CN113266462A - 节能型燃气蒸汽直线发电机 - Google Patents

节能型燃气蒸汽直线发电机 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种节能型燃气蒸汽直线发电机，其包括第一活塞式动力源、第二活塞式动力源、一直线发电机以及一余热回收装置；其中，第一活塞式动力源和第二活塞式动力源均包括燃气动力源和蒸汽动力源，第一活塞式动力源的蒸汽动力源和第二活塞式动力源的蒸汽动力源分别与余热回收装置相连，连杆做一次往复运动后将废气排入余热回收装置，余热回收装置处理后作为第一活塞式动力源的蒸汽动力源和第二活塞式动力源的蒸汽动力源的推动力。本发明采用了燃气动力源和蒸汽动力源作为双动力源来保证前几次燃烧做功不足的问题，燃气动力源和蒸汽动力源相辅相成，不仅进一步起到节能减排的效果，而且还避免燃烧做功不足时推力不足现象的产生。

Description

节能型燃气蒸汽直线发电机
技术领域
本发明属于废气回收利用以及发电机技术领域，特别涉及一种基于废气余热回收转化蒸汽的节能型燃气蒸汽直线发电机。
背景技术
自由节能型燃气蒸汽直线发电机是由自由活塞式内燃机与直线发电机直接耦合，通过左右燃烧室交替膨胀做功带动直线发电机往复运动发电。该装置机械结构上省略了将活塞的往复运动转化为旋转运动的曲柄连杆机构和机械飞轮，直接利用燃烧室活塞的往复运动驱动直线电机发电，将燃料燃烧产生的热能直接转化为电能输出，提高了机械效率，并能在不改变内燃机结构的情况下调节压缩比以适应汽油、柴油、天然气、甲烷、氢气等多种燃料，而高压缩比均质充量压缩点火(HCCI)的燃烧方式，使得燃料的燃烧效率很高，整个系统效率可达传统内燃机的2～3倍，并且几乎无排放(NOX<10×10-6)。
而现实应用中，自由燃气直线发电机排出的废气具有一定的压力和动能，动力越大则废气的排出速度高；这些具有一定的压力和动能的废气通常不经过任何处理即排向大气中，不仅大大浪费掉了废气的热能，而且还对环境带来了不可估量的影响，加速了温室效应的产生。
为此，本申请人在先申请一篇专利号为CN111878223A的发明专利，公开一种燃气蒸汽直线发电机，其包括第一活塞式动力源、第二活塞式动力源、直线发电机以及余热回收装置，一连杆分别连接第一活塞式动力源和第二活塞式动力源的两个活塞；直线发电机包括设于第一活塞式动力源和第二活塞式动力源外侧的永磁体，永磁体外侧设置与永磁体相间设置的线圈，两个活塞带动连杆做往复运动时，使得永磁体不断在绕有线圈的铁芯内左右往复运动，切割磁力线，从而产生感应电动势进行发电；余热回收装置与第二活塞式动力源相连，连杆做一次往复运动后将废气排入余热回收装置，余热回收装置处理后作为第二活塞式动力源的推动力。该发明解决了现有发电机浪费废气的热能以及污染环境的问题，但是在实际制造中，有如下不足之处：1、低温启动解决方案中，无法完美解决前几次燃烧做功不足的问题，2、当燃烧做功不足时，存在着第二气缸的第二活塞向左运动的推力不足问题。
发明内容
在下文中给出了关于本发明实施例的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，以下概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
