專利名稱：熱機(jī)及其產(chǎn)生機(jī)械能的相關(guān)方法以及它們?cè)谶\(yùn)載工具上的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及熱機(jī)，尤其涉及按照卡諾和布雷頓循環(huán)進(jìn)行工作的發(fā)動(dòng)機(jī)，更具體地說，本發(fā)明涉及這些發(fā)動(dòng)機(jī)的新用途。
本發(fā)明的背景地下采礦的危險(xiǎn)之一是，如果礦井的一部分發(fā)生崩塌，正在地下作業(yè)的礦工們可能被壓壞或發(fā)生窒息。在這種情況下，由于礦工們關(guān)閉在一個(gè)封閉的空間內(nèi)，它們只有很有限的供氧，所以極易發(fā)生窒息。另外，由于通常需要不斷地對(duì)沿礦井延伸的坑道供氧，所以，一旦中斷對(duì)坑道的供氧，也會(huì)發(fā)生窒息事件。
因此，重要的是要使由于礦井崩塌而圍困在地下的礦工盡可能快地撤離出來。加快撤離的一種方法是使用一種能夠下到礦井中去營(yíng)救幸存者的運(yùn)載工具，這種運(yùn)載工具通常稱為MRV(礦井營(yíng)救車輛)。但是，由于在壙井崩塌事故中，供氧一般都很短缺，所以，重要的是，上述運(yùn)載工具應(yīng)能在缺氧或無氧的環(huán)境下作業(yè)。
因此，希望提供一種能在缺氧或無氧的環(huán)境下工作的發(fā)動(dòng)機(jī)，也希望提供一種能在無氧或缺氧的環(huán)境下作業(yè)的載運(yùn)工具。
本發(fā)明的概述本發(fā)明的第一方面，提供一種往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)，它具有一個(gè)分成兩個(gè)相鄰的第一和第二分室的隔室和至少一個(gè)可移動(dòng)隔壁，該至少一個(gè)可移動(dòng)隔壁用于在移動(dòng)中改變上述兩個(gè)相鄰分室的容積，上述的發(fā)動(dòng)機(jī)還具有一個(gè)用于加熱通入第一分室內(nèi)的與通入第二分室的第二氣體相關(guān)的第一氣體的貯熱裝置，上述發(fā)動(dòng)機(jī)還具有可將來自上述貯熱裝置的熱量傳遞給第一氣體的第一傳熱器，上述的至少一個(gè)可移動(dòng)隔壁可以因第一氣體被加熱而周期地改變上述相鄰的兩分室的容積，從而產(chǎn)生機(jī)械能，其中，上述發(fā)動(dòng)機(jī)具有一個(gè)可使第一氣體周期地從第一分室流至第一傳熱器的氣體循環(huán)裝置。
本發(fā)明的第二方面，提供一種產(chǎn)生機(jī)械能的方法，該方法包含如下步驟
(a)提供一種往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)具有一個(gè)可分成兩個(gè)相鄰分室的隔室和至少一個(gè)可移動(dòng)隔壁，該至少一個(gè)可移動(dòng)隔壁用于在移動(dòng)中改變上述兩個(gè)分室的容積，上述發(fā)動(dòng)機(jī)還具有一個(gè)用于加熱通入第一分室內(nèi)的與通入第二分室內(nèi)的第二氣體相關(guān)的第一氣體的貯熱裝置，上述發(fā)動(dòng)機(jī)還具有一個(gè)用于將來自貯熱裝置中的熱量傳遞給第一氣體的第一傳熱器，上述的至少一個(gè)可移動(dòng)隔壁用于在第一氣體被加熱后周期地改變上述兩個(gè)相鄰分室的容積而產(chǎn)生機(jī)械能；和(b)使第一氣體從第一分室至第一傳熱器循環(huán)流動(dòng)。
本發(fā)明的第三方面，提供一種封閉循環(huán)式燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，它具有一個(gè)用于壓縮供入渦輪進(jìn)口側(cè)的氣體的壓縮器和一個(gè)貯熱裝置及相關(guān)的第一傳熱器，以便在氣體進(jìn)入渦輪前或進(jìn)入渦輪時(shí)將貯熱裝置的熱量傳給氣體，上述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)做成可將燃?xì)鉁u輪的廢氣供入壓縮器內(nèi)，其中，上述發(fā)動(dòng)機(jī)還具有一個(gè)用于將廢氣的熱量傳給被泵送通過第一傳熱器之前的壓縮氣體的第二傳熱器。
本發(fā)明的第四方面，提供一種封閉循環(huán)式燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)具有一個(gè)用于壓縮供入渦輪進(jìn)口側(cè)的氣體的壓縮器和一個(gè)貯熱裝置及相關(guān)的主傳熱器，以便在氣體進(jìn)入渦輪前或進(jìn)入渦輪時(shí)將貯熱裝置的熱量傳給氣體，上述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)做成可將渦輪的廢氣供入壓縮器內(nèi)，其中，上述發(fā)動(dòng)機(jī)具有一個(gè)用于在廢氣被泵入壓縮器之前使廢氣降低溫度的第二傳熱器。
本發(fā)明的第五方面，提供一種產(chǎn)生機(jī)械能的方法，該方法包含如下步驟(a)提供一種封閉循環(huán)式燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，它具有一個(gè)用于壓縮供入渦輪進(jìn)口側(cè)的氣體的壓縮器和一個(gè)貯熱裝置及相關(guān)的第一傳熱器，以便在氣體進(jìn)入渦輪之前或進(jìn)入渦輪時(shí)將貯熱裝置的熱量傳給氣體，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)做成可將燃?xì)鉁u輪的廢氣供入壓縮器內(nèi)；和(b)在壓縮氣體被泵送通過第一傳熱器之前將廢氣的熱量傳遞給壓縮氣體。
本發(fā)明的第六方面，提供一種產(chǎn)生機(jī)械能的方法，該方法包含如下步驟
(a)提供一種封閉循環(huán)式燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)具有一個(gè)用于壓縮供入渦輪進(jìn)口側(cè)的氣體的壓縮器，和一個(gè)貯熱裝置及相關(guān)的主傳熱器，以便在氣體進(jìn)入渦輪前或進(jìn)入渦輪時(shí)將貯熱裝置的熱量傳給氣體，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)做成可將燃?xì)鉁u輪的廢氣供入壓縮器；和(b)傳遞被泵送至壓縮器之前的廢氣中的熱量。
