外燃式液體發動機的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種外燃式液體發動機，涉及熱能與動力技術領域，以解決現有技術中的發動機輸出功率不易提高的問題。本發明所述的外燃式液體發動機，包括：氣缸活塞做功機構、工質汽化室、工質供給裝置和飛輪，氣缸活塞做功機構與工質汽化室連通，飛輪安裝在氣缸活塞做功機構上，工質汽化室外設置有熱源，工質供給裝置上設置有與工質汽化室和/或氣缸活塞做功機構連通的噴頭。本發明可以通過提高熱源對工質汽化室供給的溫度、增加工質的噴入量、排氣管的數量、氣缸活塞做功機構的數量、氣缸活塞做功機構與工質汽化室所構成的連通機構的數量或者同時改變上述兩項或者兩項以上的方法，來實現較大程度的提高其輸出功率。
【專利說明】
外燃式液體發動機
技術領域
[0001]本發明涉及熱能與動力技術領域，尤其是涉及一種外燃式液體發動機。
【背景技術】
[0002]發動機一般指的是熱機，是一種將燃料或者其他能源轉換為工質的熱能并將熱能進一步轉化為機械能輸出的一種裝置。現有的發動機包括內燃機、外燃機、電動機等。外燃機，是指其燃料在發動機的外部燃燒，可將這種燃燒產生的熱能轉化成動能的發動機，例如斯特林發動機；內燃機，是指其燃料在發動機內部燃燒，可將這種燃燒產生的熱能轉化成動能的熱力發動機，常見的有汽油機、柴油機等。
[0003]然而，現有技術中的外燃機，雖然具有廢氣污染低、效率高、噪音低、振動小、運轉平穩、可靠性高、壽命長、可以利用低品位能源等優點，但是其輸出功率不易提高，技術難度大;現有技術中的內燃機的輸出功率受內燃機一次工作燃燒的燃料的量控制，而燃燒的燃料量受氣缸進入的氧氣量的限制，由于正常狀態下空氣中氧氣的含量約為21%，是一個恒定值，導致內燃機的輸出功率的提尚受到限制，不易提尚。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種外燃式液體發動機，以解決現有技術中的發動機輸出功率不易提尚的冋題。
[0005]本發明提供一種外燃式液體發動機，包括:氣缸活塞做功機構、工質汽化室、工質供給裝置和飛輪，所述氣缸活塞做功機構與所述工質汽化室連通，所述飛輪安裝在所述氣缸活塞做功機構上，所述工質汽化室外設置有熱源。所述工質供給裝置上設置有與所述工質汽化室和/或所述氣缸活塞做功機構連通的噴頭。
[0006]其中，所述氣缸活塞做功機構包括氣缸、活塞、連桿和主軸，所述工質汽化室與所述氣缸連通，所述活塞通過所述連桿、曲柄銷、曲柄臂與所述主軸連接，所述飛輪安裝在所述主軸上，所述活塞與所述氣缸內壁接觸，在所述氣缸內上下移動。
[0007]具體地，所述工質汽化室與所述氣缸之間設置有用于隔熱的隔熱墊，所述氣缸、所述工質汽化室和所述隔熱墊中的至少一個安裝有一個或者多個排氣管，所述排氣管上設置有控制閥。
[0008]進一步地，所述工質供給裝置上設置有與所述隔熱墊連通的噴頭。
[0009]優選地，所述工質供給裝置包括工質液化裝置和工質增壓裝置，所述工質液化裝置與所述工質增壓裝置通過連接管連通，所述工質液化裝置與所述排氣管連通。
[0010]優選地，所述工質供給裝置包括工質增壓裝置和存儲箱，所述存儲箱與所述工質增壓裝置通過連接管連通。
[0011]優選地，所述工質供給裝置包括工質液化裝置、工質增壓裝置和存儲箱，所述工質液化裝置和所述工質增壓裝置分別通過連接管與所述存儲箱連通，所述工質液化裝置與所述排氣管連通。
[0012]其中，至少一個所述噴頭設置在所述工質供給裝置的所述工質增壓裝置上。
[0013]具體地，所述工質汽化室上安裝有一個或者多個所述氣缸活塞做功機構。
