專利名稱:一種新型動力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及氣體工質(zhì)能量交換裝置領(lǐng)域,尤其是一種適用于為氣動汽車提供動力,也可應(yīng)用于船舶、礦業(yè)等領(lǐng)域的氣體工質(zhì)能量交換裝置。
背景技術(shù):
通常我們所說的燃料是指石油化工產(chǎn)品、煤和植物秸稈,燃燒器則是使用爐灶或各種熱機,這些燃燒器都是針對不同燃料設(shè)計的,通過燃料在其中的燃燒,獲得所需要的能量加以利用。然而,這些傳統(tǒng)的燃料燃燒時排放溫室氣體,破壞生態(tài)環(huán)境,已成為影響全球氣候變化、引發(fā)極端氣象災(zāi)害的元兇,嚴(yán)重威脅著我們的生存安全;而且,煤、石油等屬于不可再生資源,需節(jié)約使用、謹(jǐn)慎使用。金屬燃料即為以高燃燒熱值的金屬為重要組分的燃料,其具有無碳清潔、熱值高、節(jié)約能源、可永續(xù)利用能眾多優(yōu)點,使用金屬燃料的能量產(chǎn)生裝置可廣泛應(yīng)用于船舶、汽車、礦業(yè)等領(lǐng)域。但是目前,尚無使用方便、能量轉(zhuǎn)換率高的金屬燃燒器。
實用新型內(nèi)容針對以上現(xiàn)有的技術(shù)水平的不足,本實用新型的目的是提供一種新型可應(yīng)用于新能源車、船舶、礦業(yè)等領(lǐng)域的動力系統(tǒng)。本實用新型的目的是通過采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種新型動力系統(tǒng),其包括一金屬燃料燃燒換能器、一儲氣罐、一氣動馬達及一氣泵,所述金屬燃料燃燒換能器由本體和覆蓋于本體的外表面的用以防止本體內(nèi)的熱量散發(fā)的保溫層構(gòu)成,本體為一端開口的箱體結(jié)構(gòu),其包括自上而下順序設(shè)置且相互分隔的一燃燒部、一換能部及一汽化室;燃燒部內(nèi)設(shè)置有多個用以盛放金屬燃料倉的凹槽,金屬燃料倉是已裝滿金屬燃料的燃燒反應(yīng)器;所述換能部為一內(nèi)設(shè)多層散熱翅片的腔體,每層包括多個翅片,換能部的二相對側(cè)面分別設(shè)有一穿透該換能部和保溫層的通孔,與最底層翅片相通的通孔為進氣口, 與最頂層翅片相通的通孔為出氣口 ;所述汽化室為一空腔,其相對的二側(cè)壁設(shè)置有一進氣口及一出氣口 ;所述換能部的出氣口通過一第一止回閥連接儲氣罐的進氣口,儲氣罐的出氣口依次連接一限壓閥、一截止閥、再連接氣動馬達的進口,氣動馬達的排氣口連接一第二止回閥后連接金屬燃料燃燒換能器的汽化室的進氣口,在第二止回閥與汽化室的進氣口之間設(shè)置一個注液口并安裝有閥門,汽化室的出氣口連接氣泵的進氣口,氣泵的出氣口連接所述換能部的進氣口。作為本實用新型優(yōu)選的技術(shù)方案,所述金屬燃料燃燒換能器的燃燒部的頂部設(shè)有一上蓋,該上蓋的一側(cè)邊緣通過合頁所述該本體的邊緣連接,相對的另一側(cè)的邊緣設(shè)置有一卡環(huán),該卡環(huán)可與設(shè)置于本體邊緣的一卡扣卡合,從而將上蓋和本體固定,將該金屬燃料燃燒換能器之本體的上開口完全封閉。作為本實用新型優(yōu)選的技術(shù)方案,所述燃燒反應(yīng)器的外殼為石墨、耐火土等耐高溫材料制成,外殼的形狀為上端開口的上大下小的漏斗形。[0008]作為本實用新型優(yōu)選的技術(shù)方案,燃燒部內(nèi)設(shè)置的多個凹槽與金屬燃料倉的尺寸形狀匹配,其橫截面為上大下小的梯形。