本發(fā)明的第七方面，提供一種運(yùn)載工具，該運(yùn)載工具包括陸地車輛、海上運(yùn)載器或者飛機(jī)，其中，上述的運(yùn)載工具裝有上述的本發(fā)明第一、第三或第四方面所述的發(fā)動(dòng)機(jī)。
按照本發(fā)明的又一方面，提供一種往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)具有一個(gè)帶有被可移動(dòng)隔壁分隔為兩個(gè)相鄰的第一和第二分室的隔室的容器；一個(gè)入口和一個(gè)出口；一個(gè)貯熱裝置；一個(gè)傳熱器和一條將上述出口與傳熱器相連接并將傳熱器與上述入口相連接和管道系統(tǒng)，其中，上述的傳熱器用于將貯熱裝置的熱量傳給管道內(nèi)的氣體以驅(qū)動(dòng)上述的可移動(dòng)隔壁周期性地改變上述兩個(gè)相鄰分室的容積，使氣體通過管道系統(tǒng)循環(huán)流動(dòng)而產(chǎn)生機(jī)械能或電能。
上述的往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)最好按照由4個(gè)不同的熱力學(xué)過程即等溫壓縮、等容加熱、等溫膨脹和等容冷卻組成的斯特林循環(huán)而工作。
上述的管道系統(tǒng)最好具有一根其一端與大致位于上述容器中點(diǎn)的出口相連接，而其另一端則與傳熱器相連接的管道。
上述管道系統(tǒng)最好還具有一根其一端與容器入口相連接而另一端則與傳熱器出口相連接的管道。
上述的回?zé)崞髯詈眠B接在傳熱器與氣缸出口之間的管道系統(tǒng)中。
上述的運(yùn)載工具可包括MRV(礦井救援車輛)。
上述的貯熱裝置可以是一個(gè)貯熱室。
上述的貯熱室可以是液體鹽貯熱室。
上述的液體鹽貯熱室可以是氯化鈉(NaCl)、氟化鋰(LiF)、或氟化鈉(NaF)液體鹽貯熱室。
用來為MRV提供動(dòng)力的液體鹽貯熱室最好能夠在650～1000℃下提供1000KW的貯存能量，為此，NaCl、LiF或NaF液體鹽貯熱室中鹽的用量最好分別為3.96、2.35或2.97噸。
貯熱裝置的結(jié)構(gòu)可使往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的第一氣體的溫度保持在650℃左右。
往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)可具有一個(gè)用于傳遞第二分室的熱量的第二傳熱器。
上述第二傳熱器的結(jié)構(gòu)可使上述第二分室的溫度保持在15℃左右。
另外，貯熱裝置和第一傳熱器的結(jié)構(gòu)也做成可使往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的第一分室的溫度保持在高于700℃左右，而第二傳熱器的結(jié)構(gòu)則做成可使往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的第二分室的溫度保持在室溫左右。
上述的第一傳熱器可以包括第一熱交換器。
上述的第一熱交換器可由因康鎳或253耐熱不銹鋼制成。
上述的第二傳熱器可以包括第二熱交換器。
本發(fā)明第二方面的方法還可包含如下步驟對(duì)上述第一分室加熱，使其溫度比第二分室高600℃。
上述的第一和/或第二熱交換器內(nèi)可以通入第三氣體。
上述的第一和第二氣體可以是與第三氣體相同的氣體。
上述的第一和第二氣體可以是空氣、氨氣、氬氣、二氧化碳、一氧化碳、氦氣、氫氣、甲烷、氧氣或水蒸汽，最好是氦氣。
如果第一和第二氣體不同于第三氣體，該第三氣體最好是氫氣。
第三氣體可以包含第一氣體，其中，第一熱交換器借助于第一氣體通過它而工作。
第三氣體最好是壓力約為15～25兆帕的高壓氣體。
上述的氣體循環(huán)裝置可以包括管道。
往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)可以具有一個(gè)回?zé)崞鳎摶責(zé)崞骶哂幸粋€(gè)用于周期地吸收第一氣體的熱量并隨后在第一氣體冷卻時(shí)將上述熱量傳給第一氣體的吸熱及放熱裝置。
上述回?zé)崞鬟€可具有用來在第一與第二相鄰分室之間傳送第一和第二氣體用的第一和第二相鄰分室的連接件。
另外，回?zé)崞鬟€可具有一個(gè)吸熱件和一根管子，該管子設(shè)置成可將來自第一分室之一部分的第一氣體輸送到上述吸熱件然后進(jìn)入第一分室的另一部分。
往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)可具有一個(gè)用于履行氣體循環(huán)裝置和回?zé)崞鞯木C合功能的綜合氣體循環(huán)及回?zé)嵫b置，該裝置具有回?zé)崞鞯奈鼰岷头艧嵫b置和第一傳熱器的第一熱交換器，上述的綜合氣體循環(huán)及回?zé)嵫b置的結(jié)構(gòu)做成可使第一氣體在再次進(jìn)入第一分室之前依序通過吸熱和放熱裝置、和第一熱交換器。
第一氣體可以在熱的浮性作用下從第一分室循環(huán)進(jìn)入第一傳熱器、吸熱和放熱裝置、或綜合氣體循環(huán)及回?zé)嵫b置，以使第一氣體通過對(duì)流作用循環(huán)進(jìn)入和離開第一分室。
往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)可具有用于泵送第一氣體進(jìn)入和/或離開第一傳熱器、吸熱和放熱裝置、或綜合氣體循環(huán)及回?zé)嵫b置的泵送裝置。
上述的至少一個(gè)可移動(dòng)的隔壁可以是一個(gè)用于將上述隔室分成兩個(gè)相鄰分室的單個(gè)的可移動(dòng)隔壁，該部件與上述隔室基本上密封地接合，以阻止第一氣體與第二氣體相混合。
上述的隔室可以是長(zhǎng)形的隔室，上述的單個(gè)的可移動(dòng)隔壁的位向可以設(shè)置成大致垂直于上述隔室的縱軸線，并可沿隔室的縱長(zhǎng)方向移動(dòng)。
上述的往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)可具有一個(gè)用于推動(dòng)第一氣體的移位器，該移位器的移動(dòng)與上述的至少一個(gè)可移動(dòng)隔壁的移動(dòng)呈一定的相位關(guān)系。
上述移位器可在上述的長(zhǎng)形隔室內(nèi)移動(dòng)，并且沿隔室的縱長(zhǎng)方向移動(dòng)，它的移動(dòng)與上述單個(gè)的可移動(dòng)隔壁的移動(dòng)呈90°的相位差。