为进一步解决在先申请中的燃气直线发电机燃烧做功不足以及燃烧做功不足时推力不足的问题，本申请提供一种改进的节能型燃气蒸汽直线发电机，其包括第一活塞式动力源、第二活塞式动力源、一直线发电机以及一余热回收装置，一连杆分别连接第一活塞式动力源和第二活塞式动力源的两个活塞；所述直线发电机包括设于第一活塞式动力源和第二活塞式动力源外侧的永磁体，永磁体外侧设置与永磁体相间设置的线圈，两个活塞带动连杆做往复运动时，使得永磁体不断在绕有线圈的铁芯内左右往复运动，切割磁力线，从而产生感应电动势进行发电；所述第一活塞式动力源和第二活塞式动力源均包括燃气动力源和蒸汽动力源，第一活塞式动力源的蒸汽动力源和第二活塞式动力源的蒸汽动力源分别与余热回收装置相连，连杆做一次往复运动后将废气排入余热回收装置，余热回收装置处理后作为第一活塞式动力源的蒸汽动力源和第二活塞式动力源的蒸汽动力源的推动力。在先申请中的燃气直线发电机采用单独的动力源分别实现第一活塞式动力源和第二活塞式动力源，本发明对此进行了改进，采用了双动力源来保证前几次燃烧做功不足的问题，燃气动力源和蒸汽动力源同时做功，相辅相成，从而避免燃烧做功不足时推力不足现象的产生，同时还大大提高了节能的效果。
所述第一活塞式动力源包括封闭的第一气缸，第一气缸被分隔为通过燃气动力源驱动的燃气室和通过蒸汽动力源驱动的蒸汽室，第一气缸的燃气室做功后高温废气直接排入第一气缸的蒸汽室；所述第二活塞式动力源包括封闭的第二气缸，第二气缸被分隔为通过燃气动力源驱动的燃气室和通过蒸汽动力源驱动的蒸汽室；第二气缸的燃气室做功后高温废气直接排入第二气缸的蒸汽室；当第一气缸的燃气室做功时第二气缸的蒸汽室同时相向做功，反之第二气缸的燃气室做功时第一气缸的蒸汽室同时相向做功。
作为一种可行的方案，所述第一活塞式动力源包括封闭的第一气缸、第一高压压缩空气源和第一压缩天然气；所述第二活塞式动力源包括封闭的第二气缸、第二高压压缩空气源和第二压缩天然气，第二气缸和第一气缸相对于直线发电机左右对称设置；第一气缸包括在其内部活动设置的第一活塞、与第一活塞连接的连杆以及火花塞，第一气缸通过第一活塞分隔为两个密闭的左空腔和右空腔，左空腔和右空腔分别作为燃气室和蒸汽室，第一活塞带动连杆在第一气缸内做往复运动；第一高压压缩空气源和第一压缩天然气分别通过管道与第一气缸的燃气室连接，余热回收装置通过管道与第一气缸的蒸汽室连接；第二气缸包括在其内部活动设置的第二活塞以及火花塞，第二气缸通过第二活塞分隔为密闭的左腔室和右腔室，左腔室和右腔室分别作为蒸汽室和燃气室，第一气缸的连杆的自由端连接至第二活塞，第二活塞带动连杆在第二气缸内做往复运动；第二高压压缩空气源和第二压缩天然气分别通过管道与第二气缸的燃气室连接，余热回收装置通过管道与第二气缸的蒸汽室连接。
进一步的，所述连杆内部中空，且设有第一滑杆和第二滑杆；所述连杆上设有沿轴向设置的滑槽，第一滑杆的一端与第一气缸的第一活塞固定连接，第一滑杆的另一端通过一弹簧与径向延伸的第一连接件连接，第一连接件在连杆的滑槽内滑动设置；第二滑杆的一端与第二气缸的第二活塞固定连接，第二滑杆的另一端通过一弹簧与径向延伸的第二连接件连接，第二连接件在连杆的滑槽内滑动设置；所述连杆的滑槽上设有限位件，该限位件设于连杆的中部位置，用于阻止第一连接件进一步向右滑动以及阻止第二连接件进一步向左滑动；同时，第一滑杆与第一活塞之间设有第一排气阀和第一排气孔，第一连接件向右滑动至限位件后，第一排气阀打开使第一气缸的燃气室做功后的高温废气通过第一排气孔直接排入第一气缸的蒸汽室；第二滑杆与第二活塞之间设有第二排气阀和第二排气孔，第二连接件向左滑动至限位件后，第二排气阀打开使第二气缸的燃气室做功后的高温废气通过第二排气孔直接排入第二气缸的蒸汽室。
进一步的，所述第一排气阀和第二排气阀分别设置于连杆的两端部。
