TWI579457B - The engine of internal combustion engine with water as auxiliary power - Google Patents

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Description

以水作為輔助動力之內燃機引擎
本發明創作係關於一種引擎之構造，尤指一種以水作為輔助動力之內燃機引擎。
按，渦輪噴射發動機係渦輪發動機之其中一種，特色在於利用燃燒燃料後所產生的氣流作為推力，藉以成為機械之動力，也因為渦輪噴射發動機係利用氣流作為推力，通常用於高速飛機，如軍用戰鬥機、和民用航空機等。
而，渦輪噴射發動機主要係透過進氣口將空氣、或氣體引入渦輪噴射發動機內，先經過渦輪葉片層層壓縮，然後經過高壓壓縮後之氣體進入燃燒室內與燃料混合燃燒，生成的高溫高壓氣體膨脹作功，驅動渦輪帶動壓縮器工作，經過渦輪後的熱廢氣高速噴出產生推力。
然，本發明創作者認為，此種渦輪噴射發動機作動時會產生高溫，但未曾有人想到將這些高溫進行回收利用，而作為該渦輪噴射發動機之輔助動力，造成能源不必要之浪費，不僅如此，所有內燃機系統均有相同之問題，也因此，本發明創作者認為，此種渦輪噴射發動機、及所有內燃機系統，均有針對高溫進行再利用以進行改善之必要。
有鑑於先前技術所述不足之處，本發明創作者多年於工廠實務經驗認為，當液體吸收高熱轉變成氣體後會大幅度膨脹高倍數以上(當溫度在600℃以上會膨脹1700倍以上)，所產生的蒸氣壓足以推動任何物品進行作動，也因此，本發明創作者想到，若是將渦輪噴射發動機、及所有內燃機系統所產生的高溫進行回收利用，便可將水加熱為水蒸氣而產生額外動能，替整體引擎帶來更多推力及動力，而作為引擎的輔助動力，進而達成節省能源之目的。
爰此，本發明創作者提出一種利用水的物理和化學特性為基礎，作為引擎輔助動力，主要係關於一種以水作為輔助動力之內燃機引擎，包括：一引擎本體、及一噴水系統，該噴水系統包括一噴水馬達及一銜接該噴水馬達出水口之噴水嘴，該噴水嘴一端係設於該引擎本體之燃燒室內。
本發明創作主要以熱回收利用之想法，再配合水經過不斷高溫加熱後，會蒸發成水蒸氣，且整體體積會膨脹成原本的高倍數以上(至少1700倍)所產生高蒸氣壓以作為動能之原理，而設計出本發明之引擎構造。
本發明是在一個特殊的環境：「高壓高溫的引擎燃料室」噴射注入一種液體燃料：「水」。水液體以高壓霧化狀噴入引擎燃燒室的末端，讓霧狀水吸收大量的高熱，立刻蒸發成水蒸氣，使體積膨脹至原本1700倍以上，而帶來強大的蒸氣壓作為引擎的輔助推力，瞬間做類似燃料爆炸的氣化作用產生膨脹的高壓動力， 把水液體在特殊的環境當作液體燃料來使用而達到新的動能，以令引擎所輸出的動力中包括主動力(汽油)、及輔助動力(水)，使用等量燃料下，相較於既有引擎具有更大的動力輸出，減少熱能的浪費，對綠色環保有很大貢獻。
(1)‧‧‧引擎本體
(11)‧‧‧燃燒室
(2)‧‧‧噴水系統
(21)‧‧‧噴水嘴
(22)‧‧‧噴水馬達
第一圖係本發明創作之示意圖
第二圖係本發明創作之氣體流動示意圖
第三圖係本發明創作之另一實施例示意圖
以下藉由圖式之輔助，說明本發明創作之構造、特點與實施例，俾使貴審查人員對於本發明創作有更進一步之瞭解。
請參閱第一圖所示，本發明創作係關於一種以水作為輔助動力之內燃機引擎，包括：一引擎本體(1)：請參閱第一圖所示，本說明書所指之引擎本體(1)不限於渦輪噴射發動機，舉凡利用內燃機系統作動時所產生燃氣來作為動力者，均為本說明書所指之引擎本體(1)，此外，該渦輪噴射發動機不限於第一圖所示，亦可為第三圖所示之渦輪噴射發動機。一噴水系統(2)：請參閱第一圖配合第二圖所示，該噴水系統(2)包括一噴水馬達(22)及一噴水嘴(21)，該噴水嘴(21)一端銜接該噴水馬達(22)，另一端係設於該引擎本體(1)之該燃燒室(11)內。
以下係以該引擎本體(1)為一渦輪噴射發動機為例，來說明本發明創作之優點及特色：本發明是在一個特殊的環境：「高壓高溫的引擎燃料室」噴射注入一種液體燃料：「水」。當該渦輪噴射發動機作動時，係吸入外界低壓氣體，而經過壓縮機將低壓氣體不斷壓縮成高壓氣體，再進入該燃燒室(11)內，此時，會在該燃燒室(11)內注入液態燃料(如汽油)，再進行點火燃燒之程序，而令液態燃料產生爆炸同時帶來高溫高壓，接著，該噴水口(21)水液體以高壓霧化狀噴入引擎燃燒室(11)的末端，而利用該液態燃料爆炸所產生的高溫高壓，讓霧狀水吸收大量的高熱，立刻蒸發成水蒸氣，體積膨脹成原本1700倍以上，瞬間做類似燃料爆炸的氣化作用產生膨脹的高壓動力，把水液體在特殊的環境當作液體燃料來使用作為輔助動力，以令引擎所輸出的動力中包括主動力(汽油)、及輔助動力(水)，使用等量燃料下，相較於既有引擎具有更大的動力輸出，減少熱能的浪費，對綠色環保有很大貢獻。
此外，上述之噴水系統(2)較佳係以霧狀將水噴至該燃燒室(11)內，且該噴水嘴(21)較佳係設置於該燃燒室(11)之後半段，即鄰近該引擎本體(1)之噴氣管，以令霧狀水得以較完全的接收液態燃料燃燒時所產生的高溫，而具有較佳膨脹效果以產生更大的動能及推力。
再者，該燃燒室(11)之出氣口外側方更可設一葉輪及一傳動機構，透過該葉輪連接該傳動機構，令該燃燒室(11)所排出的氣體得以透過該葉輪帶動該傳動機構，再透過該傳動機構帶動其他元件作動，以作為輔助動力。
綜上所述，本發明創作確實符合產業利用性，且未於申請前見於刊物或公開使用，亦未為公眾所知悉，且具有非顯而易知性，符合可專利之要件，爰依法提出專利申請。
惟上述所陳，為本發明創作在產業上一較佳實施例，舉凡依本發明創作申請專利範圍所作之均等變化，皆屬本案訴求標的之範疇。
(1)‧‧‧引擎本體
(11)‧‧‧燃燒室
(2)‧‧‧噴水系統
(21)‧‧‧噴水嘴
(22)‧‧‧噴水馬達

Claims (2)

  1. 一種以水作為輔助動力之內燃機引擎，包括：一引擎本體、及一噴水系統，該噴水系統包括一噴水馬達、及一銜接該噴水馬達出水口之噴水嘴，該噴水嘴之一端係設於該引擎本體之燃燒室內，其中該燃燒室鄰近該引擎本體之排氣管之半部定為後半部，該噴水口係設於該燃燒室之後半部，且以霧狀將水噴出。
  2. 如申請專利範圍第1項所述以水作為輔助動力之內燃機引擎，其中該引擎本體為一噴射引擎。
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