另外，上述的至少一個(gè)可移動(dòng)隔壁可以具有分別與上述第一和第二相鄰分室基本上密封地接合的第一和第二可移動(dòng)隔壁，而使第一和第二氣體可以任意混合。
上述的第一和第二氣體可以通過回流器而任意混合。
本發(fā)明第二方面的方法中還可包含如下步驟使第一氣體周期地從第一分室流出再通過第一熱交器，隨后返回第一分室。
本發(fā)明第二方面的方法中，還可包含如下步驟使第一氣體在通過第一熱交換之前先通過回?zé)崞鞫h(huán)流動(dòng)。
本發(fā)明第二方面所述的方法中，還可包含如下步驟使第一氣體在熱的浮性作用下循環(huán)流動(dòng)，以便使第一氣體靠對(duì)流作用而循環(huán)。
另外，本發(fā)明第二方面所述方法中，也可包含如下步驟將第一氣體泵送通過第一熱交換器和/或回?zé)崞鳌?br> 氣體循環(huán)裝置可具有一個(gè)用于控制第一氣體從第一分室向第一傳熱器循環(huán)流動(dòng)的流量的流量控制器。
上述的流量控制器最好用于控制第一氣體從上述第一分室流出的流量而不是控制第一氣體返回至第一分室的流量。
上述的流量控制器最好用于控制第一氣體循環(huán)流向回?zé)崞鞯牧髁俊?br> 上述的流量控制器可以包括一種閥。
上述的流量控制器可包括一種蝶閥。
本發(fā)明第二方面所述的方法中，還可包含如下步驟控制第一氣體從第一分室循環(huán)流向第一傳熱器的流量。
本發(fā)明第二方面所述方法中，還可包含如下步驟借助流量控制器控制從第一分室循環(huán)流向第一傳熱器的氣體的流量。
本發(fā)明的第三方面可具有一個(gè)第二傳熱器。
本發(fā)明的第四方面可具有一個(gè)第二傳熱器。
本發(fā)明的第五方面的方法還可包含如下步驟傳遞被泵入壓縮器之前的廢氣中的熱量。
本發(fā)明的第六方面的方法還可包含如下步驟在廢氣被泵入主傳熱器之間將其熱量傳遞給壓縮氣體。
按照本發(fā)明的又一方面，提供一種封閉循環(huán)式燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)具有一個(gè)產(chǎn)生壓縮氣體的壓縮器；一個(gè)接收壓縮氣體的燃?xì)鉁u輪；一個(gè)具有第一傳熱器的用于接收來自壓縮器的壓縮氣體且可將該壓縮氣體傳送給燃?xì)鉁u輪的貯熱裝置；一個(gè)用于接收來自燃?xì)鉁u輪的廢氣并將該廢氣傳給壓縮器的第二傳熱器，其中，上述的第二傳熱器用于傳遞進(jìn)入壓縮器之前的廢氣中的熱量。
上述的第二傳熱器最好用于在廢氣進(jìn)入貯熱裝置之前將該廢氣的熱量傳遞給壓縮氣體。
上述的第二傳熱器最好包括一種熱交換器。
上述的第二傳熱器可以包括一種回?zé)崞鳌?br> 燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮器可按壓縮比為6.2∶1壓縮氣體。
燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的貯熱裝置及相關(guān)的第一傳熱器或主傳熱器可使進(jìn)入燃?xì)鉁u輪的氣體的溫度保持在大約930℃的相對(duì)穩(wěn)定的溫度。
上述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)可以是一種濕式燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)具有一個(gè)用于在壓縮空氣離開壓縮器之后和被第一或主傳熱器加熱之前將液體噴入壓縮氣體內(nèi)的噴液器，和一個(gè)用于隨后使進(jìn)入壓縮器之前的廢氣中的液體冷凝下來的液體冷凝器。
上述的液體可從通過第二傳熱器之前或之后的廢氣中冷凝出來。
由噴液器噴出的液體也可選用那些不需要液體冷凝器的液體，因?yàn)檫@種液體可自動(dòng)地從廢氣中冷凝出來。
由噴液器噴出的液體也可選用那些可用第二傳熱器將通過壓縮器之前的廢氣的溫度降低到接近室溫而無需使用第二傳熱器的液體。
上述的液體可包括水，最好是蒸餾水。
上述的濕式燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮器最好按大于或等于15∶1左右的壓縮比壓縮上述氣體。
上述壓縮器可按小于或等于30∶1左右的壓縮比壓縮上述氣體。
上述的燃?xì)鉁u輪可以是大于或等于1兆瓦的渦輪。
上述壓縮器和第一或主傳熱器的結(jié)構(gòu)可使從壓縮器排出的壓縮氣體的溫度約為400℃，而噴液器可將壓縮氣體的溫度降低至約195℃。
本發(fā)明第五和第六方面的方法還可包含如下步驟在氣體進(jìn)入燃?xì)鉁u輪之前或在進(jìn)入渦輪過程中加熱上述氣體，以使進(jìn)入燃?xì)鉁u輪的氣體的溫度保持在大約930℃的相對(duì)穩(wěn)定的溫度。
本發(fā)明的第五和第六方面的方法還可包含如下步驟(a)在壓縮氣體離開壓縮器后和被第一或主傳熱器加熱之前將液體噴入壓縮氣體中；和(b)在廢氣進(jìn)入壓縮器之前使該廢氣中的液體冷凝下來。
上述的第一和主傳熱器可分別具有主熱交換器，該主熱交換器可在泵送的壓縮氣體通過它時(shí)將貯熱裝置的熱量傳遞給壓縮氣體。上述的壓縮器用于泵送壓縮氣體進(jìn)入主熱交換器。
比熱高的壓縮氣體可使燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)具有高的功率輸出，但是這類氣體不如比熱較低的氣體那么效率高，因?yàn)樗鼈儽慌懦鰷u輪時(shí)仍存留較多的熱量。因此，燃?xì)鉁u輪的氣體可以是空氣、氨氣、氬氣、二氧化碳、一氧化碳、氦氣、氫氣、甲烷、氧氣、或水蒸汽，最好是氦氣。
上述的主傳熱器可使壓縮氣體的溫度升高至高于或等于900℃左右。
本發(fā)明第五和第六方面的方法還可包含如下步驟用主熱交換器將來自貯熱裝置的熱量傳遞給壓縮氣體。
上述的第二傳熱器可使廢氣溫度降低至大約200℃，并使壓縮器排出的氣體溫度提高至大約400℃。
上述的第二傳熱器可以包括回?zé)崞鳌?br> 上述的回?zé)崞骺梢园ǖ诙峤粨Q器。
上述的第二傳熱器可在廢氣通過它時(shí)將廢氣中的熱量吸走。
上述的第二傳熱器可使廢氣的溫度降低至30℃左右。
上述的第二傳熱器可包括第三級(jí)熱交換器。
上述的第三級(jí)熱交換器可包括一種可讓冷卻液通過它而吸走廢氣中的熱量的液體冷卻器。
本發(fā)明第五和第六方面的方法還可包含如下步驟在壓縮氣體被泵送通過第一或主傳熱器之前用回?zé)崞鲗U氣中的熱量傳遞給壓縮氣體。
本發(fā)明第五和第六方面的方法還可包含如下步驟在廢氣被泵送通過壓縮器之前用第三級(jí)熱交換器將該廢氣中的熱量傳遞出來。
