CN201747458U - 内燃蒸汽发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型具体为一种内燃蒸汽发动机，解决了现有发动机由于结构缺陷导致能量转化率较低的问题。底座上固定有空心圆柱状的定子，定子的前后端面上均开有穿有前空心轴和后空心轴的前中心孔和后中心孔，前空心轴和后空心轴的端部连接有空心圆柱状转子，定子与转子所围成的空腔固定有隔板，定子中部固定有开有排气口的挡板，转子上分别开有上喷气口和下喷气口，定子底部和后空心轴的另一端连接有水箱，前空心轴的另一端连接有集气室，定子外部周围设有带喷管的燃料室，喷管一端固定有电火花，前空心轴上设有传动机构。本实用新型克服了现有发动机由于结构缺陷导致能量转化率较低的问题，能量转化率较现有发动机提高了70%以上，经济实用。

Description

内燃蒸汽发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机，具体为一种由燃料内燃产生的高温将水转变为蒸汽推动转子在定子内做圆周运动的内燃蒸汽发动机。

背景技术

现行的发动机包括燃油四冲程往复式发动机和三角行星转子发动机，燃油四冲程往复式发动机是将燃油燃烧产生的高压气体去推动活塞做直线运动，活塞通过连杆带动曲轴做圆周运动，从而将气体能量转换成做圆周运动的机械能。活塞通过连杆带动曲轴做圆周运动时，燃气的能量没有完全释放，反而需消耗一定的能量去排除，燃油燃烧产生高压气体的同时产生的高温热能需用水和风去散热降温，浪费大量的能量，因此能量转换率较低；三角行星转子发动机的运动特点是三角转子的中心绕输出轴中心公转的同时，三角转子本身又绕其中心自转，因其吸气、燃烧、做功均在同一旋转的空间内，气体做功部分的反作用力点在其转子自身，因此能量转化率较低。

发明内容

本实用新型为了解决现有发动机由于结构缺陷导致能量转化率较低的问题，提供了一种结构简单且能量转化率高的内燃蒸汽发动机。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：内燃蒸汽发动机，包括底座，底座上固定有定子，定子是由内胆和外胆围成的空心圆柱体，定子的前后端面上均开有与其轴线在同一条直线上的前中心孔和后中心孔，前中心孔和后中心孔内分别穿有前空心轴和后空心轴，前空心轴和后空心轴的相邻一端连接有与其相通且同轴的空心圆柱状转子，定子内壁前后方向的中部固定有与转子外壁密封配合的隔板，转子前后方向的中部固定有挡板，且挡板中心处开有排气口，挡板前侧的转子上部的左侧或右侧表面开有上喷气口，挡板前侧的转子下部的右侧或左侧表面开有下喷气口，定子底部和后空心轴的另一端通过进水管路连接有水箱，前空心轴的另一端通过蒸汽管道连接有固定在定子上方的集气室且集气室分别与蒸汽管道和定子相通，定子外部周围设有带有入料口的燃料室，燃料室上设有与其相通且一端穿过定子的喷管，穿过定子的喷管一端周围设有电火花，位于定子前方的前空心轴上设有传动机构。本实用新型所述的传动机构为现有技术。工作时，水箱中的水通过进水管路分别流入转子和定子的空腔内，接着将液态或气态燃料通过入料口进入燃料室，然后经喷管进入隔板后侧的空腔（即燃烧室），此时在电火花的作用下将液态或气态燃料点燃，定子和转子内的水被点燃的燃料加热至产生蒸汽，转子内产生的蒸汽从排气口排出进入挡板前侧的转子中，接着从上喷气口和下喷气口反向喷出；定子内产生的蒸汽进入集气室，集气室内的蒸汽依次经过蒸汽管道、前空心轴进入挡板前侧的转子内，进而从上喷气口和下喷气口反向喷出，蒸汽从上喷气口和下喷气口喷出后受到定子内壁的反作用力进而推动转子转动；转子带动前空心轴转动进而带动传动机构运动，将热量高效的转化为机械能，克服了现有发动机存在能量转化率较低的问题。

定子底部设有出渣口，且在定子顶部设有出水口，当燃料室内的燃料燃烧产生废渣时，定期打开出渣口进行排渣，同时出水口与进水管路之间设有与其连通的暖气，当定子内的水位过高时，可通过暖气向外界供热，同时实现了出水口流出水的循环利用。

