[发明专利]热能转移动力机

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型环保动力能源，它主要包括高效热泵系统和热动转化系统。

背景技术

现有能源的开发和利用对环境都造成很大的影响，新能源的建设又受到建设成本、地理和环境因素的影响，不能得到很好的开发和广泛应用，现急需开发出一种对地球环境影响小、建设成本低、能很好开发和能广泛普及应用的新能源，缓解现有能源稀缺的危机。

发明内容

热能转移动力机，运用逆卡诺原理，热泵系统吸收热动转化系统冷却仓热能，吸收的热能转移到热动转化系统气动仓高效转化为机械能，所得的机械能提供热泵所耗机械能、热动转化系统压缩机机械能和补偿机械损耗，本热能转移动力机正常运转后可实现动能自循环，剩余动能可对外做功。可广泛应用到发电、汽车动力、空调动力等领域，缓解现有的能源危机及能源对环境的危害。

附图说明

图为热能转移动力机的主要部件结构及各部件名称。图中1、2、3、4、5为热能转移系统中的部件，6、7、8、9为热动转化系统中的部件。1.储液器，2.澎胀阀，3.蒸发器，4.往复式压缩机，5.冷凝器，6.冷却仓，7. 往复式空气压缩机，8.加热仓，9. 往复式气动仓，10.曲轴，11.飞轮，12.主轴。其中蒸发器（3）在冷却仓（6）内，冷凝器（5）在加热仓（8）内。

具体实施方式

热能转移动力机主要由热能转移系统（热泵或制冷机）和热动转化系统组成。

热能转移系统主要由储液器（1）、澎胀阀（2）、蒸发器（3）、往复式压缩机（4）、冷凝器（5）组成，依次用连接管连接密闭在完全封闭的循环系统中，内充工质气体（制冷剂），其中蒸发器（3）在热动转化系统的冷却仓（6）中，冷凝器（5）在热动转化系统的加热仓（8）中。其工作流程是液化后的工质气体在储液器（1）中经澎胀阀（2）进入蒸发器（3）吸热蒸发，蒸发后的工质气体经往复式压缩机（4）压缩成高温高压气体进入冷凝器（5）放热液化，液化后的工质气体进入储液器（1），如此不断循环实现不断的热能转移。

热动转化系统主要由曲轴（10）、飞轮（11）、主轴（12）、冷却仓（6）、往复式空气压缩机（7）、加热仓（8）、往复式气动仓（9）组成，其中冷却仓（6）、往复式空气压缩机（7）、加热仓（8）、往复式气动仓（9）依次用连接管连接，首尾与大气相通，工质气体为空气。其工作流程是大气空气在冷却仓（6）被冷却收缩，经往复式空气压缩机（4）压缩后储蓄动能进入加热仓（8），在加热仓（8）加热后动能进一步增加，然后经往复式气动仓（9）进气门进入往复式气动仓（9）推动活塞做功带动曲轴（10）、主轴（12）、飞轮（11）旋转，往复式气动仓（9）做功的同时带动热能转移系统的往复式压缩机（4）和热动转化系统往复式压缩机（9）工作，带动曲轴（10）、飞轮（11）旋转，做功完成后往复式气动仓（9）进气门关闭，排气门打开，飞轮（11）带动曲轴（10）旋转，同时将做功后的气体排出进入大气，排气门关闭，进气门打开，将往复式气动仓（9）活塞恢复到准备做功状态和两压缩机准备压缩状态。剩余动能克服机械损耗后通过主轴（12）对外做功，如此不断循环实现不断将转移得来的热能转化为动能。

在机械正常运转过程中，热能转移系统工质气体在正常循环时。根据工质的沸点和冷凝温度，与进入热动转化系统冷却仓（6）冷却后的空气和热动转化系统加热仓（8）加热后的空气温度有足够温差，保证热能的交换，设定进入热动转化系统冷却仓（6）的空气量（往复式空气压缩机往复一次吸入空气量）。同时，将热动转化系统冷却仓（6）、加热仓（8）、往复式气动仓（9）及连接管用保温材料包裹，热动转化系统压缩机（9）压缩后的空气温度不高于常温或接近常温，这样可避免热能和冷能的流失。

在机械正常运转过程中，热能转移系统（热泵或制冷机）使用一部分机械能制得较多的热能和冷能，热动转化系统利用热能转移系统（热泵或制冷机）的制冷端，将空气冷却，冷却后的空气经空气压缩器的压缩使空气压缩升温至常温储存动能，因为在压缩前空气被冷却使压缩过程中避免和减少了压缩过程中的能量损耗，压缩后的空气再经热能转移系统（热泵或制冷机）的制热端加热进一步增加动能，加热后的压缩空气在往复式气动仓（9）推动活塞做功，所得功带动空气压缩器、热泵（制冷机）的压缩机工作，剩余动能补偿机械损耗后对外做功。同时对冷却仓（6）、加热仓（8）、连接管和往复式气动仓（9）进行保温材料包裹，避免热能和冷能流失。

机械的启动需用外力对主轴（12）旋转做功，使机械运转，机械实现了热能的转移和热动转化，所得机械能克服机械无用功损耗后便自行运转，待运转速度正常后开始对外做功。机械的停止需将往复式气动仓（9）做功前的气体经一阀门直接排入大气便自行停止。