[发明专利]深度压缩单元发动机

说明书

技术领域

本发明涉及发动机领域，尤其是一种深度压缩单元发动机。

背景技术

专利号为5050570的美国专利文献公开了一种发动机，包括冷缸和热缸，气体工质被冷缸压缩后经回热器进入热缸，所述热缸做功后气体工质经所述回热器冷却后排出，该发动机的效率较低。申请人研究发现，造成该发动机效率低的原因是由于所述冷缸不能提供压力较高的高压气体。 

该文献中的发动机的冷缸设置为一级活塞式压缩机压缩，如果经一级活塞式压缩机压缩后提供较大压力的高压气体，会造成活塞式压缩机的效率也非常低，而且要造的很庞大，造价相当昂贵。

而冷缸提供的气体压力和发动机的效率有直接关系，而该专利文献并没有考虑到冷缸提供的气体压力对发动机效率的影响，因此，需要发明一种大幅度提高发动机效率，降低重量，造价低廉的发动机。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：

一种深度压缩单元发动机，包括深度压缩单元、填料式回热器和活塞式做功机构，所述深度压缩单元的气体出口经所述填料式回热器与所述活塞式做功机构的气缸连通，在所述深度压缩单元的气体出口和所述填料式回热器之间的连通通道上设工质导出口，在所述工质导出口处设控制阀，所述深度压缩单元的气体出口处的承压能力大于1MPa。

一种深度压缩单元发动机，包括深度压缩单元、填料式回热器和活塞式做功机构，所述深度压缩单元的气体出口与所述活塞式做功机构的气缸连通，所述填料式回热器设在所述活塞式做功机构的气缸内，在所述深度压缩单元的气体出口与所述填料式回热器之间的连通通道上设工质导出口，在所述工质导出口处设控制阀，所述深度压缩单元的气体出口处的承压能力大于1MPa。

所述工质导出口设在所述活塞式做功机构的气缸顶部上。

一种深度压缩单元发动机，包括深度压缩单元、热交换式回热器和活塞式做功机构，所述深度压缩单元的气体出口经所述热交换式回热器的被加热流体通道与所述活塞式做功机构的气缸连通，在所述活塞式做功机构的气缸上设工质导出口，在所述工质导出口处设控制阀，所述工质导出口与所述热交换式回热器的被冷却流体通道的入口连通，所述深度压缩单元的气体出口处的承压能力大于1MPa。

所述深度压缩单元设为多级活塞式压缩机，所述多级活塞式压缩机与所述活塞式做功机构为正时关系。

所述深度压缩单元设为多级活塞式压缩机，在所述多级活塞式压缩机的最后一级的气体出口处设与所述活塞式做功机构为正时关系的排气门。

所述深度压缩单元设为多级活塞式压缩机，在所述多级活塞式压缩机的最后一级的气体出口与所述活塞式做功机构的气缸之间的连通通道上设正时控制阀。

所述深度压缩单元设为四类门活塞压缩机，所述四类门活塞压缩机的供气口与所述活塞式做功机构的气缸连通，所述四类门活塞压缩机的回充口与所述工质导出口连通。

所述深度压缩单元设为螺杆式压缩机、多级罗茨式压缩机或设为多级叶轮压气机，在所述深度压缩单元的气体出口与所述活塞式做功机构的气缸之间的连通通道上设正时控制阀。

所述工质导出口与做功机构连通。

所述做功机构设为涡轮动力机构。

所述深度压缩单元设为多级叶轮压气机，所述涡轮动力机构对所述多级叶轮压气机输出动力。

在所述活塞式做功机构的气缸上的与所述深度压缩单元连通的连通口处设正时控制门。

所述深度压缩单元上设级间冷却器和/或压缩过程冷却器。

本发明的原理是：气体工质经所述深度压缩单元压缩后，得到较大压强的气体工质，该压缩后的气体工质进入所述活塞式做功机构做功，并在做功完成后经回热器从工质导出口排出或再次做功。

本发明中，所述四类门活塞压缩机是指气缸上设有进气口、排气口、供气口和回充口，在所述进气口、所述排气口、所述供气口和所述回充口处依次对应设置进气门、排气门、供气门和回充门的气缸活塞压缩机。

本发明中，所述深度压缩单元是指一切能把空气压缩到1MPa以上的机构，如四类门活塞压缩机、螺杆式压缩机、多级罗茨式压缩机、多级活塞式压缩机或多级叶轮压气机，不包括一级活塞式压缩机。

本发明中，所谓的冷却器是指一切可以制冷的装置，包括散热器和以冷却为目的的热交换器等。

本发明中，所述深度压缩单元的气体出口处的工质压力与其承压能力相匹配，即所述深度压缩单元的气体出口处的最高工质压力达到其承压能力。