[发明专利]一种紧凑型微尺度热能动力系统

权利要求书

1.一种紧凑型微尺度热能动力装置，其特征在于：包括燃烧器（1），多孔介质（2），涡轮（3），风扇（4），排气管（5），进气管（6），燃料箱（7），燃料输送管（8），膨胀袋（9），热管（10），热光电材料（11），启动电机（12），加热片（13），燃料调节单向阀（14）；燃烧器（1由内通道与外通道组成，多孔介质（2）布置在燃烧器（1）的内通道中；风扇（4）与燃烧器（1）的内通道通过进气管（6）相连接；排气管（5）的一端连接燃烧器（1）的外通道，另一端则与涡轮（3）相连接；风扇（4）与涡轮（3）通过一根传动轴相连接；空气在风扇（4）的作用下通过进气管（6）进入燃烧器（1）的内管中与燃料气体相混合，混合气体在燃烧器（1）内完成燃烧；完成燃烧后的高温气体通过排气管（5）驱动涡轮（3），涡轮（3）则通过传动轴带动风扇（4）运转；燃料箱（7）的一端通过燃烧输送管（8）与多孔介质（2）联接，另一端则与热量（10）相联接，燃料调节单向阀（14）位于燃料输送管（8）上，起到调节燃料流量的作用，在紧凑型微尺度热能动力系统工作的过程中，系统输出功率的大小通过调节燃料流量的多少来进行调节；燃烧器（1）通过热管（10）联接到燃料箱（7）的内部；热管（8）位于燃料箱（7）内部的一端套有膨胀袋（9），加热片（13）则位于膨胀袋（9）内部，与热管（8）固连；膨胀袋（9）内置有低沸点液体；燃烧器（1）外部未与热管（8）相连接的部分包覆有热光电材料（11），热光电材料（11）将电能传输至负载设备；启动电机（12）与风扇（4）相连接。

2.如权利要1所述的一种紧凑型微尺度热能动力装置，其特征在于：所述低沸点液体为沸点低于0℃的液体，包括氟利昂、丁烷。

3.如权利要1所述的一种紧凑型微尺度热能动力装置，其特征在于：所述多孔介质为温度高于1500K时，不与空气以及燃料液体发生化学反应的多孔介质，包括石棉、聚丙烯腈。

4.如权利要1所述的一种紧凑型微尺度热能动力装置，其特征在于：装置工作过程为：在系统启动时，外部电源同时带动启动电机（12）与加热片（13），并对多孔介质（2）表面的电火花充电；启动电机（12）驱动风扇（4）转动;加热片（13）升温促使低沸点液体挥发，膨胀袋（9）膨胀挤压燃料，通过燃料输送管（8）进入多孔介质（2）中;并通过电火花引燃空气与燃料的混合气体；空气在风扇（4）的作用下通过进气管（6）进入燃烧器（1）的内管中与燃料气体进一步混合并完成燃烧；完成燃烧后的气体通过排气管（5）驱动涡轮（3），涡轮（3）通过传动轴带动风扇（4）运转；燃烧产生的高温气体加热了燃烧器（1）的表面，热光电材料（11）将热能与光能转化为电能输出，提供给负载设备使用；热管（10）将少量热量传递至加热片（13），加热片（13）将低沸点液体加热至气态，促使膨胀袋（9）膨胀，挤压燃料箱（7）中的燃料，实现对燃烧器的燃料供应；待系统正常工作后外部电源断开，系统依靠自身所携带的燃料释放出的能量，以及被能量驱动的各个部件维持正常工作。