專利名稱：冷源做功熱氣機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱能與動力領(lǐng)域，尤其是一種冷源做功熱氣機。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)熱氣機例如斯特林發(fā)動機，其冷缸和熱缸的壓力基本相同，而且壓縮比非常低(目前世界上最好的斯特林發(fā)動機的壓縮比僅為2左右)，這些都嚴(yán)重影響著斯特林發(fā)動機的效率，不僅如此，冷缸和熱缸之間必須具有特定的相位差，這就不可避免的影響其使用范圍。因此需要發(fā)明一種新型熱氣機。

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:
方案1.一種冷源做功熱氣機，包括氣缸活塞機構(gòu)、加熱器、冷卻器、氣體做功機構(gòu)和氣體壓縮機構(gòu)，所述氣缸活塞機構(gòu)的氣缸經(jīng)排氣通道與所述氣體做功機構(gòu)的氣體入口連通，所述氣體做功機構(gòu)的氣體出口經(jīng)所述冷卻器與所述氣體壓縮機構(gòu)的氣體入口連通；所述氣體壓縮機構(gòu)的氣體出口經(jīng)回充通道與所述氣缸活塞機構(gòu)的氣缸連通，所述加熱器設(shè)置在所述氣缸活塞機構(gòu)的氣缸上和/或設(shè)置在所述排氣通道上和/或設(shè)置在所述回充通道上。方案2.—種冷源做功熱氣機，包括氣缸活塞機構(gòu)、內(nèi)燃燃燒室、冷卻器、氣體做功機構(gòu)和氣體壓縮機構(gòu)，所述氣缸活塞機構(gòu)的氣缸經(jīng)排氣通道與所述氣體做功機構(gòu)的氣體入口連通，所述氣體做功機構(gòu)的氣體出口經(jīng)所述冷卻器和所述氣體壓縮機構(gòu)的氣體入口連通，所述氣體壓縮機構(gòu)的氣體出口經(jīng)回充通道與所述氣缸活塞機構(gòu)的氣缸連通，形成工質(zhì)閉合回路；所述內(nèi)燃燃燒室設(shè)置在所述氣缸活塞機構(gòu)的氣缸內(nèi)和/或設(shè)置在所述排氣通道內(nèi)和/或設(shè)置在所述回充通道內(nèi)，在所述工質(zhì)閉合回路上設(shè)工質(zhì)導(dǎo)出口。方案3.在方案I或方案2的基礎(chǔ)上，進一步在所述排氣通道上設(shè)排氣正時控制閥。方案4.在方案I或方案2的基礎(chǔ)上，進一步在所述回充通道上設(shè)回充正時控制閥。方案5.在方案4的基礎(chǔ)上，進一步在所述回充正時控制閥和所述氣體壓縮機構(gòu)的氣體出口之間的所述回充通道上設(shè)工質(zhì)儲罐。方案6.在方案I或方案2的基礎(chǔ)上,進一步在所述氣缸活塞機構(gòu)的氣缸上、與所述排氣通道的連通處設(shè)排氣門；在所述氣缸活塞機構(gòu)的氣缸上、與所述回充通道的連通處設(shè)回充門。方案7.在方案I或方案2的基礎(chǔ)上，進一步將所述氣體做功機構(gòu)設(shè)為渦輪動力機構(gòu)或設(shè)為活塞式氣體做功機構(gòu)。方案8.在方案I或方案2的基礎(chǔ)上，進一步將所述氣體壓縮機構(gòu)設(shè)為葉輪壓氣機或設(shè)為活塞式氣體壓縮機構(gòu)。方案9.在方案I或方案2的基礎(chǔ)上，進一步使所述氣體做功機構(gòu)對所述氣體壓縮機構(gòu)輸出動力。方案10.在方案I或方案2的基礎(chǔ)上，所述冷源做功熱氣機進一步還包括熱交換式回?zé)崞?