所述余热回收装置包括一水罐，水罐通过第一管道连接至第一气缸使其向第一气缸的蒸汽室喷水或者喷气；水罐通过第二管道连接至第二气缸使其向第二气缸的蒸汽室喷水或者喷气；水罐上还有一个用于排废气(燃气废气和蒸汽)的排气阀，该排气阀通过管道连接至高压压缩空气源的进气阀。
进一步的，第二气缸还包括第二进气阀、第三排气阀以及第四排气阀；第二高压压缩空气源和第二压缩天然气分别通过管道和第二进气阀与第一气缸的燃气室连接；余热回收装置通过管道、第三排气阀和第四排气阀与第二气缸的蒸汽室连接。
所述第一气缸还包括第一进气阀、第五排气阀和第六排气阀，第一高压压缩空气源和第一压缩天然气分别通过管道和第一进气阀与第一气缸的燃气室连接，余热回收装置通过管道、第五排气阀和第六排气阀与第一气缸的蒸汽室连接。
其中，所述第一高压压缩空气源和第二高压压缩空气源可采用同一高压压缩空气源实现也可分别采用不同的高压压缩空气源实现，所述第一压缩天然气和第二压缩天然气可采用同一压缩天然气实现也可分别采用不同的压缩天然气实现。
上述方案的做功原理如下：通过高压压缩空气源和压缩天然气向第一气缸的燃气室和第二气缸的燃气室内喷入空气和天然气，达到一定量时，第一气缸的火花塞和第二气缸的火花塞点火，第一气缸的燃气室和第二气缸的燃气室均燃烧做功，此时，第一气缸的第一活塞向右移动，通过连杆带动与第一活塞相连的第一连接件向右移动，当第一连接件到达连杆上的限位件位置处后，第一排气阀打开，第一气缸的燃气室内的高温燃气通过排气孔喷入第一气缸的蒸汽室；第二气缸的第二活塞向左移动，通过连杆带动与第二活塞相连的第二连接件向左运动，当第二连接件到达连杆上的限位件位置处后，第二排气阀打开，第二气缸的燃气室内的高温燃气通过排气孔喷入第二气缸的蒸汽室，一个做功循环完成，继续上述做功循环；因此，第一气缸的燃气室做功时第二气缸的蒸汽室同时相向做功，第二气缸的燃气室做功时第一气缸的蒸汽室同时相向做功。
实际使用中，可首先通过高压压缩空气源和压缩天然气向第一气缸的燃气室喷入空气和天然气，达到一定量时，第一气缸的火花塞点火，第一气缸的燃气室燃烧做功，此时，第一气缸的第一活塞向右移动，通过连杆带动与第一活塞相连的第一连接件向右移动，当第一连接件到达连杆上的限位件位置处后，第一排气阀打开，第一气缸的燃气室内的高温燃气通过排气孔喷入第一气缸的蒸汽室，喷入水使其变成高温水蒸气做功，第一气缸的第一活塞向左移动；同时，高压压缩空气源和压缩天然气向第二气缸的燃气室喷入空气和天然气，达到一定量时，第二气缸的火花塞点火，第二气缸的燃气室燃烧做功，第二气缸的第二活塞向左移动，通过连杆带动与第二活塞相连的第二连接件向左运动，当第二连接件到达连杆上的限位件位置处后，第二排气阀打开，第二气缸的燃气室内的高温燃气通过排气孔喷入第二气缸的蒸汽室向其喷水，同时向第一气缸燃气室喷入空气和天然气火花塞点火。然后第二气缸的蒸汽室和第一气缸的燃气室同时开始做功，并形成做功循环。
优选的，所述高压压缩空气源采用电动空气泵(或称电动高压气泵)实现。此外，高压压缩空气源还可以采用高压空气瓶实现。
作为一种更进一步的技术方案，所述余热回收装置还包括用于投放过氧化钠的投放装置，投放装置通过管道分别连接至第一气缸的蒸汽室和第二气缸的蒸汽室。第一气缸和第二气缸的燃气做功后高温废气直接排入其对应的蒸汽室，余热回收装置喷水的同时投放装置喷入过氧化钠，高温废气遇水后变成高温水蒸气膨胀做功，同时过氧化钠与废气中二氧化碳反应释放热量做功，并分解二氧化碳，释放出氧气，还原成空气；回收后重新进入电动高压空气泵，形成循环，使得发动机不依赖环境空气运转。
