電熱蓄能發動機裝置的製作方法
2023-08-01 08:34:46 2
專利名稱：電熱蓄能發動機裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及發動機動力裝置，尤其涉及一種利用電加熱儲能金屬使其蓄能的電熱蓄能發動機裝置。
背景技術：
隨著石油、煤炭、天然氣等能源的日益緊張和對環境汙染日趨加重。人們開始尋求並利用新能源。蓄能做功，已成為解決當今能源問題和環境問題的一大重要途徑。蓄電池和電機的組合，就是一個典型的蓄能發動機系統(簡稱為蓄電池蓄能發動機)。目前，蓄電池蓄能發動機主要用於電動汽車的動力裝置，這個裝置雖然得到了廣泛的應用，但還存在以下缺陷一、生產成本高，與相同性能的燃油汽車相比，生產成本要高出一倍以上；二、蓄能性能差，導致行駛裡程較短，電動汽車一次充電後行程在120公裡左右，不能適應消費者的需求；三、充電時間長，一般的充電時間在8小時左右。四是蓄電池壽命短，並對環境有二次汙染；四、蓄電池使用壽命短；五、體積及重量大，使用不方便。
發明內容
本實用新型旨在針對現有蓄電池蓄能發動機存在的上述缺陷，提供一種電熱蓄能發動機裝置。本實用新型具有生產成本低、儲能容量大、充電時間較短、使用壽命長和體積及重量小的優點。
為實現上述目的，本實用新型所採用的技術方案如下一種電熱蓄能發動機裝置，包括固定在機架上的蓄能器，其特徵在於所述蓄能器為金屬柱形結構，其內設置與電源連接的電熱棒、分別與外部進水管道和出氣管道連通的水氣循環通道，所述出氣管道出口與氣動馬達連接。
所述水氣循環通道包括位於蓄能器中部位置並與進水口連接的加熱主道、位於電熱棒外側的加熱支道，各加熱支道的上下兩端分別由橫向設置的環形上、下導氣槽連通，所述加熱主道上端經水氣道與上導氣槽連通，下導氣槽經導氣管與外部出氣管道連通。
所述電熱蓄能發動機裝置還包括設置在機架上的固定葉片、設置在氣動轉子動力輸出軸上的水泵及與水泵連通的儲水箱。
所述蓄能器設置在由罩盤固定在機架託盤上的桶狀蓄能器罩內，由支柱固定在機架上，上、下表面由蓋板密封。
所述蓄能器罩為兩層，內層罩體內表面設置有隔熱層，內層和外層間、內層和蓄能器間為真空或惰性氣體腔。
所述電熱棒外沿設置有絕緣層，與蓄能器內壁有間隙；所述儲水箱上設置有限壓閥，進水管道上設置有流量控制閥，出氣管道上設有蒸汽控制閥。
所述機架託盤內設置有真空或惰性氣體腔。
本實用新型與現有的蓄電池蓄能發動機產品相比，具有以下優點一、生產成本低，易於推廣，適合於城市交通車輛的動力裝配以及工薪階層的大眾消費。
二、蓄能性能高，行駛裡程大。
三、蓄能速度快，能量轉化率高，動力調幅大，無環境汙染。
四、使用壽命更長，有利於使用者。
五、可以根據使用者的需求設計體積大小，更趨於人性化。
圖1為本實用新型電熱蓄能發動機截面結構示意圖圖2為電熱蓄能發動機仰視結構示意圖圖3為電熱蓄能發動機蓄能器俯視結構示意圖圖4為本實用新型電熱蓄能發動機截面結構與高壓存氣筒連接示意圖圖中標記1、蓄能器罩，2、真空或惰性氣體腔，3、隔熱層，4、蓄能器，5、上導汽槽，6、加熱支道，7、加熱主道，8、電熱棒，9、下導氣槽，10、上蓋板，11、下蓋板，12、蓄能器支柱，13、導氣管，14、蒸汽控制閥，15、氣動馬達轉子，16、轉子噴嘴，17、固定葉片，18、水泵，19、儲水箱，20、限壓閥，21、流量控制閥，22電源正極，23、電源負極，24動力輸出軸，25罩盤，26、機架，27、下蓋板螺孔，28、進水管，29、上蓋板螺孔，30、出氣管道，31、水氣道，32、中心柱，33、機架託盤，34、高壓存氣筒。
具體實施方式
