CN2893158Y - 电热蓄能发动机装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电热蓄能发动机装置。本实用新型中蓄能器为金属柱形结构，其内设置与电源连接的电热棒、分别与外部进水管道和出气管道连通的水气循环通道，出气管道出口与气动马达连接，水气循环通道包括位于蓄能器中部位置并与进水口连接的加热主道、位于电热棒外侧的加热支道，各加热支道的上下两端分别由横向设置的环形上、下导气槽连通，加热主道上端经水气道与上导气槽连通，下导气槽经导气管与外部出气管道连通。本实用新型生产成本低，蓄能速度快，能量转化率高，动力调幅大，无环境污染，适合于城市交通车辆的动力装配以及工薪阶层的大众消费。

Description

电热蓄能发动机装置

技术领域

本实用新型涉及发动机动力装置，尤其涉及一种利用电加热储能金属使其蓄能的电热蓄能发动机装置。

背景技术

随着石油、煤炭、天然气等能源的日益紧张和对环境污染日趋加重。人们开始寻求并利用新能源。蓄能做功，已成为解决当今能源问题和环境问题的一大重要途径。蓄电池和电机的组合，就是一个典型的蓄能发动机系统(简称为：蓄电池蓄能发动机)。目前，蓄电池蓄能发动机主要用于电动汽车的动力装置，这个装置虽然得到了广泛的应用，但还存在以下缺陷：一、生产成本高，与相同性能的燃油汽车相比，生产成本要高出一倍以上；二、蓄能性能差，导致行驶里程较短，电动汽车一次充电后行程在120公里左右，不能适应消费者的需求；三、充电时间长，一般的充电时间在8小时左右。四是蓄电池寿命短，并对环境有二次污染；四、蓄电池使用寿命短；五、体积及重量大，使用不方便。

发明内容

本实用新型旨在针对现有蓄电池蓄能发动机存在的上述缺陷，提供一种电热蓄能发动机装置。本实用新型具有生产成本低、储能容量大、充电时间较短、使用寿命长和体积及重量小的优点。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种电热蓄能发动机装置，包括固定在机架上的蓄能器，其特征在于：所述蓄能器为金属柱形结构，其内设置与电源连接的电热棒、分别与外部进水管道和出气管道连通的水气循环通道，所述出气管道出口与气动马达连接。

所述水气循环通道包括位于蓄能器中部位置并与进水口连接的加热主道、位于电热棒外侧的加热支道，各加热支道的上下两端分别由横向设置的环形上、下导气槽连通，所述加热主道上端经水气道与上导气槽连通，下导气槽经导气管与外部出气管道连通。

所述电热蓄能发动机装置还包括设置在机架上的固定叶片、设置在气动转子动力输出轴上的水泵及与水泵连通的储水箱。

所述蓄能器设置在由罩盘固定在机架托盘上的桶状蓄能器罩内，由支柱固定在机架上，上、下表面由盖板密封。

所述蓄能器罩为两层，内层罩体内表面设置有隔热层，内层和外层间、内层和蓄能器间为真空或惰性气体腔。

所述电热棒外沿设置有绝缘层，与蓄能器内壁有间隙；所述储水箱上设置有限压阀，进水管道上设置有流量控制阀，出气管道上设有蒸汽控制阀。

所述机架托盘内设置有真空或惰性气体腔。

本实用新型与现有的蓄电池蓄能发动机产品相比，具有以下优点：

一、生产成本低，易于推广，适合于城市交通车辆的动力装配以及工薪阶层的大众消费。

二、蓄能性能高，行驶里程大。

三、蓄能速度快，能量转化率高，动力调幅大，无环境污染。

四、使用寿命更长，有利于使用者。

五、可以根据使用者的需求设计体积大小，更趋于人性化。

附图说明

图1为本实用新型电热蓄能发动机截面结构示意图

图2为电热蓄能发动机仰视结构示意图

图3为电热蓄能发动机蓄能器俯视结构示意图

图4为本实用新型电热蓄能发动机截面结构与高压存气筒连接示意图

图中标记：1、蓄能器罩，2、真空或惰性气体腔，3、隔热层，4、蓄能器，5、上导汽槽，6、加热支道，7、加热主道，8、电热棒，9、下导气槽，10、上盖板，11、下盖板，12、蓄能器支柱，13、导气管，14、蒸汽控制阀，15、气动马达转子，16、转子喷嘴，17、固定叶片，18、水泵，19、储水箱，20、限压阀，21、流量控制阀，22电源正极，23、电源负极，24动力输出轴，25罩盘，26、机架，27、下盖板螺孔，28、进水管，29、上盖板螺孔，30、出气管道，31、水气道，32、中心柱，33、机架托盘，34、高压存气筒。

具体实施方式

一种电热蓄能发动机装置，包括固定在机架上的蓄能器4，蓄能器4为金属柱形结构，其内设置与电源正极22、负极23连接的电热棒8、分别与外部进水管道和出气管道连通的水气循环通道，所述出气管道出口与气马达的转子15连接。水气循环通道包括位于蓄能器中部位置并与进水口连通的加热主道7、位于电热棒8外侧的加热支道6，各加热支道6的上下两端分别由横向设置的环形上、下导气槽连通，所述加热主道7上端经水气道31与上导气槽5连通，下导气槽9经导气管13与外部出气管道30连通。电热蓄能发动机装置还包括气动转子延伸的转子喷嘴16，设置在机架26圆内的固定叶片17和设置在气动马达转子15动力输出轴24上的水泵18及与水泵18连通的储水箱19，气动马达转子15及固定叶片17安装在机架26圆内，转子15轴与地面垂直，上端固定在蓄能器4中心柱32上，下端固定在机架26下圆盘上。蓄能器4设置在由罩盘25固定在机架托盘33上的桶状蓄能器罩1内，由蓄能器支柱12固定在机架26上，上、下表面由上盖板10、下盖板11密封。蓄能器罩1为两层，由罩盘25固定在机架托盘33上，内层罩体内表面设置有隔热层3，内层和外层间、内层和蓄能器间为真空或惰性气体腔2。电热棒8外沿设置有绝缘层，与蓄能器4内壁有间隙；所述储水箱19上设置有限压阀20，进水管上设置有流量控制阀21，导气管13上设有蒸汽控制阀14，机架托盘33内设置有真空或惰性气体腔2。

本实用新型提出的是一种电热蓄能发动机，包括机架26，安装在机架26上的蓄能器罩1，置于蓄能器罩1内的蓄能器4，固定在机架26上的气动马达转子15、水泵18，连接在气动马达转子15和水泵18上的储水箱19、流量控制阀21和蒸汽控制阀14。蓄能器罩1与机架托盘33形成密封腔，密封腔内为真空(惰性气体)，蓄能器4置于密封腔2内。蓄能器内的电源正负极、进水管和蒸汽导管从中心柱32导入导出，组成两组电源加热回路和蓄能器放热回路，使电热蓄能发动机循环工作。

下面结合示附图对本实用新型进行详细阐述。

本实施例如图1所示，其结构包括蓄能器罩1，蓄能器4，气动转子15，转子喷嘴16，固定叶片17，水泵18，，储水箱19，机架26为配合组件。蓄能器罩1具有隔热保温功能，由两层隔热材料组成，在两层材料中间为真空(惰性气体)腔2，在蓄能器罩的内壁3和机架托盘33上表面涂有反光隔热材料，使蓄能器罩1和机架托盘33构成一个真空(惰性气体)密封腔。将蓄能器4置于密封腔内。蓄能器由一种具有高性能的传热、导热和储热金属制成，蓄能器4柱体内安置有电热棒8。发动机蓄能时，接通电源22、23，电热棒8通电发热，由于电热棒8置于储热金属体内，加热后迅速将热能传递给储热金属，蓄能器4加温时开始储能。当温度达到设计的要求时，蓄能器储存了足够的能量，电热蓄能发动完成了蓄能过程。这时断开电源，蓄能器处于储能状态，由于蓄能器罩1有保温的功能，使蓄能器4能够在较长的时间保持工作温度；当使用电热蓄能发动机时，先在储水箱19加入一定压力的气体，打开流量控制阀21，在19压力的作用下，进水管28的水进入加热主道7，水与高温的蓄能器加热道接触时，瞬间进行热交换，水经加热成为蒸汽，蒸汽经上水汽道31进入加热支道6回流到下导气槽9，经蒸汽导管13进入气动转子15，由转子喷嘴16喷出，高速蒸汽打击的固定叶片17上，形成反冲力，使气动转子旋转并带动水泵18工作，水泵18将冷却后的水抽到储水箱19中，实现循环工作；在电热蓄能发动机的工作过程线路中，为保证安全和提供稳定的工作压力，在管道中还安装了限压阀21和多个单向阀。在图4中，本实用新型采用的是高压存气筒。

