[发明专利]双通道熵循环发动机

说明书

技术领域

本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种热气机。

背景技术

近年来，传统内燃机的高能耗、高污染排放问题日显突出，所以，热气机得到了广泛重视，然而热气机都是以外燃加热方式对工质进行加热的，众所周知，外燃加热过程很难得到温度较高的工质，因此，造成大量化学                                                损失。不仅如此，由于外燃加热的速率有限，对材料要求高，负荷响应差，所以严重制约了热气机的单机功率和整机功率密度，最终使热气机的用途严重受限。因此，需要发明一种新型发动机。

发明内容

本发明提供了一种功率大、功率密度高的双通道熵循环发动机，解决了传统热气机因工质的温度和压力难以被加热到应有的高度而影响功率和功率密度的问题。

本发明提出的技术方案如下：

方案1. 一种双通道熵循环发动机，包括活塞式气体压缩机构、活塞式气体做功机构和两条连通通道，所述活塞式气体压缩机构的工质出口经一条所述连通通道与所述活塞式气体做功机构的工质入口连通，所述活塞式气体做功机构的工质出口经另一条所述连通通道与所述活塞式气体压缩机构的工质入口连通；所述活塞式气体压缩机构经两条所述连通通道与所述活塞式气体做功机构连通构成工质闭合回路；在所述工质闭合回路内设内燃燃烧室，在所述工质闭合回路上设工质导出口。

方案2. 在方案1的基础上，进一步可选择的，所述内燃燃烧室设在以所述活塞式气体压缩机构的工质出口为上游和以所述活塞式气体做功机构的工质出口为下游的所述工质闭合回路内。

方案3. 在方案1或方案2的基础上，进一步可选择的，将所述内燃燃烧室设为旁置内燃燃烧室。

方案4. 在方案1的基础上，进一步可选择的，所述双通道熵循环发动机还包括冷却器，所述冷却器设置在所述工质闭合回路上。

方案5. 在方案4的基础上，进一步可选择的，所述双通道熵循环发动机还包括直连通道，所述直连通道连通所述活塞式气体做功机构的工质出口与所述活塞式压缩机构的工质入口，所述冷却器设置在所述直连通道上或设所述活塞式气体做功机构的工质出口与所述活塞式气体压缩机构的工质入口之间的所述连通通道上，在所述直连通道上和在所述活塞式气体做功机构的工质出口与所述活塞式气体压缩机构的工质入口之间的所述连通通道上设控制阀。

方案6. 在方案4的基础上，进一步可选择的，所述双通道熵循环发动机还包括氧化剂源，所述冷却器设置在所述活塞式气体做功机构的工质出口与所述活塞式气体压缩机构工质入口之间的所述连通通道上，所述氧化剂源经氧化剂入口与所述冷却器与所述活塞式气体压缩机构的工质入口之间的所述连通通道连通，在所述冷却器和所述氧化剂入口之间的所述连通通道上设冷却液体排出口，在所述氧化剂入口和所述活塞式气体压缩机构之间的所述连通通道上设液体二氧化碳出口。

方案7. 在方案4的基础上，进一步可选择的，所述冷却器设在以所述活塞式气体做功机构的工质出口为上游和以所述内燃燃烧室的工质入口为下游的所述工质闭合回路上。

方案8. 在方案4的基础上，进一步可选择的，所述冷却器设为散热器、气液直混冷却器、吸附式制冷器或非直混冷却器。

方案9. 在方案8的基础上，进一步可选择的，所述双通道熵循环发动机还包括氧化剂源，所述氧化剂源经所述非直混冷却器的被加热流体通道与所述内燃燃烧室连通。

方案10. 在方案8或方案9的基础上，进一步可选择的，在所述非直混冷却器上设深冷液体排出口。

方案11. 在方案4、方案5、方案7、方案8或方案9的基础上，进一步可选择的，所述双通道熵循环发动机还包括冷却液体排出口，所述冷却液体排出口设在所述冷却器和所述工质导出口之间的所述连通通道上。

方案12. 在方案1或方案2的基础上，进一步可选择的，所述双通道熵循环发动机还包括氧化剂源，所述氧化剂源与所述工质闭合回路连通。

方案13. 在方案12的基础上，进一步可选择的，所述氧化剂源与所述内燃燃烧室连通。

方案14. 在方案12的基础上，进一步可选择的，所述熵循环发动机还包括直混冷凝冷却器，所述直混冷凝冷却器的被冷却流体入口与所述工质导出口连通，所述氧化剂源与所述直混冷凝冷却器的被加热流体入口连通，并经所述直混冷凝冷却器的被加热流体出口与所述工质闭合回路连通。

方案15. 在方案14的基础上，进一步可选择的，所述氧化剂源经所述直混冷凝冷却器的被加热流体出口与所述内燃燃烧室连通。