CN101532420A - 喷雾液体到热壁上高速蒸发与内燃机和蒸汽机复合发动机 - Google Patents

喷雾液体到热壁上高速蒸发与内燃机和蒸汽机复合发动机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种喷雾液体到热壁上高速蒸发与内燃机和蒸汽机复合发动机，主要由活塞式内燃机，喷雾嘴，矩形热壁，横向引导隔片，矩形蒸发器盖，蒸汽导管，蒸汽轮机，排汽管，冷凝散热器，水泵，圆管形热壁，螺旋形引导隔片，中心热管，圆管形蒸发器盖，连通管，活塞式滑动气门蒸汽机，三角转子内燃机，围固壳体，多孔横隔片，锥管热壁，牟达克旋转式蒸汽机等部件组成。本发动机热效率在65％以上，节能，体积小，振动小，噪音低，结构简单，技术成熟等。可用于汽车、飞机、船、发电、工农业动力等应用广泛。

Description

喷雾液体到热壁上高速蒸发与内燃机和蒸汽机复合发动机
技术领域
本发明涉及一种喷雾液体到热壁上高速蒸发与内燃机和蒸汽机复合发动机。
背景技术
现有的内燃发动机产生的热量有三分之一被转化为动力，三分之一热量从排气管排出，余下的三分之一热量由冷却系统带走。现有复合发动机体积庞大，结构复杂，余热利用率低。
发明内容
本发明的目的是设计一种热效率在65％以上，节能，体积小，振动小，噪音低，结构简单，技术成熟的复合循环发动机。
原理是：在气缸盖和圆形气缸体的周围布置上若干个喷雾嘴，喷雾嘴伸入到气缸盖和气缸体的夹层空间内，在排气管的起始端加装直接喷雾液体到热壁上高速蒸发装置。当内燃发动机起动发热时喷雾嘴把液喷雾到气缸热壁上和直接喷雾液体到热壁上高速蒸发装置的热壁上，高速蒸发产生的蒸汽直接进入蒸汽机内作功。
本发明例有三个实施方例：第一个实施方例是将活塞式内燃机的气缸体铸成圆形，在气缸体中铸有密闭的夹层空间，在气缸体的周围和气缸盖上布置若干个喷雾嘴，喷雾嘴口伸入气缸体的夹层空间内，气缸体和气缸盖的夹层空间连通，并只设一个蒸汽出孔，蒸汽出孔设于缸体的下部，并与蒸汽导管连接。活塞式内燃机的排气口与矩形热壁的热源进入口连接，矩形热壁内部布置多片横向引导隔片，矩形热壁的下端是热源出口。矩形热壁外套的是矩形蒸发器盖，并形成蒸发室，矩形蒸发器盖的周围布置若干个喷雾嘴，喷雾嘴伸入到蒸发室内。矩形蒸发器盖上的蒸汽出孔设置在下端，并与蒸汽导管连接。蒸汽导管与蒸汽轮机的进汽口连接，蒸汽轮机与活塞式内燃机同轴相连。蒸汽轮机的排汽管与冷凝散热器连接。冷凝散热器的出水管与水泵连接，水泵的水管与每个喷雾嘴连接。
第二个实施方例是将活塞式内燃机的气缸体铸成圆形，在气缸体中铸有密闭的夹层空间，在气缸体的周围和气缸盖上布置若干个喷雾嘴，喷雾嘴口伸入气缸体的夹层空间内，气缸体和气缸盖的夹层空间连通，并只设一个蒸汽出孔，蒸汽出孔设于缸体的上部，并与连通管连接，连通管与圆管形蒸发器盖连接通。活塞式内燃机的排气口与圆管形热壁的热源进入口连接，圆管形热壁的中心是中心热管，螺旋形引导隔片围绕着中心热管布置在圆形热壁内部，中心热管的上端装设喷雾嘴，下端与蒸发室连通，圆管形热壁外套的是圆管形蒸发器盖，且形成蒸发室，圆管形蒸发器盖的周围布置若干个喷雾嘴，喷雾嘴伸入到蒸发室内。圆管形蒸发器盖上的蒸汽出孔设置在上端，并与蒸汽导管连接。蒸汽导管的另一端与活塞式滑动气门蒸汽机进汽口连接，活塞式滑动气门蒸汽机与活塞式内燃机同轴相连。活塞式滑动气门蒸汽机的排汽管与冷凝散热器连接，冷凝散热器的出水管与水泵连接，水泵的水管与每个喷雾嘴连接。