，所述熱交換式回?zé)崞鞯谋焕鋮s流體通道設(shè)為所述排氣通道，所述熱交換式回?zé)崞鞯谋患訜崃黧w通道設(shè)為所述回充通道。方案11.在方案I的基礎(chǔ)上，所述冷源做功熱氣機進一步還包括熱交換式回?zé)崞?，所述熱交換式回?zé)崞鞯谋焕鋮s流體通道設(shè)為所述排氣通道，所述熱交換式回?zé)崞鞯谋患訜崃黧w通道設(shè)為所述回充通道，將所述加熱器設(shè)置在所述氣缸活塞機構(gòu)的氣缸和所述熱交換式回?zé)崞髦g的所述排氣通道上。方案12.在方案2基礎(chǔ)上，所述冷源做功熱氣機進一步還包括熱交換式回?zé)崞?，所述熱交換式回?zé)崞鞯谋焕鋮s流體通道設(shè)為所述排氣通道，所述熱交換式回?zé)崞鞯谋患訜崃黧w通道設(shè)為所述回充通道，將所述內(nèi)燃燃燒室設(shè)置在所述氣缸活塞機構(gòu)的氣缸和所述熱交換式回?zé)崞髦g的所述排氣通道內(nèi)。方案13.在方案I或方案2的基礎(chǔ)上，進一步將所述排氣通道和所述回充通道在靠近所述氣缸活塞機構(gòu)的一端一體化設(shè)置為往復(fù)通道，所述氣體做功機構(gòu)的氣體入口和所述氣體壓縮機構(gòu)的氣體出口均與所述往復(fù)通道的另一端連通。方案14.在方案13的基礎(chǔ)上，所述冷源做功熱氣機進一步還包括填料式回?zé)崞鳎鎏盍鲜交責(zé)崞髟O(shè)在所述往復(fù)通道內(nèi)。方案15.在方案I的基礎(chǔ)上，進一步將所述排氣通道和所述回充通道在靠近所述氣缸活塞機構(gòu)的一端一體化設(shè)置為往復(fù)通道，所述氣體做功機構(gòu)的氣體入口和所述氣體壓縮機構(gòu)的氣體出口均與所述往復(fù)通道的另一端連通，所述冷源做功熱氣機還包括填料式回?zé)崞?，所述填料式回?zé)崞髟O(shè)在所述往復(fù)通道內(nèi)，所述加熱器設(shè)置在所述氣缸活塞機構(gòu)的氣缸和所述填料式回?zé)崞髦g的所述往復(fù)通道上。方案16.在方案2的基礎(chǔ)上，進一步所述排氣通道和所述回充通道在靠近所述氣缸活塞機構(gòu)的一端一體化設(shè)置為往復(fù)通道，所述氣體做功機構(gòu)的氣體入口和所述氣體壓縮機構(gòu)的氣體出口均與所述往復(fù)通道的另一端連通，所述冷源做功熱氣機還包括填料式回?zé)崞鳎鎏盍鲜交責(zé)崞髟O(shè)在所述往復(fù)通道內(nèi)，將所述內(nèi)燃燃燒室設(shè)置在所述氣缸活塞機構(gòu)的氣缸和所述填料式回?zé)崞髦g的所述往復(fù)通道內(nèi)。方案17.在方案I或方案2的基礎(chǔ)上，所述冷源做功熱氣機進一步包括至少兩個所述氣缸活塞機構(gòu)，所述回充通道經(jīng)進氣分配裝置與所述氣體壓縮機構(gòu)的氣體出口連通，所述排氣通道經(jīng)排氣分配裝置與所述氣體做功機構(gòu)的氣體入口連通。方案18.在方案2的基礎(chǔ)上，所述冷源做功熱氣機進一步還包括四類門氣缸活塞機構(gòu)，所述四類門氣缸活塞機構(gòu)的供氣口與所述工質(zhì)閉合回路連通，所述四類門氣缸活塞機構(gòu)的回充口與所述工質(zhì)導(dǎo)出口連通。方案19.在方案18的基礎(chǔ)上，進一步將所述氣缸活塞機構(gòu)設(shè)置為兩個以上。本發(fā)明的原理是:在所述氣缸活塞機構(gòu)的活塞處于上止點附近時，經(jīng)所述氣體壓縮機構(gòu)增壓后的氣體工質(zhì)直接或經(jīng)所述回?zé)崞?填料式回?zé)崞骰驘峤粨Q器式回?zé)崞?