溫度，如果此時將所述排氣排入環(huán)境中，不僅浪費了大量的能量，還造成了環(huán)境的熱污染，利用所述排氣可以帶動所述做功機構A I對外輸出動力，然后再經(jīng)過所述降溫器A 3的降溫、所述壓縮機構A 2壓縮和所述降溫器B 4降溫后排出的氣體的溫度遠遠低于經(jīng)所述排氣口 62排出的氣體的溫度。本發(fā)明中所有所述熱氣體入口 11未連接其他裝置的實施方式中，都可以參考本實施例將所述熱氣體入口 11與所述內(nèi)燃機6的所述排氣口 62連通。實施例10
如圖10所示的冷源動力系統(tǒng)，其與實施例1的區(qū)別在于所述壓縮機構A 2的氣體出口 22與內(nèi)燃機6的進氣口 61連通，被所述壓縮機構A 2壓縮后的氣體由于壓力很高，可以被所述內(nèi)燃機6再次利用，在所述氣體進入所述內(nèi)燃機6時，可以同時向所述內(nèi)燃機6導入氧化劑和還原劑，以供所述內(nèi)燃機6進行燃燒化學反應。本發(fā)明中，所有所述壓縮機構A 2的所述氣體出口 22未連接其它裝置的實施方式中，都可以參照本實施例將所述壓縮機構A 2的所述氣體出口 22與所述內(nèi)燃機6的所述進氣口 61連通。實施例11
如圖11所示的冷源動力系統(tǒng)，其與實施例2的區(qū)別在于所述冷源動力系統(tǒng)還包括射流泵9，所述做功機構A I的所述氣體出口 12與所述射流泵9的低壓流體入口連通，所述射流泵9的流體出口與所述降溫器A 3連通，在所述降溫器A 3上設氣液分離器31，所述氣液分離器31的氣體出口與所述壓縮機構A 2的氣體入口 21連通，所述氣液分離器31的液體出口與液體泵32連通，所述液體泵32的液體出口與所述射流泵9的動力流體噴射口連通。具體實施時，所述射流泵可設為傳統(tǒng)射流泵或非傳統(tǒng)射流泵，或設為多級射流泵，多股射流泵和脈沖射流泵；所述做功機構A I可以不對所述壓縮機構A 2輸出動力，而是對其它負載輸出動力。實施例12
如圖12所示的冷源動力系統(tǒng)，其與實施例2的區(qū)別在于所述冷源動力系統(tǒng)還包括射流泵9，所述做功機構A I的所述氣體出口 12與所述射流泵9的低壓流體入口連通，所述射流泵9的流體出口與所述降溫器A 3連通，在所述降溫器A 3上設氣液分離器31，所述氣液分離器31的氣體出口與所述壓縮機構A 2的氣體入口 21連通，所述氣液分離器31的液體出口與液體泵32連通，在所述做功機構A I的所述氣體出口 12與所述射流泵9的低壓流體入口之間的連通通道上設回熱汽化器91，所述液體泵32的液體出口與所述回熱汽化器91的被加熱汽化液體入口連通，所述回熱汽化器91的被加熱汽化氣體出口與所述射流泵9的動力流體噴射口連通。所述氣液分離器31分離的液體經(jīng)所述液體泵32進入所述回熱汽化器91中，通過所述回熱汽化器91對所述液體進行汽化為氣體，從而使流至所述射流泵9的動力流體噴射口的氣體的壓力大大的增加。具體實施時，所述射流泵可設為傳統(tǒng)射流泵或非傳統(tǒng)射流泵，或設為多級射流泵，多股射流泵和脈沖射流泵；所述做功機構A I可以不對所述壓縮機構A 2輸出動力，而是對其它負載輸出動力。實施例13
如圖13所示的冷源動力系統(tǒng)，其與實施例2的區(qū)別在于所述做功機構A I在對所述壓縮機構A 2輸出動力的同時還對負載輸出動力進行做功，本實施例中所述負載設為與所述做功機構A I和所述壓縮機構A 2共軸設置的壓氣機構201。作為可以變換的實施方式，所述負載還可以設為其它裝置，比如發(fā)電機；所述做功機構A I可以不對所述壓縮機構A 2輸出動力，而是對其它負載輸出動力。實施例14
如圖14所示的冷源動力系統(tǒng)，其與實施例1的區(qū)別在于在所述熱氣體入口 11的連通通道上設旁通口 10。實施例15
如圖15所示的冷源動力系統(tǒng)，其與實施例14的區(qū)別在于所述旁通口 10經(jīng)降溫裝置與壓縮機構C 1201的工質(zhì)入口連通，所述壓縮機構C 1201的工質(zhì)出口分別與做功機構C1001的工質(zhì)入口和冷凝器B 1301的被冷凝流體入口直接連通，所述做功機構C 1001的工質(zhì)出口與所述冷凝器B 1301的被加熱流體入口連通，即可從所述冷凝器B 1301的A出口(即被冷凝流體出口)得到工質(zhì)液化物。所述冷凝器B 1301的被加熱流體出口與壓縮機構D 141的工質(zhì)入口連通；采用壓縮機構D 141來將膨脹做功后的低壓氣體順利導出所述冷凝器B 1301。在實際使用中，可根據(jù)工質(zhì)具體情況，增添多個做功機構。作為可以變換的實施方式，所述壓縮機構D 141可以不設。實施例16