[0014]進一步地，所述氣缸活塞做功機構與所述工質汽化室組成一個連通機構，所述飛輪與至少一個所述連通機構相連接。
[0015]相對于現有技術，本發明所述的外燃式液體發動機具有以下優勢:
[0016]本發明提供的外燃式液體發動機在工作中，外部熱源對工質汽化室供熱，可以將液態的工質瞬間汽化成氣體，迅速汽化后的氣體向上推動活塞，使活塞推動連桿、連桿帶動主軸從下止點移動到上止點，主軸帶動飛輪達到做功的目的；到達上止點后，活塞繼續從上止點向下止點移動，移動過程中，活塞推動缸內氣體通過控制閥經排氣管排出至工質液化裝置中進行冷卻、液化，活塞到達下止點后，控制閥關閉，工質增壓裝置內的液態工質通過噴頭噴入至工質汽化室內，由于外部熱源提供熱量，液態的工質瞬間汽化成氣體，氣體再次推動活塞，往復進行上述過程，從而外燃式液體發動機實現將熱能向動能的轉化。
[0017]本發明與現有技術中的外燃機相比，可以通過提高熱源對工質汽化室供給的溫度、增加噴頭的數量來增加工質的噴入量、增加排氣管的數量、增加氣缸活塞做功機構的數量、增加氣缸活塞做功機構與工質汽化室所構成的連通機構的數量或者同時改變上述兩項或者兩項以上的方法，來實現較大程度的提高其輸出功率。
[0018]本發明與現有技術中的內燃機相比，在工作過程中，不受氧氣等條件的限制，只要提供足夠的熱量和足夠的空間，便可以很大程度的提高一次做功時工質的量，即可以較大程度的提高本發明的輸出功率。而且，此外燃式液體發動機是二沖程發動機，與四沖程發動機相比，輸出功率更加平穩，可靠性更強。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發明【具體實施方式】或現有技術中的技術方案，下面將對【具體實施方式】或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本發明實施例提供的外燃式液體發動機的結構示意圖；
[0021]圖2為本發明另一實施例提供的外燃式液體發動機的結構示意圖；
[0022]圖3為本發明又一實施例提供的外燃式液體發動機的結構示意圖；
[0023]圖4為本發明再一實施例提供的外燃式液體發動機的結構示意圖；
[0024]圖5為本發明實施例提供的外燃式液體發動機增加連通機構的結構示意圖。
[0025]附圖標記:
[0026]1-氣缸活塞做功機構；11-氣缸；12-活塞；13-連桿；14-曲柄銷；15-曲柄臂；16-主軸;2-工質汽化室;3-工質供給裝置;31-工質液化裝置;32-工質增壓裝置;33-存儲箱;321-噴頭;4-熱源;5-飛輪;6-排氣管;61-控制閥；7-連接管;8-隔熱墊。
【具體實施方式】
[0027]下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0028]在本發明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0029]在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
[0030]圖1為本發明實施例提供的外燃式液體發動機的結構示意圖；圖2為本發明另一實施例提供的外燃式液體發動機的結構示意圖；圖3為本發明又一實施例提供的外燃式液體發動機的結構示意圖；圖4為本發明再一實施例提供的外燃式液體發動機的結構示意圖；圖5為本發明實施例提供的外燃式液體發動機增加連通機構的結構示意圖。
[0031]如圖1和圖2所示，本發明實施例提供的外燃式液體發動機，包括:氣缸活塞做功機構1、工質汽化室2、工質供給裝置3和飛輪5，氣缸活塞做功機構I與工質汽化室2連通，飛輪5安裝在氣缸活塞做功機構I上，工質汽化室2外設置有熱源4，工質供給裝置3上設置有與工質汽化室2和/或氣缸活塞做功機構I連通的噴頭321。