本发明改进后的燃气蒸气直线发电机，分为左右两个汽缸，即第一气缸和第二气缸，第一气缸和第二气缸对称排列，且第一气缸和第二气缸又分别被分隔为左右两气室，分别作为燃气室和蒸汽室。当第一气缸的燃气室做功时第二气缸的蒸汽室同时相向做功，反之第二气缸的燃气室做功时第一气缸的蒸汽室同时相向做功；第一气缸和第二气缸的燃气室做功后高温废气直接排入其相应的蒸汽室，喷水后蒸汽做功。
本发明为一种新型的节能型燃气蒸汽直线发电机，可用于电动汽车，解决了现今电动汽车续航短，充电时间长，不能大范围应用的痛点，使用成本与直接采用市电充电等同。本发明不局限于电动汽车，还可应用于其他任何用电设备的供电。
与本申请人的在先申请相比，本发明具有如下优点：1、通过燃气动力源和蒸汽动力源同时做功，相辅相成，形成一个很好的低温启动解决方案，完美解决仅采用燃气动力源导致的前几次燃烧做功不足的问题，避免前几次燃烧做功不足以推动第二气缸的第二活塞向左运动的问题；2、第一气缸和第二气缸的燃气做功后高温废气直接排入其对应的蒸汽室，并通过对应的蒸汽室同时做功，该装置通过余热回收装置将废气重新再利用，只排放少量二氧化碳，节能环保；3、第一气缸和第二气缸的燃气做功后高温废气直接排入其对应的蒸汽室，喷水同时喷入过氧化钠，过氧化钠与废气中二氧化碳反应释放热量做功，可进一步增加发动机功率；4、本发电机外加电动高压气泵，在电控下任何工况都能保证燃气缸进气量和气压最优，使得发电机在任何工况下都能达到热效率60～80％。
附图说明
本发明可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本发明的优选实施例和解释本发明的原理和优点。在附图中：
图1为本发明中实施例1的节能型燃气蒸汽直线发电机的原理图；
图2为本发明中实施例1的第一活塞式动力源和第二活塞式动力源原理图；
图3为本发明中实施例1的连杆示意图；
图4为本发明中实施例2的节能型燃气蒸汽直线发电机的原理图。
具体实施方式
下面将参照附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明实施例提供一种改进的节能型燃气蒸汽直线发电机，主要包括第一活塞式动力源、第二活塞式动力源、一直线发电机以及一余热回收装置，一连杆分别连接第一活塞式动力源和第二活塞式动力源的两个活塞；所述直线发电机包括设于第一活塞式动力源和第二活塞式动力源外侧的永磁体，永磁体外侧设置与永磁体相间设置的线圈，两个活塞带动连杆做往复运动时，使得永磁体不断在绕有线圈的铁芯内左右往复运动，切割磁力线，从而产生感应电动势进行发电；所述第一活塞式动力源和第二活塞式动力源均包括燃气动力源和蒸汽动力源，第一活塞式动力源的蒸汽动力源和第二活塞式动力源的蒸汽动力源分别与余热回收装置相连，连杆做一次往复运动后将废气排入余热回收装置，余热回收装置处理后作为第一活塞式动力源的蒸汽动力源和第二活塞式动力源的蒸汽动力源的推动力。在先申请中的燃气直线发电机采用单独的动力源分别实现第一活塞式动力源和第二活塞式动力源，本发明对此进行了改进，采用了双动力源来保证前几次燃烧做功不足的问题，燃气动力源和蒸汽动力源同时做功，相辅相成，从而避免燃烧做功不足时推力不足现象的产生，同时还大大提高了节能的效果。
实施例1
参见图1和图2，本实施例的节能型燃气蒸汽直线发电机包括封闭的第一气缸100、电动空气泵200(或称电动高压气泵)、压缩天然气300、封闭的第二气缸400、一直线发电机500以及一余热回收装置，第一气缸100、电动空气泵200和压缩天然气300构成第一活塞式动力源，封闭的第二气缸400、电动空气泵200和压缩天然气300构成第二活塞式动力源，电动空气泵200(或称电动高压气泵)构成第一高压压缩空气源和第二高压压缩空气源，当然，电动空气泵200还可以采用例如高压空气瓶外的其他高压空气装置实现。压缩天然气300即为第一压缩天然气和第二压缩天然气。
