專利名稱:太陽能、內燃機及蒸汽機混合發動機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種充分利用太陽能，以及內燃機和蒸汽機余能的太陽能、內燃機及蒸汽機混合發動機。
背景技術：
在現代工業高速發展的今天，能源問題逐漸凸現，世界能源日益減少。目前，汽車運輸主要使用燃料，它會產生大量的二氧化碳而污染空氣；工業用電需要建水電站、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。為此，世界上使用清潔能源的呼聲越來越大，太陽能的利用無疑將成為清潔能源的首選。目前，太陽能的利用一直停留在利用太陽能照射在太陽能電池板上產生電能和利用太陽能熱水器來使水加熱來方便人們的日常生活，其太陽能的利用率極其有限。所以，另辟途徑充分利用太陽能，以及充分利用內燃機和蒸汽機的余能是當務之急。

發明內容有鑒于此，本發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能、內燃機及蒸汽機混合發動機。
本發明的技術方案是設計一種太陽能、內燃機及蒸汽機混合發動機，包括帶冷卻水箱的內燃機，太陽能加熱器、熱交換器及蒸汽機，所述冷卻水箱與太陽能加熱器管道相連，太陽能加熱器與熱交換器管道相連，熱交換器與蒸汽機管道相連。
從內燃機排出的尾氣進入熱交換器進行能量交換后，排出尾氣。
所述蒸汽機還包括風冷卻器，蒸汽機余汽經太陽能加熱器，再經風冷后，其冷凝水進入內燃機冷卻水箱，循環利用。
還包括一個或一個以上的太陽能聚光器，太陽能聚光器可跟蹤太陽轉動，并將聚光束照射在所述熱交換器上。
本發明由于采用的太陽能、內燃機及蒸汽機混合發動機，包括帶冷卻水箱的內燃機，太陽能加熱器、熱交換器及蒸汽機，其特征在于所述冷卻水箱與太陽能加熱器管道相連，太陽能加熱器與熱交換器管道相連，熱交換器與蒸汽機管道相連。所以，本發明具有都可以最大限度地節約能源。白天，內燃機和蒸汽機工作，隨著太陽光強度的增加，而減少內燃機工作氣缸數，甚至不用燒油；黑夜，由于無陽光，但它利用內燃機尾氣使水蒸發推動蒸汽機工作，從而減少內燃機工作氣缸數，也最大限度地降低了能源消耗。
圖1是本發明結構原理方框示意圖；圖2是圖1的具體實施例的結構示意圖；圖3是太陽能照射區域結構示意圖；圖4是本發明太陽能系統的電路原理示意圖。
具體實施方式下面結合附圖對本發明作進一步描述。
請參見圖1，它是一種太陽能、內燃機及蒸汽機混合發動機，包括帶冷卻水箱1的內燃機2，太陽能加熱器3、熱交換器4及蒸汽機5，所述冷卻水箱1與太陽能加熱器3管道相連，太陽能加熱器3與熱交換器4管道相連，熱交換器4與蒸汽機5管道相連。從內燃機2排出的尾氣8進入熱交換器4進行能量交換后，排出尾氣。在所述冷卻水箱1的上部連接有補水箱11。所述蒸汽機5還包括風冷卻器6，蒸汽機5的余汽經太陽能加熱器3，再經風冷卻器6風冷后，其冷凝水進入內燃機冷卻水箱1，循環利用。在所熱交換器4的周圍布置有一個或一個以上的太陽能聚光器7，太陽能聚光器7可跟蹤太陽轉動，并將聚光束照射在所述熱交換器4上。內燃機2的尾氣8經熱交換器4，交換能量后排入大氣。
本發明的工作原理，首先內燃機2啟動，這時內燃機2工作，內燃機冷卻水箱1中的水溫升高，當其溫度升高到80度左右時，用水泵A110(參見圖2)抽入太陽能加熱器3中(在太陽能加熱器3外表面上布置有太陽能照射發熱管，當然，兩者也可以分離的)，在太陽能及內燃機的雙重作用下，內燃機冷卻水箱1中水在太陽能加熱器3與內燃機冷卻水箱1之間循環，水的水溫快速升高，當水溫升到近100度時，再經泵111泵入熱交換器4中，在熱交換器中；這時，接近100度的水，再受兩個方面的熱量作用，一是內燃機2的尾氣8，二是太陽能聚光器7的作用，使熱交換器4中的水迅速蒸發，產生高溫高壓蒸汽，從而推動蒸汽機做功；當然，可以設置一個控制進油或進汽的閥門系統(圖中未示)，它能使蒸汽機增加工作氣缸時，相對應地減少內燃機的工作氣缸，反之亦然。顯然，控制進油或進汽的閥門系統也可以不設置，而采用人工控制的方式。
請參見圖2，圖2與圖1相比，其基本結構相同，所不同的是，增加了儲水箱9，并將太陽能加熱管10從太陽能加熱器4上分離出來了。圖2所示實施例的工作步驟可分為三個水循環第一個水循環是水溫由常溫升到80度，內燃機2啟動，內燃機缸體散熱循環開始，水由內燃機水箱1經水泵A110到太陽能加熱器3，然后，再返回到內燃機水箱1，如此循環，水溫升高到80度左右。
第二個水循環是水溫從80度左右到100度左右，當內燃機水箱1的水溫達到80度左右時，水泵B111啟動，內燃機水箱1的水進入儲水箱9，當儲水箱9中水位到達預定水位后，水泵B111停止運轉，貯水箱9中的水經太陽能加熱管10加熱后、再返回貯水箱9，如此循環，水溫升高到近100度。