电热蓄能发动机是根据电热转换原理，先将电能转换为热能，再将热能储存在金属储能装置中，蓄能的过程是电热转换的过程，储能的过程实际上是蓄能器保温的过程，采用蓄能器罩保温的方法，保温储能的时间在5天以上。

电热蓄能发动机的能量来源为电力，蓄能器中的电极为普通产品，充电时对电源的电压、电流没有特殊的要求，在普通的电力设施的情况下，可以实现对电热蓄能发动机充电蓄能。

电热蓄能发动机蓄能器的蓄能温度范围在120--1200度之间，工作温度在120度以上，工作介质以水为主，水可以闭合循环，长期使用，也可以用压缩空气作为介质，图4所示为电热发动机蓄能器与高压空气的组合结构图。

电热蓄能发动机的蓄能能力与储热金属的材质、体积和重量有关，与蓄电池蓄能发动机相比，相同质量和体积的电热蓄能发动机要比蓄电池蓄能发动机的蓄能能量大。一公斤铝质合金的储能材料储存的热能可达750000焦，200公斤的铝质合金的储能材料储存的热能可以驱动小轿车行驶200公里。

本实用新型电热蓄能发动机设计的工作介质是水和压缩空气，根据这个原理还可以使用其它介质，应属于本专利的保护范围。

Claims (7)

1、一种电热蓄能发动机装置，包括固定在机架上的蓄能器(4)，其特征在于：所述蓄能器(4)为金属柱形结构，其内设置与电源连接的电热棒(8)、分别与外部进水管道和出气管道连通的水气循环通道，所述出气管道出口与气动马达连接。

2、根据权利要求1所述的一种电热蓄能发动机装置，其特征在于：所述水气循环通道包括位于蓄能器(4)中部位置并与进水口连接的加热主道(7)、位于电热棒(8)外侧的加热支道(6)，各加热支道(6)的上下两端分别由横向设置的环形上、下导气槽连通，所述加热主道(7)上端经水气道(31)与上导气槽(5)连通，下导气槽(9)经导气管(13)与外部出气管道(30)连通。

3、根据权利要求1所述的一种电热蓄能发动机装置，其特征在于：所述电热蓄能发动机装置还包括设置在机架(26)上的固定叶片(17)、设置在气动马达的转子(15)动力输出轴(24)上的水泵(18)及与水泵(18)连通的储水箱(19)。

4、根据权利要求1所述的一种电热蓄能发动机装置，其特征在于：所述蓄能器设置在由罩盘(25)固定在机架托盘(33)上的桶状蓄能器罩(1)内，由支柱(12)固定在机架(26)上，上、下表面由盖板密封。

5、根据权利要求4所述的一种电热蓄能发动机装置，其特征在于：所述蓄能器罩(1)为两层，内层罩体内表面设置有隔热层(3)，内层和外层间、内层和蓄能器间为真空或惰性气体腔(2)。

6、根据权利要求1、2或3所述的一种电热蓄能发动机装置，其特征在于：所述电热棒(8)外沿设置有绝缘层，与蓄能器(4)内壁有间隙；所述储水箱(19)上设置有限压阀(20)，进水管道上设置有流量控制阀(21)，出气管道(30)上设有蒸汽控制阀(14)。

7、根据权利要求1所述的一种电热蓄能发动机装置，其特征在于：所述机架托盘(33)内设置有真空或惰性气体腔(2)。

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