本發(fā)明第三和第四方面的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)還可具有用于控制流過燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體的流量的燃?xì)饬髁靠刂破鳌?br> 上述的燃?xì)饬髁靠刂破骺赏ㄟ^限制流過燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體的流量來調(diào)節(jié)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)而控制其功率輸出。
上述的燃?xì)饬髁靠刂破骺砂ㄒ环N閥。
上述的燃?xì)饬髁靠刂破骺稍O(shè)置來控制流經(jīng)第二傳熱器與壓縮器之間的氣體的流量。
本發(fā)明的第五和第六方面的方法還可包含如下步驟控制流過燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體的流量以調(diào)節(jié)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)而控制其功率輸出。
本發(fā)明的第五和第六方面的方法還可包含如下步驟用燃?xì)饬髁靠刂破骺刂屏鬟^燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體的流量。
本發(fā)明第三和第四方面的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)還可具有用于控制噴液器噴入壓縮氣體中的液體的流量以控制燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出的液體流量控制器。
上述的液體流量控制器可以包括一種比例積分微分(P.I.D)控制器。
上述的P.I.D.控制器可以控制與壓縮氣體的流量成正比地噴入壓縮氣體中的液體的流量。
上述的P.I.D.控制器可以通過既控制流過燃?xì)鉁u輪的氣體的流量又控制由噴液器噴入壓縮氣體內(nèi)的液體的流量來控制燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出。
本發(fā)明第五和第六方面的方法還可包含如下步驟控制噴入壓縮氣體中的液體的流量以控制燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出。
本發(fā)明的第五和第六方面的方法還可包含如下步驟用液體量控制器控制噴入壓縮氣體中的液體的流量。
本發(fā)明的第一、第三和第四方面的往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)可分別用于帶動(dòng)液壓泵/馬達(dá)、發(fā)電器、傳輸機(jī)械能的機(jī)械傳動(dòng)裝置、或上述各種用途中的一種或多種的組合而控制上述發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率輸出。
上述的發(fā)電器可用于給貯電裝置充電，后者又可為電動(dòng)馬達(dá)提供電力。
另外，上述的發(fā)電器最好用于直接帶動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)。
上述的液壓泵/馬達(dá)可通過液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)運(yùn)載工具。
上述的往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)可分別用于帶動(dòng)齒輪箱。
燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的齒輪箱的減速比約為6∶1，該“6∶1”的減速比與“35000轉(zhuǎn)/分鐘6000轉(zhuǎn)/分鐘”相對(duì)應(yīng)。
燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)可用于帶動(dòng)擺動(dòng)盤式液壓泵。
上述運(yùn)載工具可具有液壓泵/馬達(dá)、發(fā)電器、傳輸機(jī)械能的機(jī)械傳送裝置、或上述的一種或多種裝置的組合而控制往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)或燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率輸出。
上述運(yùn)載工具還具有上述的齒輪箱，以燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的運(yùn)載工具還可具有擺動(dòng)盤式液壓泵。
運(yùn)載工具的齒輪箱可用于帶動(dòng)液壓泵。
按照本發(fā)明的又一方面，提供一種貯熱裝置，該裝置具有一個(gè)帶有入口、出口和貯熱物質(zhì)的容器和一個(gè)傳熱器，后者用于將流體輸入容器內(nèi)并使之穿過貯熱物質(zhì)后而從出口排出。
上述的流體最好是一種氣體。
上述的貯熱物質(zhì)可以包括一種熔融的化學(xué)化合物例如氯化鋰。
上述流體可以從容器底部冒泡通過貯熱物質(zhì)并從上述出口排出。
上述傳熱器可包括至少一根帶有至少一個(gè)位于容器底部的出口的管道。
在上面的本發(fā)明概述中，除了上下文另有要求外，為了表達(dá)術(shù)語(yǔ)或必需的含意，所用單詞“comprising”、“comprises”或“comprise”均表示“包括”(“including”)的意思，就是說，所限定的特點(diǎn)與本發(fā)明各種實(shí)施例中的其他特點(diǎn)有關(guān)。
附圖簡(jiǎn)述下面僅通過參考附圖的實(shí)例來說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，附圖中

圖1是本發(fā)明的往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)實(shí)例的簡(jiǎn)單剖視圖；圖2是本發(fā)明的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)實(shí)例的簡(jiǎn)單流路圖；和圖3示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的貯熱室的說明圖例。