第三个实施方例是将三角转子内燃机的气缸体和气缸盖中铸造的夹层空间密闭连通，并只留一个蒸汽出孔，蒸汽出孔与蒸汽导管连接，在气缸体的周围和气缸盖上布置若干个喷雾嘴，喷雾嘴口伸入气缸体的夹层空间内。围固壳体的一个侧面上有热源进入口和热源排出口，其三角转子内燃机的排气口与热源进入口连接。多孔横隔片布置在围固壳体的中部，围固壳体顶面有若干个孔，锥管热壁从壳孔中穿入，并穿过多孔横隔片，只有最后一排无多孔横隔片穿过。锥管热壁的入中端固接着喷雾嘴，而伸入围固壳体的一端通过管连通汇成一条总蒸汽管，其管口与蒸汽导管连接，蒸汽导管与牟达克旋转式蒸汽机的进汽口连接。牟达克旋转式蒸汽机的排汽管与冷凝散热器连接，冷凝散热器的出水管与水泵连接，水泵的水管与每个喷雾嘴连接。
本发明的优点是：热效率在65％以上，节能，体积小，振动小，噪音低，结构简单，技术成熟等。可用于汽车、飞机、船、发电、工农业动力等应用广泛。
附图说明
图1是本发明的第一个实施方例原理图；
图2是图1中的A——A剖视图；
图3是本发明的第二个实施方例原理图；
图4是图3中的B——B剖视图；
图5是本发明的第三个实施方例原理图；
图6是图5中的C——C剖袖图；
图中：活塞式内燃机1，喷雾嘴2，矩形热壁3，横向引导隔片4，矩形蒸发器盖5，蒸汽导管6，蒸汽轮机7，排汽管8，冷凝散热器9，水泵10，圆管形热壁11，螺旋形引导隔片12，中心热管13，圆管形蒸发器盖14，连通管15，活塞式滑动气门蒸汽机16，三角转子内燃机17，围固壳体18，多孔横隔片19，锥管热壁20，牟达克旋转式蒸汽机21。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述；本发明例有三个实施方例。
图1所示的第一个实施方例是将活塞式内燃机1的气缸体铸成圆形，在气缸体中铸有密闭的夹层空间，在气缸体的周围和气缸盖上布置若干个喷雾嘴2，喷雾嘴2口伸入气缸体的夹层空间内，气缸体和气缸盖的夹层空间连通，并只设一个蒸汽出孔，蒸汽出孔设于缸体的下部，并与蒸汽导管6连接。活塞式内燃机1的排气口与矩形热壁3的热源进入口连接，矩形热壁3内部布置多片横向引导隔片4，矩形热壁3的下端是热源出口。矩形热壁3外套的是矩形蒸发器盖5，并形成蒸发室，矩形蒸发器盖5的周围布置若干个喷雾嘴2，喷雾嘴2伸入到蒸发室内。矩形蒸发器盖5上的蒸汽出孔设置在下端，并与蒸汽导管6连接。蒸汽导管6与蒸汽轮机7的进汽口连接，蒸汽轮机7与活塞式内燃机1同轴相连。蒸汽轮机7的排汽管8与冷凝散热器9连接。冷凝散热器9的出水管与水泵10连接，水泵10的水管与每个喷雾嘴连接。
