專利名稱：太陽(yáng)能、內(nèi)燃機(jī)及蒸汽機(jī)混合發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種充分利用太陽(yáng)能，以及內(nèi)燃機(jī)和蒸汽機(jī)余能的太陽(yáng)能、內(nèi)燃機(jī)及蒸汽機(jī)混合發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代工業(yè)高速發(fā)展的今天，能源問題逐漸凸現(xiàn)，世界能源日益減少。目前，汽車運(yùn)輸主要使用燃料，它會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳而污染空氣；工業(yè)用電需要建水電站、核電站，而水電站需淹沒大量土地，核電站存在核泄漏的危險(xiǎn)。為此，世界上使用清潔能源的呼聲越來越大，太陽(yáng)能的利用無(wú)疑將成為清潔能源的首選。目前，太陽(yáng)能的利用一直停留在利用太陽(yáng)能照射在太陽(yáng)能電池板上產(chǎn)生電能和利用太陽(yáng)能熱水器來使水加熱來方便人們的日常生活，其太陽(yáng)能的利用率極其有限。所以，另辟途徑充分利用太陽(yáng)能，以及充分利用內(nèi)燃機(jī)和蒸汽機(jī)的余能是當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種能源利用率高的太陽(yáng)能、內(nèi)燃機(jī)及蒸汽機(jī)混合發(fā)動(dòng)機(jī)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種太陽(yáng)能、內(nèi)燃機(jī)及蒸汽機(jī)混合發(fā)動(dòng)機(jī)，包括帶冷卻水箱的內(nèi)燃機(jī)，太陽(yáng)能加熱器、熱交換器及蒸汽機(jī)，所述冷卻水箱與太陽(yáng)能加熱器管道相連，太陽(yáng)能加熱器與熱交換器管道相連，熱交換器與蒸汽機(jī)管道相連。
從內(nèi)燃機(jī)排出的尾氣進(jìn)入熱交換器進(jìn)行能量交換后，排出尾氣。
所述蒸汽機(jī)還包括風(fēng)冷卻器，蒸汽機(jī)余汽經(jīng)太陽(yáng)能加熱器，再經(jīng)風(fēng)冷后，其冷凝水進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)冷卻水箱，循環(huán)利用。
還包括一個(gè)或一個(gè)以上的太陽(yáng)能聚光器，太陽(yáng)能聚光器可跟蹤太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)，并將聚光束照射在所述熱交換器上。
本發(fā)明由于采用的太陽(yáng)能、內(nèi)燃機(jī)及蒸汽機(jī)混合發(fā)動(dòng)機(jī)，包括帶冷卻水箱的內(nèi)燃機(jī)，太陽(yáng)能加熱器、熱交換器及蒸汽機(jī)，其特征在于所述冷卻水箱與太陽(yáng)能加熱器管道相連，太陽(yáng)能加熱器與熱交換器管道相連，熱交換器與蒸汽機(jī)管道相連。所以，本發(fā)明具有都可以最大限度地節(jié)約能源。白天，內(nèi)燃機(jī)和蒸汽機(jī)工作，隨著太陽(yáng)光強(qiáng)度的增加，而減少內(nèi)燃機(jī)工作氣缸數(shù)，甚至不用燒油；黑夜，由于無(wú)陽(yáng)光，但它利用內(nèi)燃機(jī)尾氣使水蒸發(fā)推動(dòng)蒸汽機(jī)工作，從而減少內(nèi)燃機(jī)工作氣缸數(shù)，也最大限度地降低了能源消耗。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理方框示意圖；圖2是圖1的具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是太陽(yáng)能照射區(qū)域結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明太陽(yáng)能系統(tǒng)的電路原理示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