實(shí)施本發(fā)明的最佳方式參看圖1，往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)10一般具有活塞12、移位器14、氣缸16、飛輪18、連桿20和22、液體鹽貯熱室及相關(guān)的熱交換器24、回?zé)崞?6、蝶閥28和熱交換器30?；钊?2可沿氣缸16的縱長(zhǎng)方向上下滑動(dòng)，其外圓柱面與氣缸16的內(nèi)圓柱面彼此密封。移位器14的形狀與活塞12相似，但其上表面是與氣缸16的上內(nèi)表面相對(duì)應(yīng)的半球形，它不同于活塞12的是，它與氣缸16的內(nèi)圓柱表面不相密封。移位器14可沿氣缸16的縱長(zhǎng)方向上、下移動(dòng)。移位器14與活塞12的相對(duì)移動(dòng)由它們與飛輪18的連接來控制?；钊?2通過連桿22與飛輪相連接，而移位器14則通過連桿20與飛輪18相連接。連桿20和22固定在飛輪18上的方式可使活塞12和移位器14在氣缸16內(nèi)按90°的相對(duì)相位差而移動(dòng)。
活塞12將氣缸16分成上部32和下部34或者說上室32和下室34。在上部32和下部34內(nèi)充滿氦氣，該氦氣可分別自由流過熱管38和冷管36，該冷、熱管36和38分別導(dǎo)引氦氣從氣缸16流過回?zé)崞?6和液體鹽貯熱室及相關(guān)熱交換器24。冷管36在氣缸16縱長(zhǎng)段的大約一半之處大致沿垂直于氣缸16的方向延伸，而熱管38則從氣缸16的上表面向上延伸。冷管36將氣缸16與回?zé)崞?6相連接，而熱管38則將氣缸16與液體鹽貯熱室及相關(guān)熱交換器24相連接。冷管36還繼續(xù)延伸穿過回?zé)崞?6并將回?zé)崞?6與液體鹽貯熱室及相關(guān)熱交換器24相連接。
氣缸16的下半部固定在可從該下半部轉(zhuǎn)移熱量的熱交換器30上。與回?zé)崞?6和冷、熱管36、38相連接的液體鹽貯熱室及相關(guān)熱交換器24可加熱氣缸16上部32內(nèi)所容納的氦氣。通過加熱氣缸16上部32內(nèi)的氦氣和冷卻氣缸16下部34內(nèi)的氦氣可使活塞12在氣缸16內(nèi)按理論的卡諾循環(huán)而上、下往復(fù)移動(dòng)?；钊?2的移動(dòng)引起飛輪18轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)10能將熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。
當(dāng)活塞12和移位器14與飛輪18相連接時(shí)，移動(dòng)中的活塞12和移位器14可用于產(chǎn)生電能而不是機(jī)械能。這種方案可以通過例如將磁鐵固定在一根桿(例如連桿20)上并使該連桿穿過線圈而前后移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。但是，這種替代方案要求有一個(gè)能使活塞12開始向上移動(dòng)的彈簧或類似構(gòu)件。在圖1所示的實(shí)施例中，是通過飛輪18的動(dòng)量來產(chǎn)生上述的活塞向上移動(dòng)的。
由于隨后的循環(huán)而使活塞12和移位器14產(chǎn)生往復(fù)移動(dòng)。氦氣從氣缸16之上部32流過冷管36，再流過回?zé)崞?6而進(jìn)入液體鹽貯熱室及相關(guān)熱交換器24內(nèi)，與液體鹽貯熱室相連接的熱交換器將來自液體鹽貯熱室的熱量傳給流過該熱交換器的氦氣。因此，當(dāng)氦氣流過該熱交換器時(shí)，便被加熱，并隨后流過熱管38而進(jìn)入氣缸16的上部32。加熱了的氦氣在移位器14的外側(cè)壁與氣缸16的內(nèi)側(cè)面之間向下流至氣缸16的上部32而充滿該上部32。熱的氦氣的膨脹產(chǎn)生加在活塞12和移位器14上的力并隨即使活塞12和移位器14向下移動(dòng)。當(dāng)活塞12和移位器14向下移動(dòng)時(shí)，熱的氦氣由于對(duì)活塞12和移位器14做了功而冷卻，當(dāng)該氦氣冷卻時(shí)，便流過冷管36并流入回?zé)崞?6內(nèi)，該回?zé)崞?6可吸收流過它的氦氣中的熱量。當(dāng)活塞12和移位器14在氣缸16內(nèi)繼續(xù)移動(dòng)時(shí)，氣缸16內(nèi)的氦氣進(jìn)一步冷卻。當(dāng)活塞12處于氣缸16內(nèi)的最低點(diǎn)時(shí)，氣缸16的上部32內(nèi)的氦氣的冷卻便形成一個(gè)真空，將活塞12在氣缸16內(nèi)向上拉動(dòng)。飛輪18的動(dòng)量也促使活塞12向上移動(dòng)。當(dāng)活塞12向上移動(dòng)時(shí)，氣缸16上部32內(nèi)的冷的氦氣便向外流出，并流經(jīng)冷管36，隨后流過回?zé)崞?6。當(dāng)冷的氦氣流過回?zé)崞?6時(shí)。它吸收回?zé)崞?6在前一部分循環(huán)中從氣缸內(nèi)的氣體中吸收的熱量，因此，流過冷管36的氦氣在通過與液體鹽貯熱室相連接的熱交換器之前已在回?zé)崞?6中先行預(yù)熱。當(dāng)氦氣流過與液體鹽貯熱室相連接的熱交換器時(shí)，便被加熱，然后，如上面所述，流過熱管38，并進(jìn)入氣缸16的上部，使循環(huán)繼續(xù)進(jìn)行。
發(fā)動(dòng)機(jī)10的功率輸出可由蝶閥28來控制。使用該蝶閥28限定氦氣流過冷管36的流量，從而限定熱氦氣流入氣缸16之上部32內(nèi)的流量。降低進(jìn)入氣缸16的氦氣的流量可使發(fā)動(dòng)機(jī)10的功率輸出降低或者說節(jié)制，所以，可用蝶閥28來增大或減小發(fā)動(dòng)機(jī)10的功率輸出。
移位器14的主要功用有三1.產(chǎn)生一些有助于飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的向下的力，而飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)可產(chǎn)生使活塞12下移的動(dòng)量；2.減小氣缸16的上部32的容積，這意味著只要求熱的氦氣較小膨脹就可驅(qū)動(dòng)活塞12下移；3.它可起到散熱片的作用，就是說，有助于加熱氣缸16之上部32內(nèi)的氦氣。
液體鹽貯熱室是一種氟化鈉液體鹽貯熱室，鹽的重量約為2.97噸。為上述發(fā)動(dòng)機(jī)10設(shè)計(jì)的液體鹽貯熱室及相關(guān)的熱交換器24和上述的回?zé)崞?6可使二者內(nèi)的溫度和壓力分別達(dá)到約為800℃以下和15～25兆帕斯卡。