如圖16所示的冷源動力系統(tǒng)，其與實施例2的區(qū)別在于所述做功機構A I的所述熱氣體入口 11與內(nèi)燃機6的渦輪動力機構64的工質(zhì)出口連通，所述內(nèi)燃機6的葉輪壓氣機63的工質(zhì)出口與所述內(nèi)燃機6的進氣口 61連通；所述做功機構A1、所述壓縮機構A 2、所述內(nèi)燃機的所述渦輪動力機構64和所述內(nèi)燃機的所述葉輪壓氣機63為共軸設置。實施例17
如圖17所示的冷源動力系統(tǒng)，其與實施例16的區(qū)別在于所述葉輪壓氣機63的工質(zhì)入口連通和與其共軸設置的壓氣機構201連通。實施例18
如圖18所示的冷源動力系統(tǒng)，其與實施例17的區(qū)別在于所述做功機構A1、所述壓縮機構A 2和所述壓氣機構201為共軸設置，且與所述渦輪動力機構64和所述葉輪壓氣機63不共軸，即所述做功機構A I不對所述葉輪壓氣機63輸出動力。圖中所示的所述渦輪動力機構64和所述葉輪壓氣機63為共軸設置，兩者也可為不共軸。作為可以變換的實施方式，所述所述做功機構A1、所述壓縮機構A 2和所述壓氣機構201可以與所述渦輪動力機構64和所述葉輪壓氣機63兩者之一共軸設置。顯然，本發(fā)明不限于以上實施例，根據(jù)本領域的公知技術和本發(fā)明所公開的技術方案，可以推導出或聯(lián)想出許多變型方案，所有這些變型方案，也應認為是本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種冷源動力系統(tǒng)，包括設有熱氣體入口(11)和氣體出口(12)的做功機構A (I),還包括壓縮機構A (2)和降溫器A (3)，其特征在于所述做功機構A (I)的所述氣體出口(12)與所述降溫器A (3)連通，所述降溫器A (3)與所述壓縮機構A (2)的氣體入口(21)連通。
2.如權利要求1所述冷源動力系統(tǒng)，其特征在于所述做功機構A(I)對所述壓縮機構A (2)輸出動力。
3.如權利要求1所述冷源動力系統(tǒng)，其特征在于所述壓縮機構A(2)的氣體出口(22)與降溫器B (4)的工質(zhì)入口連通。
4.如權利要求3所述冷源動力系統(tǒng)，其特征在于所述降溫器B(4)的工質(zhì)出口與節(jié)流膨脹器(5)的工質(zhì)入口連通。
5.如權利要求3所述冷源動力系統(tǒng)，其特征在于所述降溫器B(4)的工質(zhì)出口與做功機構B (101)的工質(zhì)入口連通，以實現(xiàn)進一步降溫的目的。
6.如權利要求5所述冷源動力系統(tǒng)，其特征在于所述做功機構B(101)的工質(zhì)出口經(jīng)降溫器C (111)與壓縮機構B (121)的工質(zhì)入口連通。
7.如權利要求6所述冷源動力系統(tǒng)，其特征在于在所述降溫器C(Ill)與所述壓縮機構B (121)之間的連通通道上設冷凝器C (1302)，所述冷凝器C (1302)的被加熱流體入口與所述降溫器C (111)的工質(zhì)出口連通，所述冷凝器C (1302)的被加熱流體出口與所述壓縮機構B (121)工質(zhì)入口連通；所述壓縮機構B (121)的工質(zhì)出口與所述冷凝器C (1302)的被冷凝流體入口連通。
8.如權利要求5所述冷源動力系統(tǒng)，其特征在于所述降溫器B(4)還與冷凝器A(131)的被冷凝流體入口直接連通，所述做功機構B (101)的工質(zhì)出口與所述冷凝器A (131)的被加熱流體入口連通。
9.如權利要求1至4中任一項所述冷源動力系統(tǒng)，其特征在于所述做功機構A(I)的所述熱氣體入口( 11)與內(nèi)燃機(6 )的排氣口( 62 )連通。
10.如權利要求1至4中任一項所述冷源動力系統(tǒng)，其特征在于所述壓縮機構A(2)的氣體出口(22)與內(nèi)燃機(6)的進氣口(61)連通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種冷源動力系統(tǒng),包括設有熱氣體入口和氣體出口的做功機構A、壓縮機構A和降溫器A，所述做功機構A的所述氣體出口與所述降溫器A連通，所述降溫器A與所述壓縮機構A的氣體入口連通。本發(fā)明不僅能夠降低對熱氣機冷卻過程的功耗，而且可以實現(xiàn)利用熱氣體自身的能量使熱氣體本身冷卻到低于環(huán)境溫度的狀態(tài)，并且還可利用熱氣體本身的能量對外做功，利用排氣溫度進行深度提取功，從而提高了熱機的效率。
文檔編號F02B37/00GK103032119SQ20121053668
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權日2011年12月19日
發(fā)明者靳北彪 申請人:摩爾動力(北京)技術股份有限公司