热力发动机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107923265A(43)申请公布日2018.04.17(21)申请号201580082486.0(51)Int.Cl.(22)申请日2015.08.13F01K25/06(2006.01)F01K21/04(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日F22B1/14(2006.01)2018.02.13F22B1/18(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据PCT/GB2015/0523442015.08.13(87)PCT国际申请的公布数据WO2017/025700EN2017.02.16(71)申请人气体膨胀汽车有限公司地址英国伦敦(72)发明人A·C·皮尔斯N·A·温特S·菲尤(74)专利代理机构北京泛华伟业知识产权代理有限公司11280代理人胡强权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称型，通常为余热换热器或太阳能收集器。热力发动机(57)摘要一种活塞(2)和气缸(3)型膨胀机，与一般的取向相反，曲轴(4)位于最上端并且气缸“盖”(5)位于最下端。该气缸盖具有一对液体喷射器(6，7)，其取向用于使它们对应的液态戊烷和甘油被喷射为在气缸底部互相接触的薄雾。戊烷通过从甘油传递而来的潜热而被气化。提供了由泵(14，15)所供给的高压的管路(11，12)的对应喷射阀(9，10)。排气阀(16)被经链驱动以曲轴速度驱动的凸轮(17)所打开。排气管18通向在其中使排气打旋的旋风分离器(19)，导致了甘油的薄雾和液滴飞出至分离器壁(20)并且流至分离器底部(21)，从而其在浮阀(22)的控制下周期性地排出。戊烷蒸气从分离器的顶部中心(23)被吸出。应该注意发动机的流体路径是闭合的。戊烷蒸气被传递至冷凝器(26)。液态戊烷从冷凝器底部也通过浮阀(27)被排出。对应的液体通过管道输送而聚集在罐(28，29)中。液体通过低压泵(30)从CN107923265A甘油罐被泵送至加热器(31)。加热器可为许多类CN107923265A权利要求书1/1页1.一种热力发动机，包括：·热力膨胀机，其用于使与第二流体结合的工作流体膨胀；·分离器，其连接至所述膨胀机的排气口以将第二流体从所述工作流体中分离；·装置，其用于将所述第二流体传递至·加热器并且接下来传递至·蒸发区；·冷凝器，其用于将所述工作流体从气态形式冷凝为挥发性液态形式；和·装置，其用于将液态形式的冷凝工作流体传送至该蒸发区以接触再加热的第二流体，从而使所述工作流体挥发以使其在该膨胀机内膨胀作功。2.根据权利要求1所述的热力发动机，其中所述膨胀机是容积式膨胀机。3.根据权利要求1所述的热力发动机，其中所述膨胀机是可变排量式膨胀机。4.根据权利要求1、2或3所述的热力发动机，其中所述蒸发区位于所述膨胀机的内部。5.根据权利要求4所述的热力发动机，其中所述蒸发区是往复式活塞和气缸膨胀机的上止点容积。6.根据权利要求5所述的热力发动机，其中所述膨胀机以其气缸“盖”朝下方式布置。7.根据权利要求4所述的热力发动机，其中所述蒸发区是透平机的入口区。8.根据权利要求1、2或3所述的热力发动机，其中所述蒸发区在所述膨胀机的外部。9.根据权利要求7所述的热力发动机，其中所述蒸发区是蒸汽机/透平机的锅炉，所述锅炉适用于使再加热的第二流体进入所述锅炉，锅炉与所述冷凝工作流体紧密接触以用于所述工作流体的热传递和气化。10.根据前述权利要求中任一项所述的热力发动机，其中在所述第二流体为液体的情况下，所述分离器是布置在所述冷凝器的膨胀机侧的液体/蒸汽分离器。11.根据权利要求1至8中任一项所述的热力发动机，其中在所述第二流体为液体的情况下，所述分离器是布置在所述冷凝器的远离所述膨胀机的一侧的液体/液体分离器。12.根据前述权利要求中任一项所述的热力发动机，其中从所述排气口到所述分离器的和从所述分离器到收集罐的管道系统向下倾斜。13.根据前述权利要求中任一项所述的热力发动机，包括用余热来加热所述第二流体的装置。14.根据权利要求1至10中任一项所述的热力发动机，包括用太阳能来加热所述第二流体的装置。15.根据前述权利要求中任一项所述的热力发动机，适于并布置成使用戊烷作为相变介质，并且使用可选地添加有1，2-丙二醇的甘油(1，2，3-丙三醇)作为载热流体。16.一种热力发动机，其基本参照附图的图1或图2如上文所描述。2CN107923265A说明书1/3页热力发动机技术领域[0001]本发明涉及热力发动机。背景技术[0002]热力发动机通过使在下文中被称作“工作流体”的气体或蒸气从升高的温度和压力膨胀到降低的温度和压力并提取该过程中的有用功来运行。这通常在活塞和气缸发动机或透平机中完成。[0003]压力和温度的升高