CN102817743A

CN102817743A - 免燃料制冷环境能发动机

Info

Publication number: CN102817743A
Application number: CN2012103211293A
Authority: CN
Inventors: 谭发国
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-08-30
Filing date: 2012-08-30
Publication date: 2012-12-12

Abstract

本发明涉及一种由环境热能驱动的免燃料制冷环境能发动机，主要包括制冷机4、热气机2、保温结构10、集热器1。制冷机冷端7吸收热气机的冷腔8的热量，与热气机热腔5形成温差热气机运行产生机械能输出并推动制冷机运行，制冷机热端3散发出的热量被降温的热气机的热腔吸收，热气机消耗热量热腔温度下降吸收集热器的热量补充，集热器吸收环境中的热量，保温结构减少热气机的热量散发损失。外壳6密封发动机，热气机带动机械能传送装置9。可用于各种对机械能有需求的地方特别是潜艇、汽车等或者室内降温。本发动机会把热气机热腔摩擦损失的机械能全部回收利用、效率高、不产生高温、设备寿命长、对材料要求低、生产容易。

Description

免燃料制冷环境能发动机

技术领域

本发明涉及一种环境能发动机，是吸收环境热量转换为机械能的免燃料制冷环境能发动机。可用于各种能源需求领域，特别是潜艇，轮船，汽车，城市家庭降温供能。

背景技术

现在各种能源危机不断。风能和太阳受天气地域影响不稳定，核能不安全，石化能产生大量有害气体，形成各种恶性环境问题.

热气机介绍

热气机可使用气体作为工质，按斯特林循环工作，把热量转换成机械能的机器。在热气机封闭的气缸内充有一定容积的工质。并有热腔和冷腔。工质在低温冷腔中压缩，然后流到高温热腔中迅速加热，膨胀作功，热量通过热腔传给工质，耗散热量从冷腔排出。

制冷机介绍

制冷机将具有将较低温度的被冷却物体的热量转移给环境介质从而获得冷量的装置。有斯特林式、蒸汽压缩式和制冷片组。从较低温度物体转移的热量习惯上称为冷量。制冷机内参与热力过程变化的工质称为制冷剂。制冷机制冷系数最高的已经达到7，输入1份能量就可以得到到7倍的冷量。制冷温度零下200度的制冷机上世纪都已经有批量生产，技术已经非常成熟，制冷温度零下250度的现在也已经有大量应用。

热泵推动热气机，由于要产生高温高压气体，零件和工质要工作在高温环境，对材料要求高，造成现有技术生产难，热泵制热达到200度高温的还没有记录。

当环境温度为20度时，制冷温度在零下200热气机理论效率高达73％，当制冷温度在零下250度时理论效率更高达90％，而制热到200度时最高理论效率也只达38％。

发明内容

本发明提出一种免燃料制冷环境能发动机，除了能提供机械能，还同时降低环境温度。它克服现有的热泵推动发动机系统对材料要求高、热效率低、尤其难生产的不足，本发明提供一种免燃料制冷环境能发动机，该免燃料制冷环境能发动机可以把热气机的热腔摩擦损失的机械能全部回收马上重新推动热气机、热效率高、系统对材料要求低，生产容易。

本发明的制冷机只要搬运热气机耗散的热量，制冷系数只有0.1也能让系统正常运行，在温差大时也容易做到。而热泵推动时制冷系数必需要高于1才可能运行，在温差大时很难做到。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本免燃料制冷环境能发动机主要包括制冷机、热气机、保温装置、集热器。该免燃料制冷环境能发动机的制冷机，可以是蒸汽压缩式、制冷片、斯特林式或者它们组合成的多级复叠制冷机组成，产生冷量降低热气机冷腔的温度。热气机的冷腔温度降低与热腔产生温差，使热气机运转输出机械能，并推动制冷机运行，热气机消耗的热量从集热器吸收补充。集热器可以是导热率高的外壳或其它的导热性能好的装置，可以给集热器和热气机热腔之间增加制冷机使集热器的温度降低加快集热速度，还可以加入风扇和螺旋桨加快集热速度，补充集热器被热气机吸走的热量。保温装置可以是各种抗冷的保温材料和结构组成，减少热量扩散损失。该免燃料制冷环境能发动机除必要的集热器和外壳需要收集环境热量外，其它部件都尽量安装在保温和密封材料之内，以提高效率。

本发明的有益效果是，该免燃料制冷环境能发动机，不用耐高温的材料和工质，制冷机只需要搬运热气机耗散的少部分热量就能全功率运行效率高，生产容易，工作温度低，对润滑要求低，磨损小，设备寿命长。

本免燃料制冷环境能发动机的启动可以是低温的制冷机的工质如液氮、液氢、液氦，使冷腔达到热气机正常运行温差，也可以是外力推动制冷机制冷达到运行温差。

本发明的内容为免燃料制冷环境能发动机，其至少包含：集热器、热气机、制冷机和保温装置，制冷机产生的冷能和环境热量驱动热气机，集热器吸入外部热量供热气机消耗，保温装置减少能量扩散损失，制冷机可以用外能推动也可以使用热气机输出的机械能推动。

附图说明

图为本免燃料制冷环境能发动机示意图

参见附图，制冷机4是复叠式，有四级工质分别是乙烷、甲烷、氮气、氢气，压缩机为螺杆式压缩机，冷端7吸收热气机2冷腔8的热量，与热气机热腔5形成温差热气机运行产生机械能输出并推动制冷机运行，它是以氢气为工质，制冷机运行时热端3散发出的热量被降温的热气机的热腔吸收，热气机消耗热量热腔温度下降吸收集热器1的热量补充，集热器吸收环境中的热量，环境温度降低，保温结构10减少热气机的冷热腔、制冷机的冷热腔，相互之间和外界的热量散发损失。外壳6密封发动机，提高工质密封性能，延长发动机寿命，热气机带动机械能传送装置9输出，可以是机械轴、直线发电机或者是普通发电机。

本图例只是运行示例，并不代表局限本发明保护范围。

Claims

1.一种免燃料环境能发动机，其特征是至少包含：一制冷机用于产生冷能；一热气机，其以制冷机所产生的冷能和吸收环境中的热能来驱动产生机械能；保温装置，用来减少热量扩散损失；集热器可以是机械的外壳或者其它导热效率高的装置用以提高收集热量的速度。

2.如权利要求1所述以制冷机降热气机冷腔的温度来提高热气机效率。