活塞式内燃机1运转中，其气缸就发热，使气缸体的夹层空间也发热。活塞式内燃机1排出的废气温度有600度以上，将矩形热壁3加热。喷雾嘴2将液体喷到气缸体的夹层空间的热壁上和矩形热壁3上。液体快速蒸发产生高压进入蒸汽轮机7内作功，蒸汽轮机7运转排出的蒸汽进入到冷凝散热器9里，冷凝散热器9里的冷却水流入水泵10内，水泵10将水输送到每个喷雾嘴里。如此周而复始地循环。
图3所示的第二个实施方例是将活塞式内燃机1的气缸体铸成圆形，在气缸体中铸有密闭的夹层空间，在气缸体的周围和气缸盖上布置若干个喷雾嘴2，喷雾嘴2口伸入气缸体的夹层空间内，气缸体和气缸盖的夹层空间连通，并只设一个蒸汽出孔，蒸汽出孔设于缸体的上部，并与连通管15连接，连通管15与圆管形蒸发器盖14连接通。活塞式内燃机1的排气口与圆管形热壁11的热源进入口连接，圆管形热壁11的中心是中心热管13，螺旋形引导隔片12围绕着中心热管13布置在圆形热壁11内部，中心热管13的上端装设喷雾嘴2，下端与蒸发室连通，圆管形热壁11外套的是圆管形蒸发器盖14，且形成蒸发室，圆管形蒸发器盖14的周围布置若干个喷雾嘴2，喷雾嘴2伸入到蒸发室内。圆管形蒸发器盖14上的蒸汽出孔设置在上端，并与蒸汽导管6连接。蒸汽导管6的另一端与活塞式滑动气门蒸汽机16进汽口连接，活塞式滑动气门蒸汽机16与活塞式内燃机1同轴相连。活塞式滑动气门蒸汽机16的排汽管8与冷凝散热器9连接，冷凝散热器9的出水管与水泵10连接，水泵10的水管与每个喷雾嘴连接。
活塞式内燃机1运转中，其气缸就发热，使气缸体的夹层空间也发热。活塞式内燃机1排出的废气温度有600度以上，将圆管形热壁11加热。喷雾嘴2将液体喷到气缸体的夹层空间的热壁上和圆管形热壁11上。液体快速蒸发产生高压进入活塞式滑动气门蒸汽机16内作功，活塞式滑动气门蒸汽机16运转排出的蒸汽进入到冷凝散热器9里，冷凝散热器9里的冷却水流入水泵10内，水泵10将水输送到每个喷雾嘴里。如此周而复始地循环。
图5所示的第三个实施方例是将三角转子内燃机17的气缸体和气缸盖中铸造的夹层空间密闭连通，并只留一个蒸汽出孔，蒸汽出孔与蒸汽导管6连接，在气缸体的周围和气缸盖上布置若干个喷雾嘴2，喷雾嘴2口伸入气缸体的夹层空间内。围固壳体18的一个侧面上有热源进入口和热源排出口，其三角转子内燃机17的排气口与热源进入口连接。多孔横隔片19布置在围固壳体18的中部，围固壳体18顶面有若干个孔，锥管热壁20从壳孔中穿入，并穿过多孔横隔片19，只有最后一排无多孔横隔片19穿过。锥管热壁20的入中端固接着喷雾嘴2，而伸入围固壳体18的一端通过管连通汇成一条总蒸汽管，其管口与蒸汽导管6连接，蒸汽导管6与牟达克旋转式蒸汽机21的进汽口连接。牟达克旋转式蒸汽机21的排汽管8与冷凝散热器9连接，冷凝散热器9的出水管与水泵10连接，水泵10的水管与每个喷雾嘴连接。