第三個循環是水加熱蒸發做功循環；當第二個循環中的水溫達到近100度后，水泵C112啟動，水經止回閥泵入熱交換器4，達到預定水位停止，近100度的水在熱交換器4中經內燃機2的尾氣8和太陽能聚光器7雙重加熱，迅速蒸發，當其壓力達到足以推動蒸汽機5工作時，蒸汽壓力反壓力把壓力自推閥113打開，推動蒸汽機5工作，同時，如果蒸汽機5的一個缸工作壓力還足以推動第二個缸工作，那么壓力自推閥113把汽放入另外一個汽缸，同時，通過連鎖作用，蒸汽機5每工作一個汽缸，內燃機2就減少一個汽缸工作，達到節能甚至不用內燃機2工作的目的。蒸汽經蒸汽機5做功后，排出的余汽進入太陽能加熱管10，對第二個循環中的水進行加熱，然后，通過風冷卻器6，變成冷凝水，再進入內燃機冷卻水箱1，冷凝水重復利用。
發動機停止后，系統中的水經水泵進入儲水箱9，整個系統中的水全部回流到儲水箱中，為下次工作作好準備。
請參見圖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，當太陽光直射時，從透凸鏡上射下來的光線落在O區，這時，在A、B、C、D區的直流電機均不工作，從各個反射凹鏡反射的光反射到蒸發器上，使水受熱蒸發。
當A區的感應器121感應到光線時，A區的電機MA正轉，C區的電機MC反轉，B、D區的電機MB、MD不轉，這時，A區在電機MA的作用下上升，C區則下降；當C區的感應器感125應到光線時，C區的電機MC正轉，A區的電機MA反轉，B、D區的電機MB、MD不轉，這時，C區在電機MC的作用下上升，A區則下降；當B區的感應器127感應到光線時，B區的電機MB正轉，D區的電機MD反轉，A、C區的電機MA、MC不轉，這時，B區在電機MB的作用下上升，D區則下降；當D區的感應器123感應到光線時，D區的電機MD正轉，B區的電機MB反轉，A、C區的電機MA、MC不轉，這時，D區在電機MD的作用下上升，B區則下降；當A、B區的感應器128感應到光線時，A、B區的電機MA、MB正轉，C、D區的電機MC、MD反轉，這時，A、B區在電機MA、MB的作用下上升，C、D區則下降；當B、C區的感應器126感應到光線時，B、C區的電機MC、MB正轉，A、D區的電機MA、MD反轉，這時，B、C區在電機MB、MC的作用下上升，D、A區則下降；當C、D區的感應器124感應到光線時，C、D區的電機MC、MD正轉，A、B區的電機MA、MB反轉，這時，C、D區在電機MC、MD的作用下上升，A、B區則下降；當A、D區的感應器122感應到光線時，A、D區的電機MA、MD正轉，B、C區的電機MB、MC反轉，這時，A、D區在電機MA、MD的作用下上升，B、C區則下降。
圖3和圖4所示的太陽能聚光器7也可以用現有市場上出售的類似產品代替，其技術因為是現有技術，所以不在這里贅述。
權利要求
1.一種太陽能、內燃機及蒸汽機混合發動機，包括帶冷卻水箱的內燃機，太陽能加熱器、熱交換器及蒸汽機，其特征在于所述冷卻水箱與太陽能加熱器管道相連，太陽能加熱器與熱交換器管道相連，熱交換器與蒸汽機管道相連。
2.根據權利要求
1所述的太陽能、內燃機及蒸汽機混合發動機，其特征在于從內燃機排出的尾氣進入熱交換器進行能量交換后，排出尾氣。
3.根據權利要求
1所述的太陽能、內燃機及蒸汽機混合發動機，其特征在于所述蒸汽機還包括風冷卻器，蒸汽機余汽經太陽能加熱器，再經風冷后，其冷凝水進入內燃機冷卻水箱，循環利用。
4.根據權利要求
1所述的太陽能、內燃機及蒸汽機混合發動機，其特征在于還包括一個或一個以上的太陽能聚光器，太陽能聚光器可跟蹤太陽轉動，并將聚光束照射在所述熱交換器上。
專利摘要
一種太陽能、內燃機及蒸汽機混合發動機，包括帶冷卻水箱1的內燃機2，太陽能加熱器3、熱交換器4及蒸汽機5，所述冷卻水箱1與太陽能加熱器3管道相連，太陽能加熱器3與熱交換器4管道相連，熱交換器4與蒸汽機5管道相連。從內燃機2排出的尾氣8進入熱交換器4進行能量交換后，排出尾氣。在所述冷卻水箱1的上部連接有補水箱11。所述蒸汽機5還包括風冷卻器6，蒸汽機5的余汽經太陽能加熱器3，再經風冷卻器6風冷后，其冷凝水進入內燃機冷卻水箱1，循環利用。本發明利用太陽能、內燃機尾氣使水蒸發推動蒸汽機工作，從而減少內燃機工作氣缸數，最大限度地降低了能源消耗。
文檔編號F01K23/02GK1995717SQ200610157026
公開日2007年7月11日 申請日期2006年11月23日
發明者郭雪兵 申請人:郭雪兵導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan