專利名稱：低溫排氣發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱能與動力領(lǐng)域，尤其是一種低溫排氣發(fā)動機。
背景技術(shù)：
為了減少發(fā)動機對環(huán)境的排放污染，全世界都在投入巨資進(jìn)行研發(fā)。但是如果能使發(fā)動機閉合循環(huán)或部分閉合循環(huán)，都將大大減少或消除發(fā)動機對環(huán)境的污染。為了實現(xiàn)發(fā)動機的閉合循環(huán)或部分閉合循環(huán)，就需要對排氣進(jìn)行冷卻、液化或固化及相關(guān)分離過程。 傳統(tǒng)發(fā)動機的排氣溫度都很高，這就給排氣的冷卻、液化或固化及相關(guān)分離帶來很多不便， 如采用一般的冷卻方式會帶來體積龐大等問題。如果能夠發(fā)明一種利用發(fā)動機排氣自身的壓力以及發(fā)動機排氣沖程所產(chǎn)生的排氣壓力作為推動力對排氣進(jìn)行冷卻的發(fā)動機，就將大幅度降低發(fā)動機排氣冷卻系統(tǒng)的體積，減少這一系統(tǒng)的工作機構(gòu)，提高冷卻效率。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下一種低溫排氣發(fā)動機，包括發(fā)動機和膨脹單元，所述發(fā)動機的排氣道與所述膨脹單元的氣體入口連通，在所述發(fā)動機和所述膨脹單元之間的所述排氣道上設(shè)排氣降溫器， 所述發(fā)動機的排氣經(jīng)所述排氣降溫器降溫后在所述膨脹單元內(nèi)膨脹深度降溫。所述膨脹單元設(shè)為節(jié)流膨脹單元。所述膨脹單元設(shè)為膨脹動力單元。在所述發(fā)動機的進(jìn)氣道上設(shè)壓氣機。所述膨脹單元設(shè)為膨脹動力單元，在所述發(fā)動機的進(jìn)氣道上設(shè)壓氣機，所述膨脹動力單元對所述壓氣機輸出動力。所述排氣降溫器設(shè)為散熱器。所述排氣降溫器設(shè)為排氣降溫?zé)峤粨Q器。所述排氣降溫器設(shè)為混合式排氣降溫器，所述混合式排氣降溫器上設(shè)降溫流體入口，在所述膨脹單元的流體出口處設(shè)降溫流體分離器，所述降溫流體分離器的降溫流體出口與降溫流體源連通，所述降溫流體源經(jīng)加壓泵與所述混合式排氣降溫器的所述降溫流體入□連通。所述低溫排氣發(fā)動機還包括附屬膨脹動力單元，所述排氣降溫器設(shè)為排氣降溫?zé)峤粨Q器，所述排氣降溫?zé)峤粨Q器的冷卻流體出口與所述附屬膨脹動力單元的流體進(jìn)口連通，所述附屬膨脹動力單元的流體出口與附屬散熱器連通，所述附屬散熱器的流體出口經(jīng)附屬加壓泵與所述排氣降溫?zé)峤粨Q器的冷卻流體入口連通，所述附屬膨脹動力單元對外輸出動力。所述低溫排氣發(fā)動機還包括回流壓氣機，在所述膨脹單元的流體出口處設(shè)氣液分離器，所述氣液分離器的氣體出口與所述回流壓氣機的氣體入口連通，所述回流壓氣機的壓縮氣體出口與回流散熱器的氣體入口連通，所述回流散熱器的氣體出口與所述膨脹單元
3的流體入口連通或所述回流散熱器的氣體出口與回流膨脹單元的流體入口連通，所述回流膨脹單元的流體出口與所述氣液分離器連通。本發(fā)明的原理是利用發(fā)動機排氣自身的壓力以及發(fā)動機排氣沖程所產(chǎn)生的對排氣的壓縮增壓作用為推動力使降溫后的排氣通過節(jié)流膨脹或作功膨脹過程達(dá)到排氣的深度降溫。本發(fā)明中所謂的深度降溫是指使排氣的溫度進(jìn)一步降溫的過程，也包括排氣中的部分或全部組分發(fā)生液化和/或固化的過程；所謂的發(fā)動機是指一切用熱轉(zhuǎn)化成功的熱動力系統(tǒng)，例如活塞式發(fā)動機，燃?xì)廨啓C等；所謂的膨脹單元是將排氣膨脹降溫的裝置，可以是節(jié)流膨脹單元，也可以是膨脹動力單元，在節(jié)流膨脹單元中排氣節(jié)流膨脹降溫，在膨脹動力單元中排氣膨脹作功降溫；所謂的排氣降溫器是指對排氣進(jìn)行降溫的裝置，可以是散熱器，也可以是以排氣降溫為目的的熱交換器，還可以是將溫度較低的流體與排氣進(jìn)行混合的混合式排氣降溫器，所謂的混合式排氣降溫器是指將排氣和低溫流體直接混合進(jìn)行傳熱的降溫器，其本質(zhì)是一個容器，在此容器中排氣和低溫流體進(jìn)行混合，為了增加混合的均勻度，在此容器中可設(shè)導(dǎo)流結(jié)構(gòu)、攪拌機構(gòu)或射流結(jié)構(gòu)；所謂的壓氣機是指對氣體進(jìn)行壓縮的機構(gòu)，如活塞式或渦輪式壓氣機等；所謂的降溫流體分離器是將降溫流體進(jìn)行分離的裝置， 可以是氣液分離器，也可以是液液分離器；所謂降溫流體是指可以通過與排氣相混合使排氣降低溫度的流體，它可以是氣體，也可以是液體，還可以是處于臨界狀態(tài)的流體。