[发明专利]超临界二氧化碳为工作介质的转子式高转速外燃热机

摘要

超临界二氧化碳为工作介质的转子式高转速外燃热机，它及的是将热能转换成机械能的技术领域。它是为了克服现有内燃机热转换效率低，燃烧不完全而向空气中排放大量的污染气体的问题，及现有斯特林发动机还存在功率/重量比小、结构复杂及密封困难而无法实现零泄漏的问题等。它的所有热泵装置的第二单向阀的出口都互相连通后，与第二管口和第三管口互相连通；所有第一单向阀的进口、连杆与缸体左端壁的滑动动密封处、转子式液动马达、第一管口、第四管口、电动机、旋转变直线往复运动装置、超临界二氧化碳、气体介质都设置在壳体内。本发明能将热能直接高效的转换成机械能。其热能/机械能的转换效率为20%～80%。

主权项

超临界二氧化碳为工作介质的转子式高转速外燃热机，其特征在于它由n个热泵装置（1）、转子式液动马达（2）、壳体（3）、电动机（4）、旋转变直线往复运动装置（5）、超临界二氧化碳（6）、气体介质（7）组成；所述n为大于零的整数；所述热泵装置（1）由缸体（1‑1）、活塞（1‑2）、第一单向阀（1‑3）、第二单向阀（1‑4）、连杆（1‑5）组成；活塞（1‑2）的两端面上都各开有并与其内部空腔连通的通孔，活塞（1‑2）的内部空腔中设置有用于储热的金属网或颗粒；缸体（1‑1）的两端都为封闭端，缸体（1‑1）的右端为吸热端，缸体（1‑1）的左端为放热端；活塞（1‑2）设置在缸体（1‑1）内部；第一单向阀（1‑3）的出口与缸体（1‑1）的内部空腔连通；第二单向阀（1‑4）的进口与缸体（1‑1）的内部空腔连通；连杆（1‑5）的右端与活塞（1‑2）左侧端面连接，连杆（1‑5）的左端滑动密封穿过缸体（1‑1）的左端壁；所述转子式液动马达（2）由三角转子（2‑1）、旋轮线‑茧形壳体（2‑2）、输出轴（2‑3）组成；三角转子（2‑1）设置在旋轮线‑茧形壳体（2‑2）中，三角转子（2‑1）的三个顶边随着旋轮线‑茧形壳体（2‑2）内圆周的椭圆形内壁而运动，将旋轮线‑茧形壳体（2‑2）内部空间总是分成三个工作室，同时三角转子（2‑1）的内圆上的内齿（2‑1‑1）与旋轮线‑茧形壳体（2‑2）轴心上输出轴（2‑3）上的外齿（2‑3‑1）啮合，在旋轮线‑茧形壳体（2‑2）上侧直边的左侧附近开有与其内部空间相连通的第一管口（2‑4），在旋轮线‑茧形壳体（2‑2）上侧直边的右侧附近开有与其内部空间相连通的第二管口（2‑5），在旋轮线‑茧形壳体（2‑2）下侧直边的左侧附近开有与其内部空间相连通的第三管口（2‑6），在旋轮线‑茧形壳体（2‑2）下侧直边的右侧附近开有与其内部空间相连通的第四管口（2‑7）；电动机（4）的输出转轴与旋转变直线往复运动装置（5）的转动输入端传动连接；旋转变直线往复运动装置（5）有N个直线往复运动输出端，N=n；热泵装置（1）的连杆（1‑5）的左端连接在旋转变直线往复运动装置（5）的一个直线往复运动输出端上；所有热泵装置（1）的第二单向阀（1‑4）的出口都互相连通后，与转子式液动马达（2）的第二管口（2‑5）和第三管口（2‑6）互相连通；所有热泵装置（1）的第一单向阀（1‑3）的进口、连杆（1‑5）与缸体（1‑1）左端壁的滑动动密封处、转子式液动马达（2）、第一管口（2‑4）、第四管口（2‑7）、电动机（4）、旋转变直线往复运动装置（5）都设置在壳体（3）内；壳体（3）内的中下部和所有热泵装置（1）的内部都设置有超临界二氧化碳（6），并使第一管口（2‑4）、第四管口（2‑7）、所有热泵装置（1）的第一单向阀（1‑3）的进口、连杆（1‑5）与缸体（1‑1）左端壁的滑动动密封处都浸末在超临界二氧化碳（6）中，壳体（3）内超临界二氧化碳（6）的液面上部设置有气体介质（7），电动机（4）设置在超临界二氧化碳（6）的液面上的气体介质（7）中。