燃料室上设有与其连通的风机和燃料加料机，燃料加料机包括套管，套管圆柱面顶部开有进料口，套管内设有螺旋排屑器，螺旋排屑器的一端连接有电机，工作时，向进料口加放固态燃料，然后启动电机和风机，电机带动螺旋排屑器转动，从而把燃料螺旋推入燃料室，接着通过风机向燃料室内吹入充足的空气，保证电火花点燃燃料时充足的空气供应。

蒸汽管路上设有压力表和超压阀，通过增设压力表和超压阀，即可随时观测内燃蒸汽发动机内的蒸汽压力，当蒸汽压力过大时，开启超压阀释放部分蒸汽，保证内燃蒸汽发动机内部的蒸汽压力始终保持在合理的范围，从而保证了内燃蒸汽发动机的正常使用。

前中心孔内圆柱面上固定有套在前空心轴上的前轴承，后中心孔内圆柱面上固定有套在后空心轴上的后轴承，通过此种结构设计克服了前空心轴和后中心轴转动时对定子磨损的问题。

进水管路上分别设有水泵，通过水泵对水箱内抽水，使得向定子和转子内注水更加方便快捷。

定子前方的前空心轴上固定有主动轮，主动轮上套有皮带且皮带的另一端套有从动轮，从动轮的转轴上连接有发电机，发电机的输出端连接有带有蓄电池的电气开关箱，电气开关箱的另一端分别与电机、风机和水泵相连。工作时，蓄电池通过电气开关箱对电机、风机、水泵提供动力，从而更加高效的将能量转化为前空心轴的机械能，前空心轴转动带动主动轮、从动轮转动，从而带动从动轮上的转轴转动进而带动发电机发电，利用内燃蒸汽发动机产生的部分机械能转化为发电机的电能，从而通过电器开关箱对电机、风机、水泵提供动力，结构设计更加合理并降低了成本。

本实用新型结构设计合理可靠，克服了现有发动机由于结构缺陷导致能量转化率较低的问题，而且具有能耗低、噪音小、结构简单的优点，能量转化率较现有发动机提高了70%以上，经济实用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1-底座，2-定子，3-前中心孔，4-后中心孔，5-前空心轴，6-后空心轴，7-转子，8-隔板，9-挡板，10-排气口，11-上喷气口，12-下喷气口，13-进水管路，14-水箱，15-蒸汽管道，16-集气室，17-燃料室，18-喷管，19-电火花，20-出渣口，21-出水口，22-风机，23-燃料加料机，24-套管，25-进料口，26-螺旋排屑器，27-电机，28-压力表，29-超压阀，30-  前轴承，31-后轴承，32-水泵，33-主动轮，34-皮带，35-从动轮，36-转轴，37-发电机，38-电器开关箱，39-蓄电池，40-传动机构，41-入料口。

具体实施方式

内燃蒸汽发动机，包括底座1，底座1上固定有定子2，定子2是由内胆和外胆围成的空心圆柱体，定子2的前后端面上均开有与其轴线在同一直线上的前中心孔3和后中心孔4，前中心孔3和后中心孔4内分别穿有前空心轴5和后空心轴6，前空心轴5和后空心轴6的相邻一端连接有与其相通且同轴的空心圆柱状转子7，定子2内壁前后方向的中部固定有与转子7外壁密封配合的隔板8，转子7前后方向的中部固定有挡板9，且挡板9中心处开有排气口10，挡板9前侧的转子7上部的左侧或右侧表面开有上喷气口11，挡板9前侧的转子7下部的右侧或左侧表面开有下喷气口12，定子2底部和后空心轴6的另一端通过进水管路13连接有水箱14，前空心轴5的另一端通过蒸汽管道15连接有固定在定子2上方的集气室16且集气室16分别与蒸汽管道15和定子2相通，定子2外部周围设有带有入料口41的燃料室17，燃料室17上设有与其相通且一端穿过定子2的喷管18，穿过定子2的喷管18一端周围设有电火花19，位于定子2前方的前空心轴5上设有传动机构40。定子2底部设有出渣口20，且在定子2顶部设有出水口21；燃料室17上设有与其连通的风机22和燃料加料机23，燃料加料机23包括套管24，套管24圆柱面顶部开有进料口25，套管24内设有螺旋排屑器26，螺旋排屑器26的一端连接有电机27；蒸汽管路15上设有压力表28和超压阀29；前中心孔3内圆柱面上固定有套在前空心轴5上的前轴承30，后中心孔4内圆柱面上固定有套在后空心轴6上的后轴承31；进水管路13上分别设有水泵32；定子2前方的前空心轴5上固定有主动轮33，主动轮33上套有皮带34且皮带34的另一端套有从动轮35，从动轮35的转轴36上连接有发电机37，发电机37的输出端连接有带有蓄电池39的电气开关箱38，电气开关箱38的另一端分别与电机27、风机22和水泵32相连。具体实施过程中，前空心轴5与蒸汽管道15、后空心轴6与进水管道13之间通过旋转接头连接，定子外表面设有保温层，用以减少热量的流失，从而进一步提高了热量的转化率。