本發(fā)明中所謂連通是指直接連通、經(jīng)過若干過程(包括與其他物質(zhì)混合等)的間接連通或經(jīng)泵、控制閥等受控連通。為了實現(xiàn)本發(fā)明所公開的低溫排氣發(fā)動機的正常工作，根據(jù)流動的需要在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置泵、控制閥或正時控制閥等。本發(fā)明的有益效果如下1、本發(fā)明實現(xiàn)了發(fā)動機的低排放，大大提高了發(fā)動機的環(huán)保性。


圖1為本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明實施例4的結(jié)構(gòu)示意圖5為本發(fā)明實施例5的結(jié)構(gòu)示意圖6為本發(fā)明實施例6的結(jié)構(gòu)示意圖7為本發(fā)明實施例7的結(jié)構(gòu)示意圖8為本發(fā)明實施例8的結(jié)構(gòu)示意圖9為本發(fā)明實施例9的結(jié)構(gòu)示意圖10為本發(fā)明實施例10的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式實施例1如圖1所示的低溫排氣發(fā)動機，包括發(fā)動機1和膨脹單元2，其特征在于發(fā)動機1的排氣道101與膨脹單元2的氣體入口連通，在發(fā)動機1和膨脹單元2之間的排氣道101 上設(shè)排氣降溫器3，發(fā)動機1的排氣經(jīng)排氣降溫器3降溫后在膨脹單元2內(nèi)膨脹深度降溫。實施例2如圖2所示的低溫排氣發(fā)動機，其與實施例1的區(qū)別在于膨脹單元2設(shè)為膨脹動力單元202，排氣降溫器3設(shè)為散熱器301。實施例3如圖3所示的低溫排氣發(fā)動機，其與實施例1的區(qū)別在于膨脹單元2設(shè)為節(jié)流膨脹單元201，排氣降溫器3設(shè)為排氣降溫?zé)峤粨Q器302。實施例4如圖4所示的低溫排氣發(fā)動機，其與實施例1的區(qū)別在于在發(fā)動機1的進(jìn)氣道 102上設(shè)壓氣機4。實施例5如圖5所示的低溫排氣發(fā)動機，其與實施例1的區(qū)別在于膨脹單元2設(shè)為膨脹動力單元202，在發(fā)動機1的進(jìn)氣道102上設(shè)壓氣機4，膨脹動力單元202對壓氣機4輸出動力。實施例6如圖6所示的低溫排氣發(fā)動機，其與實施例1的區(qū)別在于排氣降溫器3設(shè)為混合式排氣降溫器303，混合式排氣降溫器303上設(shè)降溫流體入口 3031，在膨脹單元2的流體出口處設(shè)降溫流體分離器3033，降溫流體分離器3033的降溫流體出口與降溫流體源3032連通，降溫流體源3032經(jīng)加壓泵3034與混合式排氣降溫器303的降溫流體入口 3031連通。實施例7如圖7所示的低溫排氣發(fā)動機，其與實施例1的區(qū)別在于低溫排氣發(fā)動機還包括附屬膨脹動力單元100，排氣降溫器3設(shè)為排氣降溫?zé)峤粨Q器302，排氣降溫?zé)峤粨Q器302 的冷卻流體出口與附屬膨脹動力單元100的流體進(jìn)口連通，附屬膨脹動力單元100的流體出口與附屬散熱器105連通，附屬散熱器105的流體出口經(jīng)附屬加壓泵106與排氣降溫?zé)峤粨Q器302的冷卻流體入口連通，附屬膨脹動力單元100對外輸出動力。實施例8如圖8所示的低溫排氣發(fā)動機，其與實施例1的區(qū)別在于膨脹單元2設(shè)為膨脹動力單元202，在發(fā)動機1的進(jìn)氣道102上設(shè)壓氣機4，膨脹動力單元202和附屬膨脹動力單元100共同對壓氣機4輸出動力。實施例9如圖9所示的低溫排氣發(fā)動機，其與實施例1的區(qū)別在于低溫排氣發(fā)動機還包括回流壓氣機200，在膨脹單元2的流體出口處設(shè)氣液分離器3038，氣液分離器3038的氣體出口與回流壓氣機200的氣體入口連通，回流壓氣機200的壓縮氣體出口與回流散熱器201 的氣體入口連通，回流散熱器201的氣體出口與膨脹單元2的流體入口連通。實施例10如圖10所示的低溫排氣發(fā)動機，其與實施例9的區(qū)別在于回流散熱器201的氣體出口與回流膨脹單元222的流體入口連通，回流膨脹單元222的流體出口與氣液分離器 3038連通。