[0032]相對于現有技術，本發明實施例提供的外燃式液體發動機具有以下優勢:
[0033]本發明實施例提供的外燃式液體發動機在工作中，外部熱源4對工質汽化室2提供熱量，可以將工質汽化室2內的液態工質瞬間汽化成氣體，迅速汽化后的氣體推動活塞12，使活塞12推動連桿13、連桿13帶動主軸16從下止點移動到上止點，主軸16帶動飛輪5，達到做功的目的；到達上止點后，活塞12繼續從上止點向下止點移動，移動過程中，活塞12推動缸內的氣體通過控制閥61經排氣管6排出至工質液化裝置31中進行冷卻、液化，活塞12到達下止點后，控制閥61關閉，工質增壓裝置32內的工質通過噴頭321噴入至工質汽化室2內，由于外部熱源4向工質汽化室2提供熱量，工質汽化室2內的液態工質瞬間汽化成氣體，氣體再次推動活塞12向上止點移動，往復進行上述過程，從而外燃式液體發動機完成熱能向動能的轉化。
[0034]本發明與現有技術中的外燃機相比，可以通過提高熱源4對工質汽化室2供給的溫度、增加噴頭321的數量來增加工質的噴入量、增加排氣管6的數量、增加氣缸活塞做功機構I的數量、增加氣缸活塞做功機構I與工質汽化室2所構成的連通機構的數量或者同時改變上述兩項或者兩項以上的方法，可以較大程度的提高外燃式液體發動機的輸出功率。
[0035]本發明與現有技術中的內燃機相比，在工作過程中，本發明的輸出功率不受氧氣等條件的限制，只要提供足夠的熱量和足夠的空間，便可以很大程度的提高一次做功時工質的量，即可以較大程度的提高本發明的輸出功率。而且，此外燃式液體發動機是二沖程發動機，與四沖程發動機相比，輸出功率更加平穩，可靠性更強。
[0036]具體地，為了實現外燃式液體發動機將熱能轉化為動能的目的，本發明實施例提供的外燃式液體發動機中，如圖1和圖2所示，上述氣缸活塞做功機構I可以包括氣缸11、活塞12、連桿13和主軸16，工質汽化室2與氣缸11連通，活塞12通過連桿13、曲柄銷14、曲柄臂15與主軸16連接，飛輪5安裝在主軸16上，活塞12與氣缸11內壁接觸，在氣缸11內上下移動。
[0037]氣缸活塞做功機構I作為發動機的一種重要組成部分，起著至關重要的作用，工質汽化室2將噴入其中的液態工質瞬間汽化，汽化后的氣態工質推動氣缸活塞做功機構I上的活塞12向上移動，在移動的過程中，活塞12推動連桿13，連桿13帶動主軸16從下止點向上止點移動，主軸16帶動飛輪5，達到做功的目的，實現了外燃式液體發動機將熱能轉化為動能的目的。
[0038]為了實現氣缸11與工質汽化室2間具有較好的隔熱作用，本發明實施例提供的外燃式液體發動機中，如圖2-4所示，工質汽化室2與氣缸11之間設置有用于隔熱的隔熱墊8，氣缸11、工質汽化室2和隔熱墊8中的至少一個安裝有一個或者多個排氣管6，排氣管6上設置有控制閥61。通過在工質汽化室2與氣缸11之間安裝隔熱墊8，可以使氣缸11較好的隔熱，并且通過增加排氣管6的數量，可以提高工質汽化室2與氣缸11組成的連通機構內的工質流通速度，從而加快活塞12從上止點到下止點的移動速度，進而提高噴頭321向工質汽化室2噴入工質的頻率，從而可以較大程度的提高外燃式液體發動機的輸出功率。
[0039]為了增加向連通機構內噴入液體工質的量，工質供給裝置3上也可以設置有與隔熱墊8連通的噴頭321，通過在工質供給裝置3上設置多個噴頭321分別與氣缸11、隔熱墊8或者工質汽化室2連通，以提高外燃式液體發動機的輸出功率。
[0040]實際應用時，為了實現外燃式液體發動機可以將熱能轉化為動能的同時，其工質可以循環使用，從而達到節約能源及使用成本，并且更加綠色環保，以符合社會的發展需求的目的。