一種電熱蓄能發動機裝置，包括固定在機架上的蓄能器4，蓄能器4為金屬柱形結構，其內設置與電源正極22、負極23連接的電熱棒8、分別與外部進水管道和出氣管道連通的水氣循環通道，所述出氣管道出口與氣馬達的轉子15連接。水氣循環通道包括位於蓄能器中部位置並與進水口連通的加熱主道7、位於電熱棒8外側的加熱支道6，各加熱支道6的上下兩端分別由橫向設置的環形上、下導氣槽連通，所述加熱主道7上端經水氣道31與上導氣槽5連通，下導氣槽9經導氣管13與外部出氣管道30連通。電熱蓄能發動機裝置還包括氣動轉子延伸的轉子噴嘴16，設置在機架26圓內的固定葉片17和設置在氣動馬達轉子15動力輸出軸24上的水泵18及與水泵18連通的儲水箱19，氣動馬達轉子15及固定葉片17安裝在機架26圓內，轉子15軸與地面垂直，上端固定在蓄能器4中心柱32上，下端固定在機架26下圓盤上。蓄能器4設置在由罩盤25固定在機架託盤33上的桶狀蓄能器罩1內，由蓄能器支柱12固定在機架26上，上、下表面由上蓋板10、下蓋板11密封。蓄能器罩1為兩層，由罩盤25固定在機架託盤33上，內層罩體內表面設置有隔熱層3，內層和外層間、內層和蓄能器間為真空或惰性氣體腔2。電熱棒8外沿設置有絕緣層，與蓄能器4內壁有間隙；所述儲水箱19上設置有限壓閥20，進水管上設置有流量控制閥21，導氣管13上設有蒸汽控制閥14，機架託盤33內設置有真空或惰性氣體腔2。
本實用新型提出的是一種電熱蓄能發動機，包括機架26，安裝在機架26上的蓄能器罩1，置於蓄能器罩1內的蓄能器4，固定在機架26上的氣動馬達轉子15、水泵18，連接在氣動馬達轉子15和水泵18上的儲水箱19、流量控制閥21和蒸汽控制閥14。蓄能器罩1與機架託盤33形成密封腔，密封腔內為真空(惰性氣體)，蓄能器4置於密封腔2內。蓄能器內的電源正負極、進水管和蒸汽導管從中心柱32導入導出，組成兩組電源加熱迴路和蓄能器放熱迴路，使電熱蓄能發動機循環工作。
下面結合示附圖對本實用新型進行詳細闡述。
本實施例如圖1所示，其結構包括蓄能器罩1，蓄能器4，氣動轉子15，轉子噴嘴16，固定葉片17，水泵18，，儲水箱19，機架26為配合組件。蓄能器罩1具有隔熱保溫功能，由兩層隔熱材料組成，在兩層材料中間為真空(惰性氣體)腔2，在蓄能器罩的內壁3和機架託盤33上表面塗有反光隔熱材料，使蓄能器罩1和機架託盤33構成一個真空(惰性氣體)密封腔。將蓄能器4置於密封腔內。蓄能器由一種具有高性能的傳熱、導熱和儲熱金屬製成，蓄能器4柱體內安置有電熱棒8。發動機蓄能時，接通電源22、23，電熱棒8通電發熱，由於電熱棒8置於儲熱金屬體內，加熱後迅速將熱能傳遞給儲熱金屬，蓄能器4加溫時開始儲能。當溫度達到設計的要求時，蓄能器儲存了足夠的能量，電熱蓄能發動完成了蓄能過程。這時斷開電源，蓄能器處於儲能狀態，由於蓄能器罩1有保溫的功能，使蓄能器4能夠在較長的時間保持工作溫度；當使用電熱蓄能發動機時，先在儲水箱19加入一定壓力的氣體，打開流量控制閥21，在19壓力的作用下，進水管28的水進入加熱主道7，水與高溫的蓄能器加熱道接觸時，瞬間進行熱交換，水經加熱成為蒸汽，蒸汽經上水汽道31進入加熱支道6回流到下導氣槽9，經蒸汽導管13進入氣動轉子15，由轉子噴嘴16噴出，高速蒸汽打擊的固定葉片17上，形成反衝力，使氣動轉子旋轉並帶動水泵18工作，水泵18將冷卻後的水抽到儲水箱19中，實現循環工作；在電熱蓄能發動機的工作過程線路中，為保證安全和提供穩定的工作壓力，在管道中還安裝了限壓閥21和多個單向閥。在圖4中，本實用新型採用的是高壓存氣筒。
電熱蓄能發動機是根據電熱轉換原理，先將電能轉換為熱能，再將熱能儲存在金屬儲能裝置中，蓄能的過程是電熱轉換的過程，儲能的過程實際上是蓄能器保溫的過程，採用蓄能器罩保溫的方法，保溫儲能的時間在5天以上。