按上述方式工作的往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)10可用來為運(yùn)載工具提供動(dòng)力。對(duì)于一種MRV(礦井營(yíng)救車輛)而言，液體鹽貯熱室24最好能在650～1000℃范圍內(nèi)提供1000KW的貯存能量。氯化鈉(NaCl)、氟化鋰(LiF)和氟化鈉(NaF)全都可提供650～1000℃的1000KW的能量。但看來NaF是最佳的選擇，因?yàn)樗瓤蓽p少提供1000KW能量所需的鹽的量(或者說重量)又可使成本減至最低。大約2.97噸NaF便可以滿足MRV用的液體鹽貯熱室的上述設(shè)計(jì)要求。
預(yù)計(jì)圖1所示的往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)10可以產(chǎn)生大約100KW的功率輸出。雖然這種功率輸出可以供給MRV的動(dòng)力，但是最好由功率更大一些的動(dòng)力裝置來供給MRV的動(dòng)力。圖2所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)22能夠產(chǎn)生大約236KW的功率輸出，因此是現(xiàn)行的供給MRY動(dòng)力的優(yōu)選動(dòng)力裝置。
往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)最好按照斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)模式并按照卡諾循環(huán)包括等溫壓縮、等容加熱、等溫膨脹和等容冷卻而工作，往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功可從壓力-容積圖上被循環(huán)所封閉的區(qū)域測(cè)出。
參看圖2，濕式燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)40一般具有燃?xì)鉁u輪42、NaF貯熱室及相關(guān)熱交換器44、回流換熱器46、氣-液熱交換器48、增濕器49、燃?xì)饬髁靠刂崎y50和壓縮器52。上述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)40是一種封閉循環(huán)式燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)；從燃?xì)鉁u輪42排出的廢氣被引入壓縮器52內(nèi)，然后由壓縮器52將廢氣泵送回燃?xì)鉁u輪42的進(jìn)氣側(cè)內(nèi)。由壓縮器52泵送至燃?xì)鉁u輪42的進(jìn)氣側(cè)的壓縮的氦氣首先流過增濕器49，然后流過回流換熱器46、最后流過NaF貯熱室及相關(guān)熱交換器44而進(jìn)入燃?xì)鉁u輪42。泵入燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)40的氣體是氦氣。壓縮器52可按15∶1的壓縮比壓縮廢氣。
回流換熱器46實(shí)際上是一種熱交換器，其作用是將廢氣的熱量傳給壓縮的氣體，后者隨后被泵送流過與NaF貯熱室相連接的熱交換器。燃?xì)鉁u輪42中的廢氣溫度約為470℃，從壓縮器52排出的氣體的溫度約為400℃，增溫器49將壓縮器52排出的氣體的溫度降低至195℃左右，而回流換熱器46則使壓縮氣體的溫度升高至大約400℃然后再流過與NaF貯熱室相連接的熱交換器。
將壓縮氣體泵送流過與NaF貯熱室相連接的熱交換器可使其溫度升高至930℃左右。
廢氣流過回流換熱器46后，其溫度約為200℃。因此，要求廢氣先流過氣-液熱交換器48使其溫度降低，然后才進(jìn)入壓縮器52。上述的氣-液熱交換器48可使廢氣的溫度降低至30℃左右。冷卻水51被泵送流過氣-液熱交換器48。
燃?xì)饬髁靠刂崎y50設(shè)置在氣-液熱交換器48與壓縮器52之間。可以操縱燃?xì)饬髁靠刂崎y50而限制流入燃?xì)鉁u輪42的燃?xì)饬髁縼碚{(diào)節(jié)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)40。燃?xì)饬髁靠刂崎y50是一種由控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)的真空/壓力泵。蒸餾水53在它隨氣體進(jìn)入氣-液熱交換器48之后以及在它通過氣流控制閥50之前離開氣體而冷凝出來。
如上所述，可以采用燃?xì)饬髁靠刂崎y50來減少或增加燃?xì)鉁u輪42的功率輸出54。但是，若采用上述方法，就會(huì)減少濕式燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)40的功率輸出54。通過控制蒸餾水進(jìn)入增濕器49的流量56，可望能控制功率輸出54而不致對(duì)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)40的功率輸出54產(chǎn)生不良影響。比例積分微分(P.I.D.)控制器適用于控制蒸餾水進(jìn)入增濕器49的流量56。上述的P.I.D.控制器可按與燃?xì)饬髁靠刂崎y50的燃?xì)饬髁靠刂瞥烧鹊乜刂普麴s水的流量56，所以，既通過燃?xì)饬髁靠刂崎y50又通過P.I.D.控制器來控制功率輸出54。
按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，將一種流體噴入增濕器49內(nèi)，所選用的流體應(yīng)能產(chǎn)生最大量的可以作為在固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)和/或從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的一部分過程中的潛熱被貯存的熱量。
為了降低進(jìn)入壓縮器52的廢氣的溫度，還可設(shè)計(jì)將氣-液熱交換器48改型為具有一個(gè)可進(jìn)一步降低廢氣溫度的增壓步驟的裝置。這就需要在熱交換器48的出口處使用一種文杜里結(jié)構(gòu)。在這種情況下，便可以省去流量控制閥50。
燃?xì)鉁u輪最好按改進(jìn)形式的速度和循環(huán)而工作。
雖然上面結(jié)合氦氣說明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是也可以用其他的流體例如氨氣。