請(qǐng)參見圖1，它是一種太陽(yáng)能、內(nèi)燃機(jī)及蒸汽機(jī)混合發(fā)動(dòng)機(jī)，包括帶冷卻水箱1的內(nèi)燃機(jī)2，太陽(yáng)能加熱器3、熱交換器4及蒸汽機(jī)5，所述冷卻水箱1與太陽(yáng)能加熱器3管道相連，太陽(yáng)能加熱器3與熱交換器4管道相連，熱交換器4與蒸汽機(jī)5管道相連。從內(nèi)燃機(jī)2排出的尾氣8進(jìn)入熱交換器4進(jìn)行能量交換后，排出尾氣。在所述冷卻水箱1的上部連接有補(bǔ)水箱11。所述蒸汽機(jī)5還包括風(fēng)冷卻器6，蒸汽機(jī)5的余汽經(jīng)太陽(yáng)能加熱器3，再經(jīng)風(fēng)冷卻器6風(fēng)冷后，其冷凝水進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)冷卻水箱1，循環(huán)利用。在所熱交換器4的周圍布置有一個(gè)或一個(gè)以上的太陽(yáng)能聚光器7，太陽(yáng)能聚光器7可跟蹤太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)，并將聚光束照射在所述熱交換器4上。內(nèi)燃機(jī)2的尾氣8經(jīng)熱交換器4，交換能量后排入大氣。
本發(fā)明的工作原理，首先內(nèi)燃機(jī)2啟動(dòng)，這時(shí)內(nèi)燃機(jī)2工作，內(nèi)燃機(jī)冷卻水箱1中的水溫升高，當(dāng)其溫度升高到80度左右時(shí)，用水泵A110(參見圖2)抽入太陽(yáng)能加熱器3中(在太陽(yáng)能加熱器3外表面上布置有太陽(yáng)能照射發(fā)熱管，當(dāng)然，兩者也可以分離的)，在太陽(yáng)能及內(nèi)燃機(jī)的雙重作用下，內(nèi)燃機(jī)冷卻水箱1中水在太陽(yáng)能加熱器3與內(nèi)燃機(jī)冷卻水箱1之間循環(huán)，水的水溫快速升高，當(dāng)水溫升到近100度時(shí)，再經(jīng)泵111泵入熱交換器4中，在熱交換器中；這時(shí)，接近100度的水，再受兩個(gè)方面的熱量作用，一是內(nèi)燃機(jī)2的尾氣8，二是太陽(yáng)能聚光器7的作用，使熱交換器4中的水迅速蒸發(fā)，產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，從而推動(dòng)蒸汽機(jī)做功；當(dāng)然，可以設(shè)置一個(gè)控制進(jìn)油或進(jìn)汽的閥門系統(tǒng)(圖中未示)，它能使蒸汽機(jī)增加工作氣缸時(shí)，相對(duì)應(yīng)地減少內(nèi)燃機(jī)的工作氣缸，反之亦然。顯然，控制進(jìn)油或進(jìn)汽的閥門系統(tǒng)也可以不設(shè)置，而采用人工控制的方式。
請(qǐng)參見圖2，圖2與圖1相比，其基本結(jié)構(gòu)相同，所不同的是，增加了儲(chǔ)水箱9，并將太陽(yáng)能加熱管10從太陽(yáng)能加熱器4上分離出來了。圖2所示實(shí)施例的工作步驟可分為三個(gè)水循環(huán)第一個(gè)水循環(huán)是水溫由常溫升到80度，內(nèi)燃機(jī)2啟動(dòng)，內(nèi)燃機(jī)缸體散熱循環(huán)開始，水由內(nèi)燃機(jī)水箱1經(jīng)水泵A110到太陽(yáng)能加熱器3，然后，再返回到內(nèi)燃機(jī)水箱1，如此循環(huán)，水溫升高到80度左右。
第二個(gè)水循環(huán)是水溫從80度左右到100度左右，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)水箱1的水溫達(dá)到80度左右時(shí)，水泵B111啟動(dòng)，內(nèi)燃機(jī)水箱1的水進(jìn)入儲(chǔ)水箱9，當(dāng)儲(chǔ)水箱9中水位到達(dá)預(yù)定水位后，水泵B111停止運(yùn)轉(zhuǎn)，貯水箱9中的水經(jīng)太陽(yáng)能加熱管10加熱后、再返回貯水箱9，如此循環(huán)，水溫升高到近100度。