三角转子内燃机17运转中，其气缸就发热，使气缸体的夹层空间也发热。三角转子内燃机17排出的废气温度有600度以上，将锥管热壁20加热。喷雾嘴2将液体喷到气缸体的夹层空间的热壁上和锥管热壁20上。液体快速蒸发产生高压进入牟达克旋转式蒸汽机21内作功，牟达克旋转式蒸汽机21运转排出的蒸汽进入到冷凝散热器9里，冷凝散热器9里的冷却水流入水泵10内，水泵10将水输送到每个喷雾嘴里。如此周而复始地循环。

Claims (7)

1、一种喷雾液体到热壁上高速蒸发与内燃机和蒸汽机复合发动机，原理是：在气缸盖和圆形气缸体的周围布置上若干个喷雾嘴，喷雾嘴伸入到气缸盖和气缸体的夹层空间内，在排气管的起始端加装直接喷雾液体到热壁上高速蒸发装置。当内燃发动机起动发热时喷雾嘴把液喷雾到气缸热壁上和直接喷雾液体到热壁上高速蒸发装置的热壁上，高速蒸发产生的蒸汽直接进入蒸汽机内作功。
2、内燃机为活塞式内燃机、自由活塞式内燃机、燃气涡轮机、热气机、涡旋式内燃机、三角转子内燃机、刮片型匀速旋转内燃机、差速旋转内燃机、行星型旋转内燃机、柯尼达因内燃机、两角转子内燃机、摆动活塞式内燃机、具有移动式燃烧室的内燃机等所有产生。
3、蒸汽机为蒸汽轮机、瓦特蒸汽机、活塞式滑动气门蒸汽机、活塞式无气门蒸汽机、蒸汽涡轮机、牟达克旋转式蒸汽机、库利旋转式蒸汽机。
4、液体为水、氟利昂、氨等可蒸发的安全的液体。
5、第一个实施方例是将活塞式内燃机(1)的气缸体铸成圆形，在气缸体中铸有密闭的夹层空间，在气缸体的周围和气缸盖上布置若干个喷雾嘴(2)，喷雾嘴(2)口伸入气缸体的夹层空间内，气缸体和气缸盖的夹层空间连通，并只设一个蒸汽出孔，蒸汽出孔设于缸体的下部，并与蒸汽导管(6)连接。活塞式内燃机(1)的排气口与矩形热壁(3)的热源进入口连接，矩形热壁(3)内部布置多片横向引导隔片(4)，矩形热壁(3)的下端是热源出口。矩形热壁(3)外套的是矩形蒸发器盖(5)，并形成蒸发室，矩形蒸发器盖(5)的周围布置若干个喷雾嘴(2)，喷雾嘴(2)伸入到蒸发室内。矩形蒸发器盖(5)上的蒸汽出孔设置在下端，并与蒸汽导管(6)连接。蒸汽导管(6)与蒸汽轮机(7)的进汽口连接，蒸汽轮机(7)与活塞式内燃机(1)同轴相连。蒸汽轮机(7)的排汽管(8)与冷凝散热器(9)连接。冷凝散热器(9)的出水管与水泵(10)连接，水泵(10)的水管与每个喷雾嘴连接。
活塞式内燃机(1)运转中，其气缸就发热，使气缸体的夹层空间也发热。活塞式内燃机(1)排出的废气温度有600℃以上，将矩形热壁(3)加热。喷雾嘴(2)将液体喷到气缸体的夹层空间的热壁上和矩形热壁(3)上。液体快速蒸发产生高压进入蒸汽轮机(7)内作功，蒸汽轮机(7)运转排出的蒸汽进入到冷凝散热器(9)里，冷凝散热器(9)里的冷却水流入水泵(10)内，水泵(10)将水输送到每个喷雾嘴里。如此周而复始地循环。
