[发明专利]一种空气能涡轮式热气发动机

说明书

本发明公开了一种空气能涡轮式热气发动机，其是在两气缸中部设置筒体，在气流通道的两端分别安装有靠近热腔的热气室和靠近冷腔的冷气室，在热气室和冷气室上分别设有热介质喷口与冷介质喷口，在中心气流通道设有介质回收室，介质回收室内设有转子风轮并填充滤芯并在择气腔壁开设介质回流口，并在热腔与冷腔的气缸壁上设置通往冷端涡轮腔和通往热端涡轮腔的回气流通道，冷端涡轮腔与热端涡轮腔由涡轮腔中心内部的活塞隔开。本发明通过向气缸内喷射热介质和冷介质可以控制和调整涡轮发动机的功率输出，并且提高了有效利用率，具有结构简单、使用方便的特点。

技术领域

本发明是一种空气能涡轮式热气发动机，涉及热气机领域。

背景技术

热气机是一种外燃的、闭式循环往复活塞式热力发动热气机。其能够使用各种液态、气态或固体能源，在很宽的速度范围内具有良好的扭矩特性，因而非常适于车辆使用。但现有的热气机的功率调节控制和动力输出机构较复杂，机器较为笨重，有效利用率低，影响了热气机的推广应用。

发动机是提供动力的主要设备之一，有热气轮机、水轮机、汽油发动机、内燃式发动机、外燃式发动机，这些发动机需要提供可观的能量做功，但都是消耗外来可观的能量为代价的缺陷，特别是内燃机在使用中还存在排放废气和污染环境的特点。

发明内容

本发明的目的是提供一种空气能涡轮式热气发动机，这种空气能涡轮式热气发动机结构简单、制造容易，不仅能利用周围环境提供能量，而且不排放废气，利于保护环境。

为了实现本发明的目的采取如下技术方案：

一种新型空气能涡轮式热气发动机，主要由空气能加热机构、热力室、冷力室、气流机构、气流回流机构及涡轮驱动机构组成，其特征在于，所述空气能加热机构包括由管道依次串接的压缩机、气液分离器、蒸发器、膨胀阀、过滤器以及储液罐，所述热力室包括密闭的保温壳体，保温壳体中填充有导热介质并排布有散热盘管，该散热盘管的入口端与所述压缩机的出口连接，散热盘管的出口端与储液罐的入口连接；所述的冷力室包括密封的绝热壳体，绝热壳体中填充有吸热介质并排布有吸热盘管，该吸热介质中装配有温度传感器并控制介质流量阀门，介质流量阀门的入口与膨胀阀的出口连接，吸热盘管的入口与所述的的介质流量阀门出口连接，吸热盘管的出口端与蒸发器的入口连接；所述的气流机构是筒体将热端缸和冷端缸隔开依次对应设为热腔、冷腔，位于热腔与冷腔的端部封装有用于将热力室的热量传递到缸内的热导热片和用于将冷腔的热量传递到缸外的冷导热片，并在热端缸与冷端缸的中部直线壁上开设回气流通道；所述气流回流机构为空心筒体结构，其筒体两端部分别固定连通热端缸和冷端缸，在筒体中轴向设有气流通道，在气流通道中设有用于喷射介质以控制热腔及冷腔温度的介质控温机构以及用于将喷射的介质回收的介质回收机构；所述介质控温机构包括用于朝所述热腔喷射热介质的热气室以及用于朝所述冷腔喷射冷介质的冷气室，所述热气室和冷气室对应分设于气流通道两端，在筒体缸壁上分别轴向开设有热介质通道与冷介质通道，所述热介质通道的入口通过热介质支管与连接在散热盘管中部，热介质通道的出口通过对应设置的热介质输送管与所述热气室连通，所述冷介质通道的入口通过冷介质支管与膨胀阀的出口连接，冷介质通道的出口通过对应设置的冷介质输送管与所述冷气室对应连通；所述介质回收机构包括轴向间隔设置于气流通道中部的两径向隔板，在两径向隔板之间通过轴向设置的中心隔板隔设出两并列设置的介质回收室，该两介质回收室通过分设于两径向隔板上开闭方向相反的单向止回活门与气流通道单向连通，在两介质回收室中分别轴向安装有气流驱动的转子风轮，该转子风轮的转轴中串接有电磁发电机，在所述转轴上围设有用于吸收和过滤介质的旋转滤芯，在两介质回收室中还分别安装有与筒体内壁间隙配合的弹性挤压壁，在弹性挤压壁与对应的筒体内壁之间填充有回收滤芯，在弹性挤压壁上开设有分别与两介质回收室连通的介质回流口，在所述筒体的缸体壁中开设有与该介质回流口连通的介质回流通道，该介质回流通道出口通过回流支管与储液罐连接；所述的涡轮驱动机构是由驱动轴串连涡轮壳体内腔的两个涡轮和两涡轮之间的套筒，涡轮壳体的顶端部开设有通过回气流通道与冷腔连通的冷端口及与热腔连通的热端口，两个涡轮对应与冷端口一侧设为冷端涡轮及与热端口一侧设为热端涡轮，套筒在涡轮壳体内腔中部并且外嵌有轴向滑动的活塞，套筒两端部固定有限位传感器，涡轮壳体内腔通过套筒上的活塞分别将冷端涡轮一侧对应的腔体设为冷端涡轮腔及热端涡轮一侧对应的腔体设为热端涡轮腔。