權(quán)利要求
1.一種低溫排氣發(fā)動機，包括發(fā)動機(1)和膨脹單元O)，其特征在于所述發(fā)動機 ⑴的排氣道(101)與所述膨脹單元(2)的氣體入口連通，在所述發(fā)動機⑴和所述膨脹單元⑵之間的所述排氣道(101)上設(shè)排氣降溫器(3)，所述發(fā)動機⑴的排氣經(jīng)所述排氣降溫器(3)降溫后在所述膨脹單元O)內(nèi)膨脹深度降溫。
2.如權(quán)利要求1所述低溫排氣發(fā)動機，其特征在于所述膨脹單元(2)設(shè)為節(jié)流膨脹單元(201)。
3.如權(quán)利要求1所述低溫排氣發(fā)動機，其特征在于所述膨脹單元( 設(shè)為膨脹動力單元(202)。
4.如權(quán)利要求1所述低溫排氣發(fā)動機，其特征在于在所述發(fā)動機⑴的進(jìn)氣道(102) 上設(shè)壓氣機(4)。
5.如權(quán)利要求1所述低溫排氣發(fā)動機，其特征在于所述膨脹單元( 設(shè)為膨脹動力單元002)，在所述發(fā)動機(1)的進(jìn)氣道(10 上設(shè)壓氣機G)，所述膨脹動力單元(202) 對所述壓氣機(4)輸出動力。
6.如權(quán)利要求1所述低溫排氣發(fā)動機，其特征在于所述排氣降溫器(3)設(shè)為散熱器 (301)。
7.如權(quán)利要求1所述低溫排氣發(fā)動機，其特征在于所述排氣降溫器C3)設(shè)為排氣降溫?zé)峤粨Q器(302)。
8.如權(quán)利要求1所述低溫排氣發(fā)動機，其特征在于所述排氣降溫器(3)設(shè)為混合式排氣降溫器(303)，所述混合式排氣降溫器(30 上設(shè)降溫流體入口(3031)，在所述膨脹單元(2)的流體出口處設(shè)降溫流體分離器(3033)，所述降溫流體分離器(3033)的降溫流體出口與降溫流體源(303 連通，所述降溫流體源(303 經(jīng)加壓泵(3034)與所述混合式排氣降溫器(303)的所述降溫流體入口(3031)連通。
9.如權(quán)利要求1所述低溫排氣發(fā)動機，其特征在于所述低溫排氣發(fā)動機還包括附屬膨脹動力單元(100)，所述排氣降溫器(3)設(shè)為排氣降溫?zé)峤粨Q器(302)，所述排氣降溫?zé)峤粨Q器(302)的冷卻流體出口與所述附屬膨脹動力單元(100)的流體進(jìn)口連通，所述附屬膨脹動力單元(100)的流體出口與附屬散熱器(105)連通，所述附屬散熱器(105)的流體出口經(jīng)附屬加壓泵(106)與所述排氣降溫?zé)峤粨Q器(302)的冷卻流體入口連通，所述附屬膨脹動力單元(100)對外輸出動力。
10.如權(quán)利要求1所述低溫排氣發(fā)動機，其特征在于所述低溫排氣發(fā)動機還包括回流壓氣機000)，在所述膨脹單元O)的流體出口處設(shè)氣液分離器(3038)，所述氣液分離器(3038)的氣體出口與所述回流壓氣機(200)的氣體入口連通，所述回流壓氣機O00)的壓縮氣體出口與回流散熱器O01)的氣體入口連通，所述回流散熱器O01)的氣體出口與所述膨脹單元O)的流體入口連通或所述回流散熱器O01)的氣體出口與回流膨脹單元 (222)的流體入口連通，所述回流膨脹單元022)的流體出口與所述氣液分離器(3038)連通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低溫排氣發(fā)動機，包括發(fā)動機和膨脹單元，所述發(fā)動機的排氣道與所述膨脹單元的氣體入口連通，在所述發(fā)動機和所述膨脹單元之間的所述排氣道上設(shè)排氣降溫器，所述發(fā)動機的排氣經(jīng)所述排氣降溫器降溫后在所述膨脹單元內(nèi)膨脹深度降溫。本發(fā)明實現(xiàn)了發(fā)動機的低排放，大大提高了發(fā)動機的環(huán)保性。
文檔編號F02B41/10GK102230420SQ201010294800
公開日2011年11月2日 申請日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月13日
發(fā)明者靳北彪 申請人:靳北彪