可以采用能產(chǎn)生大約236KW功率輸出的Allison T63-A-700(250-C18)燃?xì)鉁u輪作為MRV的動(dòng)力裝置。估計(jì)上述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)40的效率約為37％。NaF貯熱室最好可產(chǎn)生1000KW的貯存能量，以便在650～1000℃的溫度下將熱量轉(zhuǎn)遞給壓縮氣體，因此，正如上面結(jié)合往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)10所指出的那樣，這就需要2.97噸的NaF。Allison燃?xì)鉁u輪與減速比約為6∶1(35000轉(zhuǎn)/分鐘減至6000轉(zhuǎn)/分鐘)的齒輪箱相連接，該齒輪箱又與一種用來將功率通過一系列液壓馬達(dá)傳遞給MRV的履帶或車輪的擺動(dòng)盤式液壓泵相連接。
圖3示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的貯熱室60。該貯熱室60大致為圓筒形，它具有一個(gè)穿過其頂部62的進(jìn)氣管61，該進(jìn)氣管61是穿過貯熱室60的中央的圓管，并在其底部呈90°分叉成兩端開口的導(dǎo)管63。
貯熱室60內(nèi)裝有加熱至熔融狀態(tài)的高溫鹽。貯熱室60是由陶瓷材料制成的，它幾乎可以阻止所有熱量從熱室內(nèi)部逸出。
出氣管64從貯熱室60的頂部62伸出。
工作時(shí)，通過進(jìn)氣管61泵入氣體，該氣體通過導(dǎo)管63進(jìn)入貯熱室60的底部。具有壓力的上述氣體通過熔融狀態(tài)的鹽冒泡(可以是氯化鋰)并在流動(dòng)過程中吸收熱量。然后，氣體在相當(dāng)高的溫度下從出氣管64排出。
通過熔融鹽室冒泡的氣體與熔融鹽直接接觸，這與現(xiàn)有的熱量必須通過熱交換管式的金屬壁傳遞的貯熱室是不同的。
可以預(yù)料，直接接觸的冒氣泡式裝置的熱傳導(dǎo)大約是常規(guī)的間接接觸的管狀熱交換器的幾百倍。而且還可預(yù)料，制造這種貯熱裝置的成本要顯著低于常規(guī)的貯熱室的成本。
由于不需要采用熱交換管，故還可減小貯熱室的尺寸。
按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，可采用其它的排氣方法使氣體通過熔融的鹽冒泡。
權(quán)利要求
1.一種封閉循環(huán)式燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，它具有一個(gè)用于產(chǎn)生壓縮氣體的壓氣機(jī)；一個(gè)用于接收上述壓縮氣體的燃?xì)鉁u輪；一個(gè)具有第一傳熱器并可自壓氣器接收壓縮氣體且將該壓縮氣體輸送到該燃?xì)鉁u輪的貯熱裝置；和一個(gè)用于自燃?xì)鉁u輪接收廢氣并將該廢氣送到該壓氣機(jī)的第二傳熱器，其中，上述的第二傳熱器用來傳輸進(jìn)入壓氣機(jī)之前的廢氣中的至少一部分熱量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的封閉循環(huán)式燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，上述的第二傳熱器用來在上述壓縮氣體被貯熱裝置接收之前將來自廢氣的熱量傳輸給壓縮氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的封閉循環(huán)式燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，上述的第二傳熱器包括一回流換熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的封閉循環(huán)式燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，還具有一個(gè)與壓縮器之輸出端和貯熱裝置的入口端相連接以便在二者之間傳輸壓縮氣體的增濕器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的封閉循環(huán)式燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，上述的增濕器用于從壓縮器排出的氣體在被傳輸?shù)交亓鲹Q熱器之前降低該氣體的溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的封閉循環(huán)式燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，上述的回流換熱器用來升高自增濕器接收的氣體的溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的封閉循環(huán)式燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，還具有一個(gè)用以控制流入增濕器的液體的流量的控制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的封閉循環(huán)式燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，還具有一個(gè)設(shè)置在回流換熱器之出口端與壓縮器之入口端之間以便使廢氣在傳輸?shù)綁嚎s器之前降低其溫度的氣-液熱交換器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的封閉循環(huán)式燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，還具有一個(gè)用于控制流入燃?xì)鉁u輪的廢氣的流量的氣體流量控制閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的封閉循環(huán)式燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，上述的控制器包括一種根據(jù)流經(jīng)上述控制閥的廢氣的流量來控制進(jìn)入增濕器的液體的比例積分微分(P.I.D.)控制器。