Claims (10)

1.一种内燃蒸汽发动机，包括底座（1），其特征在于：底座（1）上固定有定子（2），定子（2）是由内胆和外胆围成的空心圆柱体，定子（2）的前后端面上均开有与其轴线在同一条直线上的前中心孔（3）和后中心孔（4），前中心孔（3）和后中心孔（4）内分别穿有前空心轴（5）和后空心轴（6），前空心轴（5）和后空心轴（6）的相邻一端连接有与其相通且同轴的空心圆柱状转子（7），定子（2）内壁前后方向的中部固定有与转子（7）外壁密封配合的隔板（8），转子（7）前后方向的中部固定有挡板（9），且挡板（9）中心处开有排气口（10），挡板（9）前侧的转子（7）上部的左侧或右侧表面开有上喷气口（11），挡板（9）前侧的转子（7）下部的右侧或左侧表面开有下喷气口（12），定子（2）底部和后空心轴（6）的另一端通过进水管路（13）连接有水箱（14），前空心轴（5）的另一端通过蒸汽管道（15）连接有固定在定子（2）上方的集气室（16）且集气室（16）分别与蒸汽管道（15）和定子（2）相通，定子（2）外部周围设有带有入料口（41）的燃料室（17），燃料室（17）上设有与其相通且一端穿过定子（2）的喷管（18），穿过定子（2）的喷管（18）一端周围设有电火花（19），位于定子（2）前方的前空心轴（5）上设有传动机构（40）。

2.根据权利要求1所述的内燃蒸汽发动机，其特征在于：定子（2）底部设有出渣口（20），且在定子（2）顶部设有出水口（21）。

3.根据权利要求1或2所述的内燃蒸汽发动机，其特征在于：燃料室（17）上设有与其连通的风机（22）和燃料加料机（23），燃料加料机（23）包括套管（24），套管（24）圆柱面顶部开有进料口（25），套管（24）内设有螺旋排屑器（26），螺旋排屑器（26）的一端连接有电机（27）。

4.根据权利要求1或2所述的内燃蒸汽发动机，其特征在于：蒸汽管路（15）上设有压力表（28）和超压阀（29）。

5.根据权利要求3所述的内燃蒸汽发动机，其特征在于：蒸汽管路（15）上设有压力表（28）和超压阀（29）。

6.根据权利要求1或2所述的内燃蒸汽发动机，其特征在于：前中心孔（3）内圆柱面上固定有套在前空心轴（5）上的前轴承（30），后中心孔（4）内圆柱面上固定有套在后空心轴（6）上的后轴承（31）。

7.根据权利要求5所述的内燃蒸汽发动机，其特征在于：前中心孔（3）内圆柱面上固定有套在前空心轴（5）上的前轴承（30），后中心孔（4）内圆柱面上固定有套在后空心轴（6）上的后轴承（31）。

8.根据权利要求1或2所述的内燃蒸汽发动机，其特征在于：进水管路（13）上分别设有水泵（32）。

9.根据权利要求7所述的内燃蒸汽发动机，其特征在于：进水管路（13）上分别设有水泵（32）。

10.根据权利要求9所述的内燃蒸汽发动机，其特征在于：定子（2）前方的前空心轴（5）上固定有主动轮（33），主动轮（33）上套有皮带（34）且皮带（34）的另一端套有从动轮（35），从动轮（35）的转轴（36）上连接有发电机（37），发电机（37）的输出端连接有带有蓄电池（39）的电气开关箱（38），电气开关箱（38）的另一端分别与电机（27）、风机（22）和水泵（32）相连。

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