第三個(gè)循環(huán)是水加熱蒸發(fā)做功循環(huán)；當(dāng)?shù)诙€(gè)循環(huán)中的水溫達(dá)到近100度后，水泵C112啟動(dòng)，水經(jīng)止回閥泵入熱交換器4，達(dá)到預(yù)定水位停止，近100度的水在熱交換器4中經(jīng)內(nèi)燃機(jī)2的尾氣8和太陽(yáng)能聚光器7雙重加熱，迅速蒸發(fā)，當(dāng)其壓力達(dá)到足以推動(dòng)蒸汽機(jī)5工作時(shí)，蒸汽壓力反壓力把壓力自推閥113打開，推動(dòng)蒸汽機(jī)5工作，同時(shí)，如果蒸汽機(jī)5的一個(gè)缸工作壓力還足以推動(dòng)第二個(gè)缸工作，那么壓力自推閥113把汽放入另外一個(gè)汽缸，同時(shí)，通過連鎖作用，蒸汽機(jī)5每工作一個(gè)汽缸，內(nèi)燃機(jī)2就減少一個(gè)汽缸工作，達(dá)到節(jié)能甚至不用內(nèi)燃機(jī)2工作的目的。蒸汽經(jīng)蒸汽機(jī)5做功后，排出的余汽進(jìn)入太陽(yáng)能加熱管10，對(duì)第二個(gè)循環(huán)中的水進(jìn)行加熱，然后，通過風(fēng)冷卻器6，變成冷凝水，再進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)冷卻水箱1，冷凝水重復(fù)利用。
發(fā)動(dòng)機(jī)停止后，系統(tǒng)中的水經(jīng)水泵進(jìn)入儲(chǔ)水箱9，整個(gè)系統(tǒng)中的水全部回流到儲(chǔ)水箱中，為下次工作作好準(zhǔn)備。
請(qǐng)參見圖3和圖4，圖3所示聚光器7是四周封閉，其上方正中央有一透凸鏡，當(dāng)太陽(yáng)光直射時(shí)，從透凸鏡上射下來的光線落在O區(qū)，這時(shí)，在A、B、C、D區(qū)的直流電機(jī)均不工作，從各個(gè)反射凹鏡反射的光反射到蒸發(fā)器上，使水受熱蒸發(fā)。
當(dāng)A區(qū)的感應(yīng)器121感應(yīng)到光線時(shí)，A區(qū)的電機(jī)MA正轉(zhuǎn)，C區(qū)的電機(jī)MC反轉(zhuǎn)，B、D區(qū)的電機(jī)MB、MD不轉(zhuǎn)，這時(shí)，A區(qū)在電機(jī)MA的作用下上升，C區(qū)則下降；當(dāng)C區(qū)的感應(yīng)器感125應(yīng)到光線時(shí)，C區(qū)的電機(jī)MC正轉(zhuǎn)，A區(qū)的電機(jī)MA反轉(zhuǎn)，B、D區(qū)的電機(jī)MB、MD不轉(zhuǎn)，這時(shí)，C區(qū)在電機(jī)MC的作用下上升，A區(qū)則下降；當(dāng)B區(qū)的感應(yīng)器127感應(yīng)到光線時(shí)，B區(qū)的電機(jī)MB正轉(zhuǎn)，D區(qū)的電機(jī)MD反轉(zhuǎn)，A、C區(qū)的電機(jī)MA、MC不轉(zhuǎn)，這時(shí)，B區(qū)在電機(jī)MB的作用下上升，D區(qū)則下降；當(dāng)D區(qū)的感應(yīng)器123感應(yīng)到光線時(shí)，D區(qū)的電機(jī)MD正轉(zhuǎn)，B區(qū)的電機(jī)MB反轉(zhuǎn)，A、C區(qū)的電機(jī)MA、MC不轉(zhuǎn)，這時(shí)，D區(qū)在電機(jī)MD的作用下上升，B區(qū)則下降；當(dāng)A、B區(qū)的感應(yīng)器128感應(yīng)到光線時(shí)，A、B區(qū)的電機(jī)MA、MB正轉(zhuǎn)，C、D區(qū)的電機(jī)MC、MD反轉(zhuǎn)，這時(shí)，A、B區(qū)在電機(jī)MA、MB的作用下上升，C、D區(qū)則下降；當(dāng)B、C區(qū)的感應(yīng)器126感應(yīng)到光線時(shí)，B、C區(qū)的電機(jī)MC、MB正轉(zhuǎn)，A、D區(qū)的電機(jī)MA、MD反轉(zhuǎn)，這時(shí)，B、C區(qū)在電機(jī)MB、MC的作用下上升，D、A區(qū)則下降；當(dāng)C、D區(qū)的感應(yīng)器124感應(yīng)到光線時(shí)，C、D區(qū)的電機(jī)MC、MD正轉(zhuǎn)，A、B區(qū)的電機(jī)MA、MB反轉(zhuǎn)，這時(shí)，C、D區(qū)在電機(jī)MC、MD的作用下上升，A、B區(qū)則下降；當(dāng)A、D區(qū)的感應(yīng)器122感應(yīng)到光線時(shí)，A、D區(qū)的電機(jī)MA、MD正轉(zhuǎn)，B、C區(qū)的電機(jī)MB、MC反轉(zhuǎn)，這時(shí)，A、D區(qū)在電機(jī)MA、MD的作用下上升，B、C區(qū)則下降。