其中，第二气缸400和第一气缸100相对于直线发电机500左右对称设置；第一气缸100包括在其内部活动设置的第一活塞101、与第一活塞101连接的连杆102以及第一火花塞103，第一气缸100通过第一活塞101分隔为两个密闭的左空腔和右空腔，左空腔和右空腔分别作为燃气室110和蒸汽室120。连杆102分别连接第一气缸100的第一活塞101和第二气缸400的第二活塞401。第一活塞101带动连杆102在第一气缸100内做往复运动；电动空气泵200和压缩天然气300分别通过管道与第一气缸100的燃气室110连接，余热回收装置通过管道与第一气缸100的蒸汽室120连接；第二气缸400包括在其内部活动设置的第二活塞401以及外部的第二火花塞402，第二气缸400通过第二活塞401分隔为密闭的左腔室和右腔室，左腔室和右腔室分别作为蒸汽室410和燃气室420，连杆102的自由端连接至第二活塞401，第二活塞401带动连杆102在第二气缸400内做往复运动；电动空气泵200和压缩天然气300分别通过管道与第二气缸400的燃气室420连接，余热回收装置通过管道与第二气缸400的蒸汽室410连接。
第一气缸100被分隔为通过燃气动力源驱动的燃气室和通过蒸汽动力源驱动的蒸汽室，第一气缸100的燃气室110做功后高温废气直接排入第一气缸100的蒸汽室120；同样的，第二气缸400被分隔为通过燃气动力源驱动的燃气室和通过蒸汽动力源驱动的蒸汽室；第二气缸400的燃气室420做功后高温废气直接排入第二气缸400的蒸汽室410；当第一气缸100的燃气室110做功时第二气缸400的蒸汽室410同时相向做功，反之第二气缸400的燃气室420做功时第一气缸100的蒸汽室120同时相向做功。
参见图3，连杆102内部中空，且设有第一滑杆1021和第二滑杆1022；连杆102上设有沿轴向设置的滑槽，第一滑杆1021的一端与第一气缸100的第一活塞101固定连接，第一滑杆1021的另一端通过第一弹簧1023与径向延伸的第一连接件1024连接，第一连接件1024在连杆102的滑槽内滑动设置；第二滑杆1022的一端与第二气缸400的第二活塞401固定连接，第二滑杆1022的另一端通过第二弹簧1025与径向延伸的第二连接件1026连接，第二连接件1026在连杆102的滑槽内滑动设置；连杆102的滑槽上设有限位件1027，该限位件1027设于连杆102的中间位置，用于阻止第一连接件1024进一步向右滑动以及阻止第二连接件1026进一步向左滑动。
同时，第一滑杆1021与第一活塞101之间设有第一排气阀104和第一排气孔105(可设置多个，不限定为图上的2个)，第一连接件1024向右滑动至限位件1027后，第一排气阀104打开使第一气缸100的燃气室110做功后的高温废气通过第一排气孔105直接排入第一气缸100的蒸汽室120；第二滑杆1022与第二活塞401之间设有第二排气阀403和第二排气孔404，第一排气阀104和第二排气阀403直分别设置于连杆102的两端部。第二连接件1026向左滑动至限位件1027后，第二排气阀403打开使第二气缸400的燃气室420做功后的高温废气通过第二排气孔404直接排入第二气缸400的蒸汽室410。
第一气缸100还具有第一进气阀106、第五排气阀108、以及第六排气阀107，电动空气泵200和压缩天然气300分别通过管道和第一进气阀106与第一气缸100的燃气室110连接，余热回收装置通过管道和第六排气阀107和第五排气阀108与第一气缸100的蒸汽室120连接。
