[发明专利]氢能涡蚌发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用清洁能源可再生燃料氢气作燃料的的容积式持续燃烧发动机，特别是一种氢能涡蚌发动机，它主要通过氢、氧气燃烧热裂解水制取的氢、氧气再爆燃来提高燃料热值，以显著增加的能量带动持续运转的发动机发电，再用自身发的电来为高频直流脉冲电源供电，以电解水制取的氢、氧气作为燃料供发动机燃用。

背景技术

目前按发动机对空气的压缩方式和燃料的燃烧方式可分为两类，一是容积脉冲燃烧式发动机，例如活塞式发动机、三角活塞转子发动机。二是非容积气动式持续燃烧发动机。例如燃气轮机、涡轴发动机。

活塞式发动机结构复杂，耗用金属材料多，应用的过程中噪音、振动较大。涡轮发动机、涡轴发动机小型化后效率低，难以满足车辆的应用。为了改变以上现状有很多科技人员在为之努力，例如公告号为CN86209958U的“旋转活塞式发动机”，由于其采用异型结构难以加工，旋转件的密封较难，密封件磨损后补偿不了，致使效率降低，所以影响其推广应用。例如公告号CN1323945A的“旋流发动机”，其采用非连续工作，部件为异型结构很难密封，动力传动又难以在最佳角度上，效率不高。例如公告号为CN1948730A的“一种容积式持续燃烧式发动机”，其采用低压供气技术，可实现微扭矩起动，其缺点是进气做功在同时进行，其进气阻力很大，影响发动机效率。例如公告号为CN1206791A的“油水发动机”，其特点是在气缸盖上装有高压喷水装置，可向发动机内微量喷水，让发动机内的高温裂解水燃烧，提高发动机效率，减少有害气体排放，但这种喷水很难控制，与油一起喷影响油的燃烧，油燃烧后再喷活塞已做功完成，其想要达到的目的很难实现。例如公告号为CN158033A的利用再发电来电解水使发动机直接获得氢能源的方法，公告号为CN1366131A的将水电解产生的氢气和氧气送发动机作为燃料的方法及其相应的发电方法，公开号为CN1373287A氢气发动机，动力驱动系统及所驱动的车辆。以上专利都是通过电解水制取氢气、氧气供发动机作为燃料，通过发动机带动发电机来发电，使能源循环利用，从而达到节能环保的目的，但以上的单电解水制氢很难满足能量平衡，现根据天津大陆制氢设备厂公开的参数与哈尔滨机联制氢厂公开的参数和《氢能-21世纪的绿色能源》书中记载的参数对比，以上三个专利很难达到所述目的。其对比参数为每度电的热值是860千卡，4.5-5度电制取1M³氢气，1M³氢气的热值是4200千卡，4.5度电的热值是3870千卡，4200-3870＝330千卡，通过电解水制氢4.5度电可放大330千卡，而燃气内燃机的效率只有30-40%，根据公式计算以上三个专利的功能不能现实。

能源是人类发展的根本保证。由于煤炭、石油和天然气等化石燃料都是不可再生能源，而其储量是有限的，所以现在全世界都很重视研究开发新能源，氢能源更是得到各国的重视，但制约氢的应用主要因素是制取氢的成本高，氢不便贮存、不便运输，而影想氢的应用。现国、内外也有很多科技人员为氢的廉价应用做出了很多努力，例如公告号为CN1079036A的“水蒸汽分解燃焼的方法及装置” 其结构是将盘管、U型管、螺旋管布置到锅炉中，通过向加热管中通入过热蒸汽，再加热后喷入锅炉中用炉内高温进一步裂解蒸汽制氢，氢再燃烧从而增加热量、其缺点是盘管、U型管、螺旋管很难布置到锅炉中，喷入炉中的蒸汽与炉内火的温度关系很难控制。例如公告号为CN2363071Y的“热交换式燃水涡轮发动机”，其结构是由封闭的壳体及加热管、动力涡轮、减速机等部件组成。其缺点是其裂解水过程没有连续的热源补充，热裂解很难实现，在2000℃的高温下布在机体内的金属材料的热管也不耐用。例如公告号为CN2363071Y的“石油类节能燃烧机和节能燃烧器”，其结构是将油与水按比例加到加热管中进行反应制氢，其缺点是得依靠石油类的油与燃气作催化媒体制氢。另外石油类燃料在1000℃时会生成大量的积碳，积碳会很快将发生器堵死，使设备无法稳定应用。在1000℃以上的高温直烧热管，金属材料的热管也不耐用。

发明内容

本发明的目的是提供一种氢能涡蚌发动机，它克服了现有发动机存在的结构复杂，加工困难，不耐用，功耗大，效率低，油类燃料燃烧不充分，无法实现通过燃料的燃烧提高燃料热值来实现增加能量的缺陷，其与同类产品相比，结构紧凑，设计合理，体积小，减少占用空间，便于装卸和维护，通过燃烧热裂解水制取的氢、氧气再爆燃，提高燃料热值来显著增加能量，实现低碳经济，促进节能、环保。