供送到所述加熱器內(nèi)，在所述加熱器內(nèi)吸熱(恒溫吸熱、吸熱升壓或吸熱升溫)后推動所述氣缸活塞機構(gòu)的活塞下行對外做功，當(dāng)所述氣缸活塞機構(gòu)的活塞趨近下止點時(或越過下止點時)，氣體工質(zhì)直接或經(jīng)所述回?zé)崞?填料式回?zé)崞骰驘峤粨Q器式回?zé)崞?進入所述氣體做功機構(gòu)，推動所述氣體做功機構(gòu)做功；從所述氣體做功機構(gòu)排出的氣體工質(zhì)經(jīng)所述冷卻器冷卻后進入所述氣體壓縮機構(gòu)，如此循環(huán)周而復(fù)始對外做功。本發(fā)明中，在設(shè)有所述排氣正時控制閥或所述回充正時控制閥的結(jié)構(gòu)中，所述冷源做功熱氣機中氣體工質(zhì)的流動可以通過所述排氣正時控制閥或所述回充正時控制閥進行控制。本發(fā)明中，在設(shè)有所述渦輪動力機構(gòu)和所述葉輪壓氣機的結(jié)構(gòu)中，通過所述渦輪動力機構(gòu)和所述葉輪壓氣機控制所述冷源做功熱氣機中氣體工質(zhì)的流動。本發(fā)明中，所述加熱器是指能夠在系統(tǒng)外部對工質(zhì)進行加熱的裝置，可以是太陽能加熱器，還可以是熱交換器或其他外然形式的加熱器。本發(fā)明中，所述工質(zhì)閉合回路是指所述氣缸活塞機構(gòu)、所述內(nèi)燃燃燒室、所述冷卻器、所述氣體做功機構(gòu)和氣體壓縮機構(gòu)等及它們之間的連通通道構(gòu)成的工質(zhì)可循環(huán)流動的空間。本發(fā)明中，所述內(nèi)燃燃燒室是指氧化劑和還原劑發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)后所形成的高溫產(chǎn)物直接作為循環(huán)工質(zhì)或與所述工質(zhì)閉合回路內(nèi)事先存在的其它氣體混合后作為循環(huán)工質(zhì)的燃燒室。根據(jù)技術(shù)常識，需要在所述工質(zhì)閉合回路上設(shè)置氧化劑和還原劑的入口，或者將氧化劑和還原劑預(yù)先存入所述工質(zhì)閉合回路中。本發(fā)明中，所述氣缸包括氣缸套、氣缸蓋以及由氣缸套和氣缸蓋所形成的容積空間，所述氣缸上的連通口可設(shè)置在氣缸蓋上，也可設(shè)置在氣缸套上。本發(fā)明中，所述熱交換器式回?zé)崞魇侵冈O(shè)在所述冷卻器之前的，能夠?qū)碜运黾訜崞髁飨蛩隼鋮s器的高溫工質(zhì)的熱量傳遞給即將進入所述加熱器的工質(zhì)的熱交換器。本發(fā)明中，所述填料式回?zé)崞魇侵府?dāng)高溫工質(zhì)流過多孔填料區(qū)域時將自身的熱量留給填料，當(dāng)?shù)蜏毓べ|(zhì)逆行流過多孔填料區(qū)域時吸收填料所存儲的熱量的裝置。 本發(fā)明中，所述冷卻器是指能夠使工質(zhì)降溫的裝置，它可以是散熱器，也可以是熱交換器。本發(fā)明中，所述工質(zhì)儲罐用于實現(xiàn)機構(gòu)工作的相位差，如果不設(shè)所述工質(zhì)儲罐的話，所述氣體壓縮機構(gòu)的工質(zhì)出口與所述回充正時控制閥之間的通道的容積空間也可充當(dāng)所述工質(zhì)儲罐的作用。本發(fā)明中，所述四類門氣缸活塞機構(gòu)是指氣缸上設(shè)有進氣口、排氣口、供氣口和回充口，在所述進氣口、所述排氣口、所述供氣口和所述回充口處依次對應(yīng)設(shè)置進氣門、排氣門、供氣門和回充門的氣缸活塞機構(gòu)。本發(fā)明中，應(yīng)根據(jù)熱能與動力領(lǐng)域的公知技術(shù)，在必要的地方設(shè)置必要的部件、單元或系統(tǒng)等。本發(fā)明的有益效果如下:
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、效率高、造價低使用壽命長。


圖1是本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意 圖3是本發(fā)明實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明實施例4的結(jié)構(gòu)示意 圖5是本發(fā)明實施例5的結(jié)構(gòu)示意 圖6是本發(fā)明實施例6的結(jié)構(gòu)示意 圖7是本發(fā)明實施例7的結(jié)構(gòu)示意 圖8是本發(fā)明實施例8的結(jié)構(gòu)示意 圖9是本發(fā)明實施例9的結(jié)構(gòu)示意 圖10是本發(fā)明實施例10的結(jié)構(gòu)示意 圖11是本發(fā)明實施例11的結(jié)構(gòu)示意 圖12是本發(fā)明實施例12的結(jié)構(gòu)示意 圖13是本發(fā)明實施例13的結(jié)構(gòu)示意 圖14是本發(fā)明實施例14的結(jié)構(gòu)示意 圖15是本發(fā)明實施例15的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:
I氣缸活塞機構(gòu)、2加熱器、3冷卻器、4氣體做功機構(gòu)、5氣體壓縮機構(gòu)、6排氣通道、7回充通道、8、內(nèi)燃燃燒室、80工質(zhì)導(dǎo)出口、90排氣正時控制閥、91回充正時控制閥、41渦輪動力機構(gòu)、42活塞式氣體做功機構(gòu)、51葉輪壓氣機、52活塞式氣體壓縮機構(gòu)、9往復(fù)通道、10熱交換器式回?zé)崞鳌?1填料式回?zé)崞鳌?1工質(zhì)儲罐、12排氣分配裝置、13進氣分配裝置、100四類門氣缸活塞機構(gòu)、101供氣口、102回充口。
具體實施例方式實施例1
如圖1所不的冷源做功熱氣機，包括氣缸活塞機構(gòu)1、加熱器2、冷卻器3、氣體做功機構(gòu)4和氣體壓縮機構(gòu)5，所述氣缸活塞機構(gòu)I的氣缸經(jīng)排氣通道6與所述氣體做功機構(gòu)4的氣體入口連通，所述氣體做功機構(gòu)4的氣體出口經(jīng)所述冷卻器3與所述氣體壓縮機構(gòu)5的氣體入口連通；所述氣體壓縮機構(gòu)5的氣體出口經(jīng)回充通道7與所述氣缸活塞機構(gòu)I的氣缸連通，所述加熱器2設(shè)置在所述氣缸活塞機構(gòu)I的氣缸上。本實施例中，在所述排氣通道6上設(shè)置了排氣正時控制閥90，在所述回充通道7上設(shè)置了回充正時控制閥91 ;將所述氣體做功機構(gòu)4具體的設(shè)為了渦輪動力機構(gòu)41，將所述氣體壓縮機構(gòu)5具體的設(shè)為了葉輪壓氣機51，所述渦輪動力機構(gòu)41對所述葉輪壓氣機51輸出動力。作為可以變換的實施方式，所述加熱器2也可以改為設(shè)置在所述排氣通道6或改為設(shè)置所述回充通道7上，或者改為在上述三個位置上同時設(shè)置，或改為在上述三個位置上任擇兩處同時設(shè)置。作為可以變換的實施方式，所述排氣正時控制閥90和所述回充正時控制閥91可以不設(shè)或擇一設(shè)置。作為可以變換的實施方式，所述渦輪動力機構(gòu)41可以不對所述葉輪壓氣機51輸出動力，而是對外輸出動力。實施例2