圖3和圖4所示的太陽(yáng)能聚光器7也可以用現(xiàn)有市場(chǎng)上出售的類似產(chǎn)品代替，其技術(shù)因?yàn)槭乾F(xiàn)有技術(shù)，所以不在這里贅述。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能、內(nèi)燃機(jī)及蒸汽機(jī)混合發(fā)動(dòng)機(jī)，包括帶冷卻水箱的內(nèi)燃機(jī)，太陽(yáng)能加熱器、熱交換器及蒸汽機(jī)，其特征在于所述冷卻水箱與太陽(yáng)能加熱器管道相連，太陽(yáng)能加熱器與熱交換器管道相連，熱交換器與蒸汽機(jī)管道相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能、內(nèi)燃機(jī)及蒸汽機(jī)混合發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于從內(nèi)燃機(jī)排出的尾氣進(jìn)入熱交換器進(jìn)行能量交換后，排出尾氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能、內(nèi)燃機(jī)及蒸汽機(jī)混合發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述蒸汽機(jī)還包括風(fēng)冷卻器，蒸汽機(jī)余汽經(jīng)太陽(yáng)能加熱器，再經(jīng)風(fēng)冷后，其冷凝水進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)冷卻水箱，循環(huán)利用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能、內(nèi)燃機(jī)及蒸汽機(jī)混合發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于還包括一個(gè)或一個(gè)以上的太陽(yáng)能聚光器，太陽(yáng)能聚光器可跟蹤太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)，并將聚光束照射在所述熱交換器上。
全文摘要
一種太陽(yáng)能、內(nèi)燃機(jī)及蒸汽機(jī)混合發(fā)動(dòng)機(jī)，包括帶冷卻水箱1的內(nèi)燃機(jī)2，太陽(yáng)能加熱器3、熱交換器4及蒸汽機(jī)5，所述冷卻水箱1與太陽(yáng)能加熱器3管道相連，太陽(yáng)能加熱器3與熱交換器4管道相連，熱交換器4與蒸汽機(jī)5管道相連。從內(nèi)燃機(jī)2排出的尾氣8進(jìn)入熱交換器4進(jìn)行能量交換后，排出尾氣。在所述冷卻水箱1的上部連接有補(bǔ)水箱11。所述蒸汽機(jī)5還包括風(fēng)冷卻器6，蒸汽機(jī)5的余汽經(jīng)太陽(yáng)能加熱器3，再經(jīng)風(fēng)冷卻器6風(fēng)冷后，其冷凝水進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)冷卻水箱1，循環(huán)利用。本發(fā)明利用太陽(yáng)能、內(nèi)燃機(jī)尾氣使水蒸發(fā)推動(dòng)蒸汽機(jī)工作，從而減少內(nèi)燃機(jī)工作氣缸數(shù)，最大限度地降低了能源消耗。
文檔編號(hào)F01K23/02GK1995717SQ20061015702
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月23日
發(fā)明者郭雪兵 申請(qǐng)人:郭雪兵