[0041]本發明實施例提供的外燃式液體發動機中，如圖1和圖2所示，工質供給裝置3可以包括工質液化裝置31和工質增壓裝置32，工質液化裝置31與工質增壓裝置32通過連接管7連通，工質液化裝置31與排氣管6連通。
[0042]外燃式液體發動機在工作中，活塞12推動連桿13，連桿13帶動主軸16從下止點向上止點移動，達到上止點后，活塞12繼續從上止點向下止點移動，移動過程中，活塞12推動缸內的氣體通過控制閥61經排氣管6排出至工質液化裝置31中進行冷卻、液化，活塞12到達下止點后，控制閥61關閉，工質液化裝置31為工質增壓裝置32提供液化后的液態工質，工質增壓裝置32為噴頭321提供高壓液體，工質增壓裝置32內的工質通過噴頭321噴入至工質汽化室2內，由于外部熱源4提供熱量，液態的工質瞬間汽化成氣體，氣體推動活塞12，活塞12推動主軸16向上移動，往復進行上述過程，從而使外燃式液體發動機完成熱能向動能的轉化。并且，在發動機工作的過程中，工質一直在發動機內部使用，不會造成浪費、并且避免對環境造成污染，且節約了能源及使用成本，更加符合社會發展的需求。
[0043]此處需要補充說明的是，為了實現外燃式液體發動機的做功目的，完成發動機將熱能向動能的轉化。
[0044]如圖1-2和圖4所示，工質供給裝置3可以包括工質增壓裝置32和存儲箱33，存儲箱33與工質增壓裝置32通過連接管7連通。
[0045]通過工質增壓裝置32和存儲箱33組成的工質供給裝置3，并且源源不斷向存儲箱33提供液態工質，以滿足外燃式發動機工作時消耗工質的需求。在工作中，存儲箱33為工質增壓裝置32提供液態工質，工質增壓裝置32為噴頭321提供高壓液體，連通機構可以獲得由噴頭321提供的液態工質，利用外部熱源4可以使連通機構內的液態工質快速汽化，汽化后的工質推動活塞12向上止點移動，來實現外燃式液體發動機將熱能向動能的轉化。這種外燃式液體發動機的結構更加簡單，同時也可以實現發動機將熱能向動能轉化的目的。
[0046]優選地，為了實現外燃式液體發動機將熱能轉化為動能的目的的同時，還可以實現工質的循環使用以及節約能源、節省使用成本并且不會對環境造成污染的目的。
[0047]本發明實施例提供的外燃式液體發動機中，如圖1-3所示，此實施例是對前面實施例提供的外燃式液體發動機的進一步改進，工質供給裝置3可以包括工質液化裝置31、工質增壓裝置32和存儲箱33，工質液化裝置31和工質增壓裝置32分別通過連接管7與存儲箱33連通，工質液化裝置31與排氣管6連通。
[0048]由工質液化裝置31、工質增壓裝置32和存儲箱33組成的工質供給裝置3，不僅工質液化裝置31可以將連通機構內使用過后排出的氣態工質重新冷卻為液態工質供給給存儲箱33，還可以通過向存儲箱33補充液態工質，以滿足外燃式液體發動機因長期使用消耗部分工質的使用需求，從而源源不斷為工質增壓裝置32提供液態的工質，工質增壓裝置32為噴頭321提供高壓液體，從而連通機構可以獲得由噴頭321提供的霧化后的液態工質。進而為實現外燃式液體發動機將熱能轉化為動能做好前期準備，滿足發動機長期使用的需求，并且綠色環保，達到工質循環使用，節約能源，節省使用成本的目的。
[0049]為了實現較大程度的提高外燃式液體發動機輸出功率的目的，本發明實施例提供的外燃式液體發動機中，如圖1和圖2所示，至少一個噴頭321設置在工質供給裝置3的工質增壓裝置32上。
[0050]通過在工質增壓裝置32上設置多個噴頭321，可以提高相同時間內向連通機構內噴入工質的量，噴頭321向連通機構提供的工質可以是液態工質也可以是經霧化后的工質，由于外部熱源4供給熱量，液態工質經汽化成氣體，氣態工質將活塞12向上推動，向連通機構內噴入液態工質或者經霧化后的工質的量越多，對活塞12推動力就會越大，對活塞12的推動進程就越快，從而提高了外燃式液體發動機的輸出功率。
