[发明专利]以再加热等温膨胀使理论效率达百分之六十的中型太阳能发动机和方法

摘要

本发明的气体循环发动机具斯特林发动机的优点。但该发动机取消加热器，用高温粉体与较少高温气体混合，由高温粉体提供气体膨胀作功时所需热能。实现在高温气体等温膨胀中，对汽缸中的高温气体再加热。其气体循环是：在高温气体膨胀前，由高温粉体先把热能带入汽缸，然后使高温高压气体进入高温粉体，高温气体等温膨胀作功，使热能转化为机械能；高温气体作功后使高温粉体与高温气体分离；然后气体单独完成回热冷却压缩过程。

主权项

1.一种把热能转化为机械能的气体循环的发动机，其特征在于，发动机包括：发动机部件、气体循环所用气体、高温粉体、润滑剂、发动机的气体循环；发动机部件包括：一至多个汽缸系统、控制器系统、散热系统、润滑系统(40)、活塞传动机构、发动机主轴、气泵传动机构、气体分离器(13)、节流阀(14)、粉体容器(15)、粉体加热设备(21)、负压容器(18)、抽气泵(19)、粉体泵(20)、高温高压容器(24)、回热器系统(27)、高温低压容器(28)、低温低压容器(29)、气体压缩机(30)、冷却器阀(31)、冷却器(32)、低温高压容器(33)、气体容器阀(34)、气体贮存容器(35)、气体容器出气阀(36)、润滑系统(40)的润滑剂回流阀(41)；多个汽缸系统表示为N汽缸系统(11)、汽缸号N＝A，B，..，末位汽缸号，如，A汽缸系统(12)、B汽缸系统，N汽缸系统(11)包括：汽缸(1N)、活塞(2N)、进气阀(4N)、气体粉体阀(5N)、分离器进气阀(9N)、抽气阀(8N)、粉体注入阀(7N)、旋风结构(10N)、汽缸室(3N)、四通管(6N)；其中汽缸号N＝A，B，..，末位汽缸号，以下N所表示的与此相同；旋风结构(10N)是汽缸(1N)中的粉体混合叶轮，其位于汽缸顶端，粉体混合叶轮旋转，使汽缸室(3N)的高温气体、高温粉体产生旋流，加快混合；在发动机的管路连接中，N汽缸系统(11)的管路连接是：高温高压容器(24)通过进气阀(4N)与汽缸(1N)相连，四通管(6N)通过气体粉体阀(5N)与汽缸(1N)相连，粉体容器(15)通过粉体注入阀(7N)与四通管(6N)相连，四通管(6N)通过分离器进气阀(9N)与气体分离器(13)相连，四通管(6N)通过抽气阀(8N)与负压容器(18)相连，活塞(2N)和汽缸(1N)一起构成构成汽缸室(3N)；N汽缸系统(11)的活塞(2N)连接活塞传动机构；粉体加热设备(21)由一个粉体加热单元或由两个分别使用不同能源的粉体加热单元并联构成，其中两个粉体加热单元称为粉体加热单元I(22)、粉体加热单元II(23)，根据所用能源类型使一个运行，另一个停止运行；回热器系统(27)有回热器的低压管路(26)、回热器的高压管路(25)；粉体容器(15)有入口管道(16)、出口管道(17)；在发动机的管路连接中，负压容器(18)通过抽气泵(19)与气体分离器(13)相连，气体分离器(13)通过节流阀(14)与粉体容器(15)相连，粉体容器(15)的出口管道(17)、粉体泵(20)、粉体加热设备(21)、粉体容器(15)的入口管道(16)依次相连，气体分离器(13)、高温低压容器(28)、回热器的低压管路(26)、低温低压容器(29)、气体压缩机(30)、冷却器阀(31)、冷却器(32)、低温高压容器(33)、回热器的高压管路(25)、高温高压容器(24)依次相连，低温低压容器(29)、气体容器出气阀(36)、气体贮存容器(35)、气体容器阀(34)、气体压缩机(30)依次相连，低温高压容器(33)与润滑系统(40)的润滑剂回流阀(41)相连；在发动机的管路连接中，由气体分离器(13)、高温低压容器(28)、回热器的低压管路(26)、低温低压容器(29)、气体压缩机(30)、冷却器阀(31)、冷却器(32)、低温高压容器(33)、回热器的高压管路(25)、高温高压容器(24)依次相连所构成的的管路连接部分的管路截面积较大，该管路连接中的气体流速较低。