電熱蓄能發動機的能量來源為電力，蓄能器中的電極為普通產品，充電時對電源的電壓、電流沒有特殊的要求，在普通的電力設施的情況下，可以實現對電熱蓄能發動機充電蓄能。
電熱蓄能發動機蓄能器的蓄能溫度範圍在120--1200度之間，工作溫度在120度以上，工作介質以水為主，水可以閉合循環，長期使用，也可以用壓縮空氣作為介質，圖4所示為電熱發動機蓄能器與高壓空氣的組合結構圖。
電熱蓄能發動機的蓄能能力與儲熱金屬的材質、體積和重量有關，與蓄電池蓄能發動機相比，相同質量和體積的電熱蓄能發動機要比蓄電池蓄能發動機的蓄能能量大。一公斤鋁質合金的儲能材料儲存的熱能可達750000焦，200公斤的鋁質合金的儲能材料儲存的熱能可以驅動小轎車行駛200公裡。
本實用新型電熱蓄能發動機設計的工作介質是水和壓縮空氣，根據這個原理還可以使用其它介質，應屬於本專利的保護範圍。
權利要求1.一種電熱蓄能發動機裝置，包括固定在機架上的蓄能器(4)，其特徵在於所述蓄能器(4)為金屬柱形結構，其內設置與電源連接的電熱棒(8)、分別與外部進水管道和出氣管道連通的水氣循環通道，所述出氣管道出口與氣動馬達連接。
2.根據權利要求1所述的一種電熱蓄能發動機裝置，其特徵在於所述水氣循環通道包括位於蓄能器(4)中部位置並與進水口連接的加熱主道(7)、位於電熱棒(8)外側的加熱支道(6)，各加熱支道(6)的上下兩端分別由橫向設置的環形上、下導氣槽連通，所述加熱主道(7)上端經水氣道(31)與上導氣槽(5)連通，下導氣槽(9)經導氣管(13)與外部出氣管道(30)連通。
3.根據權利要求1所述的一種電熱蓄能發動機裝置，其特徵在於所述電熱蓄能發動機裝置還包括設置在機架(26)上的固定葉片(17)、設置在氣動馬達的轉子(15)動力輸出軸(24)上的水泵(18)及與水泵(18)連通的儲水箱(19)。
4.根據權利要求1所述的一種電熱蓄能發動機裝置，其特徵在於所述蓄能器設置在由罩盤(25)固定在機架託盤(33)上的桶狀蓄能器罩(1)內，由支柱(12)固定在機架(26)上，上、下表面由蓋板密封。
5.根據權利要求4所述的一種電熱蓄能發動機裝置，其特徵在於所述蓄能器罩(1)為兩層，內層罩體內表面設置有隔熱層(3)，內層和外層間、內層和蓄能器間為真空或惰性氣體腔(2)。
6.根據權利要求1、2或3所述的一種電熱蓄能發動機裝置，其特徵在於所述電熱棒(8)外沿設置有絕緣層，與蓄能器(4)內壁有間隙；所述儲水箱(19)上設置有限壓閥(20)，進水管道上設置有流量控制閥(21)，出氣管道(30)上設有蒸汽控制閥(14)。
7.根據權利要求1所述的一種電熱蓄能發動機裝置，其特徵在於所述機架託盤(33)內設置有真空或惰性氣體腔(2)。
專利摘要本實用新型公開了一種電熱蓄能發動機裝置。本實用新型中蓄能器為金屬柱形結構，其內設置與電源連接的電熱棒、分別與外部進水管道和出氣管道連通的水氣循環通道，出氣管道出口與氣動馬達連接，水氣循環通道包括位於蓄能器中部位置並與進水口連接的加熱主道、位於電熱棒外側的加熱支道，各加熱支道的上下兩端分別由橫向設置的環形上、下導氣槽連通，加熱主道上端經水氣道與上導氣槽連通，下導氣槽經導氣管與外部出氣管道連通。本實用新型生產成本低，蓄能速度快，能量轉化率高，動力調幅大，無環境汙染，適合於城市交通車輛的動力裝配以及工薪階層的大眾消費。
文檔編號F01D15/00GK2893158SQ200620032810
公開日2007年4月25日 申請日期2006年1月16日 優先權日2006年1月16日
發明者王明祥 申請人:王明祥