11.一種裝有封閉循環(huán)式燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)載工具，上述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)具有一個(gè)用于產(chǎn)生壓縮氣體的壓縮器；一個(gè)用以接收上述壓縮氣體的燃?xì)鉁u輪；一個(gè)具有第一傳熱器并用來接收來自壓縮器的壓縮氣體且將它傳輸給燃?xì)鉁u輪的貯熱裝置；和一個(gè)用于接收來自燃?xì)鉁u輪的廢氣并將它傳輸給壓縮器的第二傳熱器，其中，上述的第二傳熱器可用于傳輸進(jìn)入壓縮器之前的廢氣中的至少一部分熱量。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的運(yùn)載工具，其特征在于，上述的第二傳熱器用于在上述廢氣被上述貯熱裝置接收之前將來自該廢氣的熱量傳輸給壓縮氣體。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的運(yùn)載工具，其特征在于，上述的封閉循環(huán)式燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)具有一個(gè)用于接收來自壓縮器的壓縮氣體并通過第二傳熱器將它傳送至上述貯熱裝置的增濕器。
14.一種往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)，它具有一個(gè)分成兩個(gè)相鄰的第一和第二分室的隔室和至少一個(gè)可移動(dòng)的隔壁，該至少一個(gè)可移動(dòng)的隔壁被設(shè)置成通過移動(dòng)來改變上述相鄰的兩個(gè)分室的容積，上述發(fā)動(dòng)機(jī)還具有用于加熱包含在第一分室內(nèi)的與包含在上述第二分室內(nèi)的第二氣體相關(guān)的第一氣體的貯熱裝置，上述發(fā)動(dòng)機(jī)還具有用于將來自上述貯熱裝置的熱量傳輸給第一氣體的第一傳熱器，上述的至少一個(gè)可移動(dòng)隔壁被設(shè)計(jì)成因第一氣體被加熱而周期地改變上述相鄰兩分室的容積，從而產(chǎn)生機(jī)械能，其中，上述發(fā)動(dòng)機(jī)具有用于使上述第一氣體周期地從上述的第一相鄰分室向上述第一傳熱器循環(huán)流動(dòng)的氣體循環(huán)裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，上述的氣體循環(huán)裝置包括一根管道。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，還具有一個(gè)帶有吸熱和放熱裝置以便周期地吸收第一氣體的熱量并隨后在第一氣體冷卻時(shí)將熱量又傳輸給第一氣體的回?zé)崞鳌?br> 17.根據(jù)權(quán)利要求16的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，上述的回?zé)崞骶哂幸粋€(gè)用來在其第一和第二相鄰分室之間傳輸?shù)谝缓偷诙怏w的連接部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，還具有一個(gè)帶有相鄰分室的氣缸和一個(gè)設(shè)置在上述的隔室內(nèi)并與上述可移動(dòng)隔壁相連接的移位器。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，上述的可移動(dòng)隔壁與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接以便產(chǎn)生機(jī)械能或電能。
20.一種裝有往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)載工具，上述往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)具有一個(gè)具有由可移動(dòng)隔壁隔開為第一和第二分室的隔室的容器；一個(gè)出口和一個(gè)入口；一個(gè)貯熱裝置；一個(gè)傳熱器和一根將上述出口與上述傳熱器相連接并將該傳熱器與上述入口相連接的管道系統(tǒng)，其中，來自上述貯熱裝置的熱量可由上述傳熱器傳輸給上述管道系統(tǒng)內(nèi)的氣體，以驅(qū)動(dòng)上述可移動(dòng)的隔壁，周期地改變上述相鄰分室的容積，從而使流經(jīng)管道系統(tǒng)的氣體可周期地循環(huán)流動(dòng)而產(chǎn)生機(jī)械能或電能。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的運(yùn)載工具，其特征在于，還具有一個(gè)具有吸熱和放熱裝置以便周期地吸收氣體中的熱量并隨后在氣體冷卻后將熱量傳輸給氣體的回?zé)崞鳌?br> 22.一種貯熱裝置，它包括一個(gè)具有一個(gè)入口和一個(gè)出口并裝有一種貯熱物質(zhì)的容器和一個(gè)用來將流體輸入上述容器內(nèi)而使流體可流過上述貯熱物質(zhì)并從上述出口排出的傳熱器。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的貯熱裝置，其特征在于，上述的流體包含一種流過上述貯熱物質(zhì)冒泡的氣體。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的貯熱裝置，其特征在于，上述的貯熱物質(zhì)是一種熔融鹽化合物。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的貯熱裝置，其特征在于，上述的傳熱裝置包括一根可伸入到上述容器的底部區(qū)并具有可將氣體排入貯熱物質(zhì)內(nèi)的出口的導(dǎo)管。
全文摘要
一種封閉循環(huán)式燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，它具有一個(gè)產(chǎn)生壓縮氣體的壓縮器(52)；一個(gè)可接收壓縮氣體的燃?xì)鉁u輪(42)；一個(gè)具有第一傳熱器并可接收來自上述壓縮器的壓縮氣體且可將該壓縮氣體傳送到燃?xì)鉁u輪(42)的貯熱裝置；和一個(gè)用于接收來自燃?xì)鉁u輪(42)的廢氣并將它傳送到壓縮器(52)的第二傳熱器(46)，其中，上述的第二傳熱器(46)用于傳輸進(jìn)入壓縮器(52)之前的廢氣中的至少一部分熱量。
文檔編號(hào)F02C7/10GK1443274SQ01813006
公開日2003年9月17日 申請(qǐng)日期2001年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月30日
發(fā)明者M·溫德特, S·蘇, P·J·格林 申請(qǐng)人:聯(lián)邦科學(xué)及工業(yè)研究組織