作為本實用新型優(yōu)選的技術(shù)方案,所述上蓋的下表面設(shè)有多個分別與外部電源連接的電接點,該多個電接點的位置分別與設(shè)置于金屬燃料倉的殼蓋外側(cè)面的正負(fù)電極的位置相對應(yīng),上蓋蓋合時,其上的多個電接點可分別與金屬燃料倉的電極緊密接觸。作為本實用新型優(yōu)選的技術(shù)方案,換能部內(nèi)每層的多個散熱翅片均相互平行高度相等,每層翅片之間有縫隙。作為本實用新型優(yōu)選的技術(shù)方案,散熱翅片層數(shù)為3,最底層翅片與中層翅片的一端均與換能部內(nèi)壁設(shè)有進氣口的一側(cè)面連接,最底層翅片長度較小,中層翅片長度較大;最上層翅片的一端與換能部內(nèi)壁設(shè)有出氣口的一側(cè)面連接,翅片長度較大。作為本實用新型優(yōu)選的技術(shù)方案,換能部內(nèi)的散熱翅片的層數(shù)為4、5、6……10。作為本實用新型優(yōu)選的技術(shù)方案,燃燒部和換能部之間的隔板為鐵、銅等導(dǎo)熱性好的金屬材料制成,所述金屬絲是耐高溫金屬材料制成,例如鎢絲。相對于現(xiàn)有技術(shù),本實用新型克服了使用已有動力系統(tǒng)的缺點,具有下述優(yōu)點1、 效率提高;2、體積減小;3、重量減輕;4、成本下降。
以下結(jié)合附圖與具體實施例對本實用新型作進一步說明
圖1是本實用新型新型動力系統(tǒng)連接關(guān)系示意圖;圖2是本實用新型金屬燃料燃燒換能器的正視剖面圖;圖3是本實用新型金屬燃料燃燒換能器的側(cè)視剖面圖。
具體實施方式
如
圖1所示,本實用新型之新型動力系統(tǒng)包括一金屬燃料燃燒換能器100、一氣泵 500、氣動馬達300、儲氣罐200及各種閥門及管路。如圖2和圖3所示,金屬燃料燃燒換能器100由本體1和覆蓋于本體1的外表面的用以防止本體內(nèi)的熱量散發(fā)的保溫層2構(gòu)成,該本體為一端開口的箱體結(jié)構(gòu),其包括自上而下順序設(shè)置的燃燒部10、換能部20及汽化室30三部分,該三部分均為獨立腔體,相連而不相通,燃燒部10和換能部20之間、換能部20與汽化室30之間的隔板為鐵、銅等導(dǎo)熱性好的金屬材料制成。燃燒部10的頂部設(shè)有一上蓋11,該上蓋11的一側(cè)邊緣通過合頁與該本體1的邊緣連接,相對的另一側(cè)的邊緣設(shè)置有一卡環(huán)12,該卡環(huán)12可與設(shè)置于本體1 邊緣的一卡扣13卡合,從而將上蓋11和本體1固定,將該金屬燃料燃燒換能器100之本體 1的上開口完全封閉。所述燃燒部10內(nèi)設(shè)置有多個用以盛放金屬燃料倉16的凹槽15,該金屬燃料倉 16是已裝滿金屬燃料的燃燒反應(yīng)器,其外殼161為石墨、耐火土等耐高溫材料制成,其外殼 161形狀為上端開口的上大下小的漏斗形,外殼161橫截面為上大下小的梯形,一橫截面為上小下大的梯形的殼蓋162設(shè)置于外殼161開口上方。所述金屬燃料倉16的點火裝置由安裝于所述殼蓋162外表面的正負(fù)兩個電極及設(shè)置于該二電極之間的金屬絲17組成,金屬絲17為耐高溫金屬材料制成,如鎢絲,該正負(fù)電極由殼蓋162的外表面穿透至殼蓋162的內(nèi)表面,電極之間的金屬絲17插入至金屬燃料中。所述上蓋11的下表面設(shè)有多個分別與外部電源連接的電接點,該多個電接點的位置分別與設(shè)置于金屬燃料倉16的殼蓋162外側(cè)面的正負(fù)電極的位置相對應(yīng),上蓋11蓋合時,其上的多個電接點可分別與金屬燃料倉16的電極緊密接觸。