6、第二个实施方例是将活塞式内燃机(1)的气缸体铸成圆形，在气缸体中铸有密闭的夹层空间，在气缸体的周围和气缸盖上布置若干个喷雾嘴(2)，喷雾嘴(2)口伸入气缸体的夹层空间内，气缸体和气缸盖的夹层空间连通，并只设一个蒸汽出孔，蒸汽出孔设于缸体的上部，并与连通管(15)连接，连通管(15)与圆管形蒸发器盖(14)连接通。活塞式内燃机(1)的排气口与圆管形热壁(11)的热源进入口连接，圆管形热壁(11)的中心是中心热管(13)，螺旋形引导隔片(12)围绕着中心热管(13)布置在圆形热壁(11)内部，中心热管(13)的上端装设喷雾嘴(2)，下端与蒸发室连通，圆管形热壁(11)外套的是圆管形蒸发器盖(14)，且形成蒸发室，圆管形蒸发器盖(14)的周围布置若干个喷雾嘴(2)，喷雾嘴(2)伸入到蒸发室内。圆管形蒸发器盖(14)上的蒸汽出孔设置在上端，并与蒸汽导管(6)连接。蒸汽导管(6)的另一端与活塞式滑动气门蒸汽机(16)进汽口连接，活塞式滑动气门蒸汽机(16)与活塞式内燃机(1)同轴相连。活塞式滑动气门蒸汽机(16)的排汽管(8)与冷凝散热器(9)连接，冷凝散热器(9)的出水管与水泵(10)连接，水泵(10)的水管与每个喷雾嘴连接。
活塞式内燃机(1)运转中，其气缸就发热，使气缸体的夹层空间也发热。活塞式内燃机(1)排出的废气温度有600℃以上，将圆管形热壁(11)加热。喷雾嘴(2)将液体喷到气缸体的夹层空间的热壁上和圆管形热壁(11)上。液体快速蒸发产生高压进入活塞式滑动气门蒸汽机(16)内作功，活塞式滑动气门蒸汽机(16)运转排出的蒸汽进入到冷凝散热器(9)里，冷凝散热器(9)里的冷却水流入水泵(10)内，水泵(10)将水输送到每个喷雾嘴里。如此周而复始地循环。
7、第三个实施方例是将三角转子内燃机(17)的气缸体和气缸盖中铸造的夹层空间密闭连通，并只留一个蒸汽出孔，蒸汽出孔与蒸汽导管(6)连接，在气缸体的周围和气缸盖上布置若干个喷雾嘴(2)，喷雾嘴(2)口伸入气缸体的夹层空间内。围固壳体(18)的一个侧面上有热源进入口和热源排出口，其三角转子内燃机(17)的排气口与热源进入口连接。多孔横隔片(19)布置在围固壳体(18)的中部，围固壳体(18)顶面有若干个孔，锥管热壁(20)从壳孔中穿入，并穿过多孔横隔片(19)，只有最后一排无多孔横隔片(19)穿过。锥管热壁(20)的入中端固接着喷雾嘴(2)，而伸入围固壳体(18)的一端通过管连通汇成一条总蒸汽管，其管口与蒸汽导管(6)连接，蒸汽导管(6)与牟达克旋转式蒸汽机(21)的进汽口连接。牟达克旋转式蒸汽机(21)的排汽管(8)与冷凝散热器(9)连接，冷凝散热器(9)的出水管与水泵(10)连接，水泵(10)的水管与每个喷雾嘴连接。
三角转子内燃机(17)运转中，其气缸就发热，使气缸体的夹层空间也发热。三角转子内燃机(17)排出的废气温度有60℃度以上，将锥管热壁(20)加热。喷雾嘴(2)将液体喷到气缸体的夹层空间的热壁上和锥管热壁(20)上。液体快速蒸发产生高压进入牟达克旋转式蒸汽机(21)内作功，牟达克旋转式蒸汽机(21)运转排出的蒸汽进入到冷凝散热器(9)里，冷凝散热器(9)里的冷却水流入水泵(10)内，水泵(10)将水输送到每个喷雾嘴里。如此周而复始地循环。
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Application publication date: 20090916