第二气缸400还具有第二进气阀405、第三排气阀406以及第四排气阀407；电动空气泵200和压缩天然气300分别通过管道和第二进气阀405与第一气缸100的燃气室110连接。余热回收装置通过管道和第三排气阀406和第四排气阀407与第二气缸400的蒸汽室410连接。
本实施例中，余热回收装置包括一水罐700，水罐700通过一管道连接至第一气缸100使其向第一气缸100的蒸汽室120喷水或者喷气；水罐700通过另一管道连接至第二气缸400使其向第二气缸400的蒸汽室410喷水或者喷气；水罐700上还有一个用于排废气(燃气废气和蒸汽)的排气阀701，该排气阀701通过管道连接至电动空气泵200的进气阀201。
上述方案的做功原理如下：通过高压压缩空气源和压缩天然气300向第一气缸100的燃气室110和第二气缸400的燃气室420内喷入空气和天然气，达到一定量时，第一气缸100的第一火花塞103和第二气缸400的第二火花塞402点火，第一气缸100的燃气室110和第二气缸400的燃气室420均燃烧做功，此时，第一气缸100的第一活塞101向右移动，通过连杆102带动与第一活塞101相连的第一连接件1024向右移动，当第一连接件1024到达连杆102上的限位件1027位置处后，第一排气阀104打开，第一气缸100的燃气室110内的高温燃气通过排气孔喷入第一气缸100的蒸汽室120；第二气缸400的第二活塞401向左移动，通过连杆102带动与第二活塞401相连的第二连接件1026向左运动，当第二连接件1026到达连杆102上的限位件1027位置处后，第二排气阀403打开，第二气缸400的燃气室420内的高温燃气通过排气孔喷入第二气缸400的蒸汽室410，一个做功循环完成，继续上述做功循环；因此，第一气缸100的燃气室110做功时第二气缸400的蒸汽室410同时相向做功，第二气缸400的燃气室420做功时第一气缸100的蒸汽室120同时相向做功。
实际使用中，可首先通过高压压缩空气源和压缩天然气300向第一气缸100的燃气室110喷入空气和天然气，达到一定量时，第一气缸100的第一火花塞103点火，第一气缸100的燃气室110燃烧做功，此时，第一气缸100的第一活塞101向右移动，通过连杆102带动与第一活塞101相连的第一连接件1024向右移动，当第一连接件1024到达连杆102上的限位件1027位置处后，第一排气阀104打开，第一气缸100的燃气室110内的高温燃气通过排气孔喷入第一气缸100的蒸汽室120，喷入水使其变成高温水蒸气做功，第一气缸100的第一活塞101向左移动；同时，高压压缩空气源和压缩天然气300向第二气缸400的燃气室420喷入空气和天然气，达到一定量时，第二气缸400的第二火花塞402点火，第二气缸400的燃气室420燃烧做功，第二气缸400的第二活塞401向左移动，通过连杆102带动与第二活塞401相连的第二连接件1026向左运动，当第二连接件1026到达连杆102上的限位件1027位置处后，第二排气阀403打开，第二气缸400的燃气室420内的高温燃气通过排气孔喷入第二气缸400的蒸汽室410向其喷水，同时向第一气缸100燃气室喷入空气和天然气火花塞103点火。然后第二气缸400的蒸汽室410和第一气缸100的燃气室110同时开始做功，并形成做功循环。
本发明的节能型燃气蒸汽直线发电机可用于电动汽车，解决了现今电动汽车续航短，充电时间长，不能大范围应用的痛点，使用成本与直接采用市电充电等同。本发明不局限于电动汽车，还可应用于其他任何用电设备的供电。
实施例2
参见图4，本实施例中，与实施例1不同的是，余热回收装置还包括用于投放过氧化钠的投放装置710，投放装置710通过管道分别连接至第一气缸100的蒸汽室120和第二气缸400的蒸汽室410。第一气缸100和第二气缸400的燃气做功后高温废气直接排入其对应的蒸汽室，余热回收装置喷水的同时投放装置710喷入过氧化钠，高温废气遇水后变成高温水蒸气膨胀做功，同时过氧化钠与废气中二氧化碳反应释放热量做功，并分解二氧化碳，释放出氧气，还原成空气；回收后重新进入电动高压空气泵，形成循环，使得发动机不依赖环境空气运转。
余热回收装置还增设了用于投放过氧化钠的投放装置710，本实施例中，投放装置710采用过氧化钠罐实现，过氧化钠罐通过管道分别连接至第一气缸100的蒸汽室120和第二气缸400的蒸汽室410。第一气缸100还具有第七排气阀109，第二气缸400还具有第八排气阀408，过氧化钠罐通过管道以及第七排气阀109连接至第一气缸100的蒸汽室120，过氧化钠罐通过管道以及第八排气阀408连接至第二气缸400的蒸汽室410。第一气缸100和第二气缸400的燃气做功后高温废气直接排入其对应的蒸汽室，余热回收装置喷水的同时过氧化钠罐喷入过氧化钠，高温废气遇水后变成高温水蒸气膨胀做功，同时过氧化钠与废气中二氧化碳反应释放热量做功，并分解二氧化碳，释放出氧气，还原成空气；回收后重新进入电动高压空气泵，形成循环，使得发动机不依赖环境空气运转。
本发明改进后的燃气蒸气直线发电机，分为左右两个汽缸，即第一气缸和第二气缸，第一气缸和第二气缸对称排列，且第一气缸和第二气缸又分别被分隔为左右两气室，分别作为燃气室和蒸汽室。当第一气缸的燃气室做功时第二气缸的蒸汽室同时相向做功，反之第二气缸的燃气室做功时第一气缸的蒸汽室同时相向做功；第一气缸和第二气缸的燃气室做功后高温废气直接排入其相应的蒸汽室，喷水后蒸汽做功。
通过本申请的余热回收装置不仅可省掉启动机的设置，节约动能，而且该装置可减少燃料的消耗，从总量上减少了烟、气、碳和SO2的排放量；同时，该装置还可降低了整个装置的烟气排放温度，有效降低了温室效应，具有绿色环保、节能减排，成本低廉的优势。本发明不局限于电动汽车，还可应用于其他任何用电设备的供电，应用广泛，具有非常好的使用前景。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
尽管上面已经通过对本发明的具体实施例的描述对本发明进行了披露，但是，应该理解，上述的所有实施例和示例均是示例性的，而非限制性的。本领域的技术人员可在所附权利要求的精神和范围内设计对本发明的各种修改、改进或者等同物。这些修改、改进或者等同物也应当被认为包括在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.节能型燃气蒸汽直线发电机，其特征在于：包括第一活塞式动力源、第二活塞式动力源、一直线发电机以及一余热回收装置，一连杆分别连接第一活塞式动力源和第二活塞式动力源的两个活塞；
所述直线发电机包括设于第一活塞式动力源和第二活塞式动力源外侧的永磁体，永磁体外侧设置与永磁体相间设置的线圈，两个活塞带动连杆做往复运动时，使得永磁体不断在绕有线圈的铁芯内左右往复运动，切割磁力线，从而产生感应电动势进行发电；
所述第一活塞式动力源和第二活塞式动力源均包括燃气动力源和蒸汽动力源，第一活塞式动力源的蒸汽动力源和第二活塞式动力源的蒸汽动力源分别与余热回收装置相连，连杆做一次往复运动后将废气排入余热回收装置，余热回收装置处理后作为第一活塞式动力源的蒸汽动力源和第二活塞式动力源的蒸汽动力源的推动力。
