[发明专利]传递-膨胀和再生型热力发动机

权利要求书

1.一种传递-膨胀和再生热力发动机(1)，特征在于其包括：

·至少一个压缩机(2)，所述压缩机(2)能够在某一压力下通过压缩机入口管线(3)抽吸气体并且在更大的压力下在压缩机出口管线(4)中将其驱出；

·至少一个再生热交换器(5)，所述再生热交换器(5)包括至少一个高压再生管线(6)和至少一个低压再生管线(7)，所述高压再生管线(6)的第一端部(8)连接到所述压缩机出口管线(4)，同时在所述低压再生管线(7)中循环的气体可将其热量的一部分转移至在所述高压再生管线(6)中循环的气体；

·至少一个再生器高压出口管线(9)，所述再生器高压出口管线(9)具有连接到构成所述高压再生管线(6)的第二端部(11)的第一端部(10)；

·至少一个热源(12)，所述热源(12)放置在所述再生器高压出口管线(9)的任何给定位置中，并且可使在所述再生器高压出口管线(9)中循环的气体过热；

·至少一个膨胀气缸(13)，所述膨胀气缸(13)的至少一个端部由集成在所述膨胀气缸(13)中或附接到所述膨胀气缸(13)的膨胀气缸盖(14)闭合，所述膨胀气缸(13)容纳膨胀活塞(15)，所述膨胀气缸(13)与其产生紧密性以形成具有可变体积的传递-膨胀室(16)，所述膨胀活塞(15)能够在所述膨胀气缸(13)中移动并且通过机械传动装置(18)直接地或间接地连接到功率输出轴(17)，以便在所述膨胀活塞(15)在所述膨胀气缸(13)中执行往复式运动时将连续旋转运动赋予所述功率输出轴(17)；

·至少一个热气进气管线(19)，所述热气进气管线(19)具有连接到构成所述再生器高压出口管线(9)的第二端部(21)的第一端部(20)，所述热气进气管线(19)具有通过所述热气进气管线的嘴部(23)穿过所述膨胀气缸盖(14)以排空至所述膨胀气缸(13)中的第二端部(22)；

·至少一个进气计量阀(24)，所述进气计量阀(24)由计量阀致动器(25)操纵，所述进气计量阀(24)能够打开或封闭所述热气进气管线的所述嘴部(23)；

·用于膨胀气体的至少一个排气管线(26)，所述排气管线(26)具有通过所述膨胀气体排气管线的嘴部(28)穿过所述膨胀气缸盖(14)以排空至所述膨胀气缸(13)中的第一端部(27)，所述排气管线(26)还具有连接到构成所述低压再生管线(7)的第一端部(30)的第二端部(29)；

·至少一个排气阀(31)，所述排气阀(31)由排气阀致动器(32)操纵，所述排气阀(31)能够打开或封闭所述膨胀气体排气管线的所述嘴部(28)；

·至少一个发动机出口管线(33)，所述发动机出口管线(33)放置在构成所述低压再生管线(7)的第二端部(34)的延长部分中，或者所述发动机出口管线(33)与所述第二端部(34)组合以与后者构成单件。

2.根据权利要求1所述的传递-膨胀和再生热力发动机，特征在于所述压缩机(2)是两级的并且包括低压压缩机(35)，所述低压压缩机(35)的出口通过中间压缩机冷却器(37)连接到高压压缩机(36)的入口。

3.根据权利要求1所述的传递-膨胀和再生热力发动机，特征在于所述功率输出轴(17)驱动所述压缩机(2)进行旋转。

4.根据权利要求1所述的传递-膨胀和再生热力发动机，特征在于所述压缩机入口管线(3)具有水注射器(56)，所述水注射器(56)可在所述压缩机入口管线(3)中循环的气体进气到吸入-递送室(58)中之前将液态水(57)喷射到所述气体中，所述吸入-递送室(58)由抽吸所述气体的所述压缩机(2)限定。

5.根据权利要求1所述的传递-膨胀和再生热力发动机，特征在于所述压缩机(2)限定水注射器(56)在其中排空的吸入-递送室(58)，所述水注射器(56)能够在进气到所述吸入-递送室(58)中的气体通过所述压缩机入口管线(3)由所述压缩机(2)抽吸之后将液态水(57)喷射到所述气体中。

6.根据权利要求4或5中任一项所述的传递-膨胀和再生热力发动机，特征在于所述压缩机出口管线(4)具有空气/水分离器(59)。