[0051 ]為了實現較大程度的提高外燃式液體發動機的輸出功率的目的，本發明實施例提供的外燃式液體發動機中，如圖1和圖3所示，工質汽化室2上可以安裝有一個或者多個氣缸活塞做功機構I。
[0052]通過在工質汽化室2上安裝多個氣缸活塞做功機構I，可以增大工質工作的空間，即可以提高一次做功時工質的量，從而實現較大程度的提高外燃式液體發動機的輸出功率。
[0053]優選的，為了實現較大程度的提高外燃式液體發動機輸出功率的目的。本發明實施例提供的外燃式液體發動機中，如圖1和圖2和圖5所示，所述氣缸活塞做功機構I與所述工質汽化室2組成一個連通機構，飛輪5可以與至少一個連通機構相連接。
[0054]通過增加氣缸活塞做功機構I與工質汽化室2組成的連通機構的數量，相當于數個發動機一起做功，從而可以實現較大程度提高外燃式液體發動機輸出功率的目的。
[0055]此處需要補充說明的是，連通機構經排氣管排出的氣態工質可以作為另一與飛輪5相連接的連通機構的熱源4，從而達到節約能源的目的。
[0056]最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。
【主權項】
1.一種外燃式液體發動機，其特征在于，包括:氣缸活塞做功機構、工質汽化室、工質供給裝置和飛輪，所述氣缸活塞做功機構與所述工質汽化室連通，所述飛輪安裝在所述氣缸活塞做功機構上，所述工質汽化室外設置有熱源，所述工質供給裝置上設置有與所述工質汽化室和/或所述氣缸活塞做功機構連通的噴頭。2.根據權利要求1所述的外燃式液體發動機，其特征在于:所述氣缸活塞做功機構包括氣缸、活塞、連桿和主軸，所述工質汽化室與所述氣缸連通，所述活塞通過所述連桿、曲柄銷、曲柄臂與所述主軸連接，所述飛輪安裝在所述主軸上，所述活塞與所述氣缸內壁接觸，在所述氣缸內上下移動。3.根據權利要求2所述的外燃式液體發動機，其特征在于:所述工質汽化室與所述氣缸之間設置有用于隔熱的隔熱墊，所述氣缸、所述工質汽化室和所述隔熱墊中的至少一個安裝有一個或者多個排氣管，所述排氣管上設置有控制閥。4.根據權利要求3所述的外燃式液體發動機，其特征在于:所述工質供給裝置上設置有與所述隔熱墊連通的噴頭。5.根據權利要求4所述的外燃式液體發動機，其特征在于:所述工質供給裝置包括工質液化裝置和工質增壓裝置，所述工質液化裝置與所述工質增壓裝置通過連接管連通，所述工質液化裝置與所述排氣管連通。6.根據權利要求4所述的外燃式液體發動機，其特征在于:所述工質供給裝置包括工質增壓裝置和存儲箱，所述存儲箱與所述工質增壓裝置通過連接管連通。7.根據權利要求4所述的外燃式液體發動機，其特征在于:所述工質供給裝置包括工質液化裝置、工質增壓裝置和存儲箱，所述工質液化裝置和所述工質增壓裝置分別通過連接管與所述存儲箱連通，所述工質液化裝置與所述排氣管連通。8.根據權利要求5-7任意一項所述的外燃式液體發動機，其特征在于，至少一個所述噴頭設置在所述工質供給裝置的所述工質增壓裝置上。9.根據權利要求1所述的外燃式液體發動機，其特征在于:所述工質汽化室上安裝有一個或者多個所述氣缸活塞做功機構。10.根據權利要求2、3、4中任意一項所述的外燃式液體發動機，其特征在于:所述氣缸活塞做功機構與所述工質汽化室組成一個連通機構，所述飛輪與至少一個所述連通機構相連接。
【文檔編號】F02G1/043GK105822453SQ201610310485
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月11日
【發明人】劉良存, 郝煒
【申請人】劉良存