2.根据权利要求1所述的节能型燃气蒸汽直线发电机，其特征在于：所述第一活塞式动力源包括封闭的第一气缸，第一气缸被分隔为通过燃气动力源驱动的燃气室和通过蒸汽动力源驱动的蒸汽室，第一气缸的燃气室做功后高温废气直接排入第一气缸的蒸汽室；所述第二活塞式动力源包括封闭的第二气缸，第二气缸被分隔为通过燃气动力源驱动的燃气室和通过蒸汽动力源驱动的蒸汽室；第二气缸的燃气室做功后高温废气直接排入第二气缸的蒸汽室；当第一气缸的燃气室做功时第二气缸的蒸汽室同时相向做功，反之，第二气缸的燃气室做功时第一气缸的蒸汽室同时相向做功。
3.根据权利要求1所述的节能型燃气蒸汽直线发电机，其特征在于：所述第一活塞式动力源包括封闭的第一气缸、第一高压压缩空气源和第一压缩天然气；所述第二活塞式动力源包括封闭的第二气缸、第二高压压缩空气源和第二压缩天然气，第二气缸和第一气缸相对于直线发电机左右对称设置；第一气缸包括在其内部活动设置的第一活塞、与第一活塞连接的连杆以及火花塞，第一气缸通过第一活塞分隔为两个密闭的左空腔和右空腔，左空腔和右空腔分别作为燃气室和蒸汽室，第一活塞带动连杆在第一气缸内做往复运动；第一高压压缩空气源和第一压缩天然气分别通过管道与第一气缸的燃气室连接，余热回收装置通过管道与第一气缸的蒸汽室连接；第二气缸包括在其内部活动设置的第二活塞以及火花塞，第二气缸通过第二活塞分隔为密闭的左腔室和右腔室，左腔室和右腔室分别作为蒸汽室和燃气室，第一气缸的连杆的自由端连接至第二活塞，第二活塞带动连杆在第二气缸内做往复运动；第二高压压缩空气源和第二压缩天然气分别通过管道与第二气缸的燃气室连接，余热回收装置通过管道与第二气缸的蒸汽室连接。
4.根据权利要求3所述的节能型燃气蒸汽直线发电机，其特征在于：所述连杆内部中空，且设有第一滑杆和第二滑杆；所述连杆上设有沿轴向设置的滑槽，第一滑杆的一端与第一气缸的第一活塞固定连接，第一滑杆的另一端通过一弹簧与径向延伸的第一连接件连接，第一连接件在连杆的滑槽内滑动设置；第二滑杆的一端与第二气缸的第二活塞固定连接，第二滑杆的另一端通过一弹簧与径向延伸的第二连接件连接，第二连接件在连杆的滑槽内滑动设置；所述连杆的滑槽上设有限位件，该限位件设于连杆的中部位置，用于阻止第一连接件进一步向右滑动以及阻止第二连接件进一步向左滑动；同时，第一滑杆与第一活塞之间设有第一排气阀和第一排气孔，第一连接件向右滑动至限位件后，第一排气阀打开使第一气缸的燃气室做功后的高温废气通过第一排气孔直接排入第一气缸的蒸汽室；第二滑杆与第二活塞之间设有第二排气阀和第二排气孔，第二连接件向左滑动至限位件后，第二排气阀打开使第二气缸的燃气室做功后的高温废气通过第二排气孔直接排入第二气缸的蒸汽室。
5.根据权利要求1-3任一所述的节能型燃气蒸汽直线发电机，其特征在于：所述余热回收装置包括一水罐，水罐通过第一管道连接至第一气缸使其向第一气缸的蒸汽室喷水或者喷气；水罐通过第二管道连接至第二气缸使其向第二气缸的蒸汽室喷水或者喷气；水罐上还有一个用于排废气的排气阀，该排气阀通过管道连接至高压压缩空气源的进气阀。
6.根据权利要求3所述的节能型燃气蒸汽直线发电机，其特征在于：所述第一高压压缩空气源和第二高压压缩空气源采用同一高压压缩空气源，所述第一压缩天然气和第二压缩天然气采用同一压缩天然气实现。
7.根据权利要求3所述的节能型燃气蒸汽直线发电机，其特征在于：所述第一高压压缩空气源和/或第二高压压缩空气源采用电动空气泵实现。
8.根据权利要求3所述的节能型燃气蒸汽直线发电机，其特征在于：所述余热回收装置还包括用于投放过氧化钠的投放装置，投放装置通过管道分别连接至第一气缸的蒸汽室和第二气缸的蒸汽室。
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