所述換能部20為一內(nèi)設(shè)三層散熱翅片21的腔體,每層包括相互平行高度相等的多個翅片21,每層翅片21之間有縫隙。換能部20的二相對側(cè)面分別設(shè)有一穿透該換能部 20和保溫層2的通孔,與最底層翅片21相通的通孔為進氣口 22,與最頂層翅片21相通的通孔為出氣口 23。各層翅片21面積和設(shè)置方式不同最底層翅片21與換能部20的設(shè)有進氣口 22的內(nèi)壁面連接,且翅片21長度較??;中層翅片21與換能部20的設(shè)有進氣口 22的內(nèi)壁面連接,翅片21長度較大;最上層翅片21與換能部20的設(shè)有出氣口 21內(nèi)壁面連接, 翅片長度較大。所述汽化室30為一空腔,其相對的二側(cè)壁設(shè)置有一進氣口 31及一出氣口 32。再參照
圖1,金屬燃料燃燒換能器100的換能部20的出氣口 23通過第一止回閥 43連接儲氣罐200的進氣口,儲氣罐200的出氣口依次連接一限壓閥41、一截止閥42、再連接氣動馬達300的進口,氣動馬達300的排氣口連接第二止回閥45后連接金屬燃料燃燒換能器100的汽化室30的進氣口 31,在第二止回閥45與汽化室30的進氣口 31之間設(shè)置一個注液口(圖中未示出)并安裝有閥門46,汽化室30的出氣口 32連接氣泵500的進氣口, 氣泵500的出氣口連接金屬燃料燃燒換能器100的換能部20的進氣口 22。金屬燃料燃燒產(chǎn)生的熱量傳到汽化室30后,由注液口進入的液體工質(zhì)吸熱汽化, 成為氣體;氣泵500將氣體工質(zhì)吸出、壓縮,送入金屬燃料燃燒換能器100的換能部20繼續(xù)升溫;從換能部20的出氣口 23出來的高溫高壓氣體進入儲氣罐200 ;金屬燃料燃燒換能器 100的燃燒器10內(nèi)的金屬燃料開始燃燒后,放出的熱量使通過換熱部20的氣體得到升溫, 成為高溫高壓的氣體,為與換熱部20連接的氣動馬達300提供動力能量。氣動馬達300的排氣口排出的低溫低壓氣體進入汽化室30再次被加熱,由氣泵500送入金屬燃料燃燒換能器100的換能部20再次升溫。如此循環(huán)不停,為系統(tǒng)的氣動馬達300提供能量。本實用新型之金屬燃料燃燒換能器的換能部20內(nèi)的散熱翅片21的層數(shù)還可為4、 5、6".10。
權(quán)利要求1.一種新型動力系統(tǒng),其特征在于包括一金屬燃料燃燒換能器、一儲氣罐、一氣動馬達及一氣泵,所述金屬燃料燃燒換能器由本體和覆蓋于本體的外表面的用以防止本體內(nèi)的熱量散發(fā)的保溫層構(gòu)成,本體為一端開口的箱體結(jié)構(gòu),其包括自上而下順序設(shè)置且相互分隔的一燃燒部、一換能部及一汽化室;燃燒部內(nèi)設(shè)置有多個用以盛放金屬燃料倉的凹槽,金屬燃料倉是已裝滿金屬燃料的燃燒反應(yīng)器;所述換能部為一內(nèi)設(shè)多層散熱翅片的腔體,每層包括多個翅片,換能部的二相對側(cè)面分別設(shè)有一穿透該換能部和保溫層的通孔,與最底層翅片相通的通孔為進氣口,與最頂層翅片相通的通孔為出氣口 ;所述汽化室為一空腔,其相對的二側(cè)壁設(shè)置有一進氣口及一出氣口 ;所述換能部的出氣口通過一第一止回閥連接儲氣罐的進氣口,儲氣罐的出氣口依次連接一限壓閥、一截止閥、再連接氣動馬達的進口,氣動馬達的排氣口連接一第二止回閥后連接金屬燃料燃燒換能器的汽化室的進氣口,在第二止回閥與汽化室的進氣口之間設(shè)置一個注液口并安裝有閥門,汽化室的出氣口連接氣泵的進氣口,氣泵的出氣口連接所述換能部的進氣口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型動力系統(tǒng),其特征是所述金屬燃料燃燒換能器的燃燒部的頂部設(shè)有一上蓋,該上蓋的一側(cè)邊緣通過合頁所述該本體的邊緣連接,相對的另一側(cè)的邊緣設(shè)置有一卡環(huán),該卡環(huán)可與設(shè)置于本體邊緣的一卡扣卡合,從而將上蓋和本體固定, 將該金屬燃料燃燒換能器之本體的上開口完全封閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型動力系統(tǒng),其特征是所述金屬燃料倉的外殼為石墨、耐火土等耐高溫材料制成,外殼的形狀為上端開口的上大下小的漏斗形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型動力系統(tǒng),其特征是燃燒部內(nèi)設(shè)置的多個凹槽與金屬燃料倉的尺寸形狀匹配,其橫截面為上大下小的梯形。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型動力系統(tǒng),其特征是所述上蓋的下表面設(shè)有多個分別與外部電源連接的電接點,該多個電接點的位置分別與設(shè)置于金屬燃料倉的殼蓋外側(cè)面的正負(fù)電極的位置相對應(yīng),上蓋蓋合時,其上的多個電接點可分別與金屬燃料倉的電極緊密接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型動力系統(tǒng),其特征是換能部內(nèi)每層的多個散熱翅片均相互平行高度相等,每層翅片之間有縫隙。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型動力系統(tǒng),其特征是散熱翅片層數(shù)為3,最底層翅片與中層翅片的一端均與換能部內(nèi)壁設(shè)有進氣口的一側(cè)面連接,最底層翅片長度較小,中層翅片長度較大;最上層翅片的一端與換能部內(nèi)壁設(shè)有出氣口的一側(cè)面連接,翅片長度較大。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型動力系統(tǒng),其特征是換能部內(nèi)的散熱翅片的層數(shù)為4、 5、6......10。
專利摘要本實用新型涉及一種新型動力系統(tǒng),其包括一金屬燃料燃燒換能器、一儲氣罐、一氣動馬達及一氣泵,金屬燃料燃燒換能器的換能部的出氣口通過一第一止回閥連接儲氣罐的進氣口,儲氣罐的出氣口依次連接一限壓閥、一截止閥、再連接氣動馬達的進口,氣動馬達的排氣口連接一第二止回閥后連接金屬燃料燃燒換能器的汽化室的進氣口,在第二止回閥與汽化室的進氣口之間設(shè)置一個注液口并安裝有閥門,汽化室的出氣口連接氣泵的進氣口,氣泵的出氣口連接所述換能部的進氣口。本實用新型克服了使用已有動力系統(tǒng)的缺點,具有下述優(yōu)點1、效率提高;2、體積減??;3、重量減輕;4、成本下降。
文檔編號F03G7/00GK202023708SQ20112002223
公開日2011年11月2日 申請日期2011年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月24日
發(fā)明者王劍, 王璐, 王立華, 王紀(jì)元 申請人:王立華