[发明专利]非回热容积型闭合热动力系统

说明书

技术领域

本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种非回热容积型闭合热动力系统。

背景技术

传统的热动力系统的工质的温度高，压力低，所以热动力系统的效率受到相当的影响。为此，急需发明一种新型热动力系统。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：

方案1：一种非回热容积型闭合热动力系统，包括容积型压缩单元、加热器、容积型做功单元和冷却器，所述容积型压缩单元与所述加热器连通，所述加热器与所述容积型做功单元连通，所述容积型做功单元与所述冷却器连通，所述冷却器与所述容积型压缩单元连通，在所述容积型压缩单元、加热器、容积型做功单元和冷却器构成的回路内充入工质，所述容积型做功单元对所述容积型压缩单元输出动力，所述容积型做功单元对外输出动力，所述容积型压缩单元的压比大于3.0、大于3.5、大于4.0、大于4.5、大于5.0、大于5.5、大于6.0、大于6.5、大于7.0、大于7.5、大于8.0、大于8.5、大于9.0、大于9.5、大于10.0、大于10.5、大于11.0、大于11.5、大于12.0、大于12.5、大于13.0、大于13.5、大于14.0、大于14.5、大于15.0、大于15.5、大于16.0、大于16.5、大于17.0、大于17.5、大于18.0、大于18.5、大于19.0、大于19.5或大于20.0。

方案2：在方案1的基础上，进一步使所述非回热容积型闭合热动力系统还包括附属压缩单元，所述附属压缩单元设在所述容积型压缩单元和所述冷却器之间。

方案3：在方案2的基础上，进一步使所述附属压缩单元设为容积型压缩单元。

方案4：在方案2或3的基础上，进一步使所述附属压缩单元设为多级容积型压缩单元。

方案5：在方案4的基础上，进一步使所述附属压缩单元的多级容积型压缩单元至少一个级间的连通通道上设级间冷却器。

方案6：在方案1至5中任一方案的基础上，进一步使所述容积型做功单元设为多级容积型做功单元。

方案7：在方案1至6中任一方案的基础上，进一步使所述工质为惰性气体、氢气、氮气中一种或两种以上混合的气体混合物。

本发明中，所述工质可为惰性气体、氢气、氮气或两种以上惰性气体混合或至少一种惰性气体与氢气混合或至少一种惰性气体与氮气混合或氢气与氮气混合或至少一种惰性气体与氢气和氦气混合形成的气体混合物。

本发明中，所谓A和B连通是指A与B之间工质发生流动，包括工质从A流到B或者从B流到A，或者工质先从A流到B再从B流到A。所谓的“连通”包括直接连通、间接连通和经操作单元连通，所述操作单元包括阀、控制机构、供送机构(泵)和热交换器等。

本发明中，所谓的容积型做功单元是指利用气体工质的静压对外做功的机构，例如活塞式做功机构、罗茨式做功机构或螺杆式做功机构等，所谓的活塞式做功机构是指一切利用活塞对外做功的机构，例如活塞式马达等。

本发明中，所谓的容积型压缩单元是指一切通过容积变化使工质增压的机构，如往复活塞式、罗茨式、螺杆式或容积型变界流体机构压缩单元等。

本发明中，所谓的“容积型变界流体机构”是指一切流体进入区内的运动件的表面和流体流出区内的运动件的表面不同且运动件做旋转运动的容积型流体机构，也就是说，所谓的“容积型变界流体机构”是由旋转运动件形成容积变化的一切容积型流体机构，例如，滑片泵、滑片式机构(例如，滑片式压缩机或滑片式膨胀机)、偏心转子机构(例如，偏心转子压缩机或偏心转子膨胀机)、液环式机构(例如，液环式压缩机或液环式膨胀机)、罗茨式机构(例如，罗茨式压缩机或罗茨式膨胀机)、螺杆式机构(例如，螺杆式压缩机或螺杆式膨胀机)、旋转活塞式机构(例如，旋转活塞式压缩机或旋转活塞式膨胀机)、滚动活塞式机构(例如，滚动活塞式压缩机或滚动活塞式膨胀机)、摆动转子式机构(例如，摆动转子式压缩机或摆动转子式膨胀机)、单工作腔滑片式机构(例如，单工作腔滑片式压缩机或单工作腔滑片式膨胀机)、双工作腔滑片式机构(例如，双工作腔滑片式压缩机或双工作腔滑片式膨胀机)、贯穿滑片式机构(例如，贯穿滑片式压缩机或贯穿滑片式膨胀机)、齿轮流体机构(例如，齿轮压缩机或齿轮膨胀机)和转缸滚动活塞机构(例如，转缸滚动活塞压缩机或转缸滚动活塞膨胀机)等。所述容积型变界流体机构可选择性地选择包括气缸、隔离体和缸内旋转体，且由所述气缸、所述隔离体和所述缸内旋转体三者相互配合形成容积变化的机构。

本发明中，某个数值A以上和某个数值A以下均包括本数A。