如圖2所示的冷源做功熱氣機，包括氣缸活塞機構(gòu)1、內(nèi)燃燃燒室8、冷卻器3、氣體做功機構(gòu)4和氣體壓縮機構(gòu)5,所述氣缸活塞機構(gòu)I的氣缸經(jīng)排氣通道6與所述氣體做功機構(gòu)4的氣體入口連通，所述氣體做功機構(gòu)4的氣體出口經(jīng)所述冷卻器3和所述氣體壓縮機構(gòu)5的氣體入口連通，所述氣體壓縮機構(gòu)5的氣體出口經(jīng)回充通道7與所述氣缸活塞機構(gòu)I的氣缸連通，形成工質(zhì)閉合回路；所述內(nèi)燃燃燒室8設(shè)置在所述氣缸活塞機構(gòu)I的氣缸內(nèi)，所述工質(zhì)閉合回路上設(shè)有工質(zhì)導(dǎo)出口 80。本實施例中，在所述排氣通道6上設(shè)置了排氣正時控制閥90，在所述回充通道7上設(shè)置了回充正時控制閥91 ;將所述氣體做功機構(gòu)4具體的設(shè)為了渦輪動力機構(gòu)41，將所述氣體壓縮機構(gòu)具體的設(shè)為了葉輪壓氣機51，所述渦輪動力機構(gòu)41對所述葉輪壓氣機51輸出動力。本實施例中，所述工質(zhì)導(dǎo)出口 80具體的設(shè)置在了所述氣體做功機構(gòu)4的氣體出口與所述冷卻器3之間的連通通道上，作為可以變換的實施方式，所述工質(zhì)導(dǎo)出口 80還可以改為設(shè)置在所述工質(zhì)閉合回路上的其它任何位置上。作為可以變換的實施方式，所述內(nèi)燃燃燒室8可改為設(shè)在所述排氣通道6內(nèi)或改為設(shè)置在所述回充通道7內(nèi)，改為在上述三個位置上同時設(shè)置，或改為在上述三個位置上任擇兩處同時設(shè)置。作為可以變換的實施方式，所述排氣正時控制閥90和所述回充正時控制閥91可以不設(shè)或擇一設(shè)置。作為可以變換的實施方式，所述渦輪動力機構(gòu)41可以不對所述葉輪壓氣機51輸出動力，而是對外輸出動力。實施例3
如圖3所示的冷源做功熱氣機，其與實施例1的區(qū)別在于:
將所述加熱器2改為設(shè)置在所述排氣通道6上；在所述回充正時控制閥91和所述氣體壓縮機構(gòu)5的氣體出口之間的所述回充通道7上增設(shè)工質(zhì)儲罐81 ;將所述氣體做功機構(gòu)4改設(shè)為活塞式氣體做功機構(gòu)42,將所述氣體壓縮機構(gòu)5改設(shè)為活塞式氣體壓縮機構(gòu)52 ;在所述氣缸活塞機構(gòu)I的氣缸上、與所述排氣通道6的連通處增設(shè)排氣門，在所述氣缸活塞機構(gòu)I的氣缸上、與所述回充通道7的連通處增設(shè)回充門。本發(fā)明的所有實施方式中，都可以參考本實施例設(shè)置所述工質(zhì)儲罐81。實施例4
如圖4所示的冷源做功熱氣機，其與實施例2的區(qū)別在于:
取消了所述排氣正時控制閥90和所述回充正時控制閥91，在所述氣缸活塞機構(gòu)I的氣缸上、與所述排氣通道6的連通處增設(shè)排氣門，在所述氣缸活塞機構(gòu)I的氣缸上、與所述回充通道7的連通處增設(shè)回充門，將所述氣體做功機構(gòu)4改設(shè)為活塞式氣體做功機構(gòu)42，將所述氣體壓縮機構(gòu)5設(shè)為活塞式氣體壓縮機構(gòu)52。實施例5
如圖5所示的冷源做功熱氣機，其與實施例1的區(qū)別在于:
取消所述排氣正時控制閥90和所述回充正時控制閥91，在所述氣缸活塞機構(gòu)I的氣缸上、與所述排氣通道6的連通處增設(shè)排氣門，在所述氣缸活塞機構(gòu)I的氣缸上、與所述回充通道7的連通處增設(shè)回充門，并增設(shè)熱交換式回?zé)崞?0，所述熱交換式回?zé)崞?0的被冷卻流體通道設(shè)為所述排氣通道6，所述熱交換式回?zé)崞?0的被加熱流體通道設(shè)為所述回充通道7。作為可以變換的實施方式，所述加熱器2可以改為設(shè)置在所述氣缸活塞機構(gòu)I的氣缸和所述熱交換式回?zé)崞?0之間的所述排氣通道6上。實施例6
如圖6所示的冷源做功熱氣機，其與實施例2的區(qū)別在于:
取消所述排氣正時控制閥90和所述回充正時控制閥91，在所述氣缸活塞機構(gòu)I的氣缸上、與所述排氣通道6的連通處增設(shè)排氣門，在所述氣缸活塞機構(gòu)I的氣缸上、與所述回充通道7的連通處增設(shè)回充門，并增設(shè)熱交換式回?zé)崞?0，所述熱交換式回?zé)崞?0的被冷卻流體通道設(shè)為所述排氣通道6，所述熱交換式回?zé)崞?0的被加熱流體通道設(shè)為所述回充通道7。作為可以變換的實施方式，所述內(nèi)燃燃燒室8可以改為設(shè)置在所述氣缸活塞機構(gòu)I的氣缸和所述熱交換式回?zé)崞?0之間的所述排氣通道6內(nèi)。實施例7
如圖7所示的冷源做功熱氣機，其與實施例1的區(qū)別在于:
將所述排氣通道6和所述回充通道7在靠近所述氣缸活塞機構(gòu)I的一端改為一體化設(shè)置為往復(fù)通道9，所述氣體做功機構(gòu)4的氣體入口和所述氣體壓縮機構(gòu)5的氣體出口均與所述往復(fù)通道9的另一端連通；并增設(shè)填料式回?zé)崞?1，所述填料式回?zé)崞?1設(shè)在所述往復(fù)通道9內(nèi)。本實施例中，將所述氣體做功機構(gòu)4改設(shè)為了活塞式氣體做功機構(gòu)42，將所述加熱器2該為設(shè)置在所述氣缸活塞機構(gòu)I的氣缸和所述填料式回?zé)崞?1之間的所述往復(fù)通道9上。實施例8
如圖8所示的冷源做功熱氣機，其與實施例2的區(qū)別在于:
將所述排氣通道6和所述回充通道7在靠近所述氣缸活塞機構(gòu)I的一端改為一體化設(shè)置為往復(fù)通道9，所述氣體做功機構(gòu)4的氣體入口和所述氣體壓縮機構(gòu)5的氣體出口均與所述往復(fù)通道9的另一端連通，并增設(shè)填料式回?zé)崞?1，所述填料式回?zé)崞?1設(shè)在所述往復(fù)通道9內(nèi)。本實施例中，將所述氣體做功機構(gòu)4改設(shè)為了活塞式氣體做功機構(gòu)42，所述氣體壓縮機構(gòu)5設(shè)為葉輪壓氣機51。作為可以變換的實施方式，所述內(nèi)燃燃燒室8可以改為設(shè)置在所述氣缸活塞機構(gòu)I氣缸和所述填料式回?zé)崞?1之間的所述往復(fù)通道9內(nèi)。實施例9
如圖9所示的冷源做功熱氣機，其與實施例7的區(qū)別在于:
將所述加熱器2改為設(shè)置在所述氣缸活塞機構(gòu)I的氣缸上，將所述氣體做功機構(gòu)4改設(shè)為渦輪動力機構(gòu)41，將所述氣體壓縮機構(gòu)5設(shè)為活塞式氣體壓縮機構(gòu)52。實施例10
如圖10所示的冷源做功熱氣機，其與實施例8的區(qū)別在于:
將所述氣體做功機構(gòu)4改設(shè)為渦輪動力機構(gòu)41，將所述氣體壓縮機構(gòu)5改設(shè)為活塞式氣體壓縮機構(gòu)52。
作為可以變換的實施方式，還可以將所述內(nèi)燃燃燒室8改為設(shè)置在所述氣缸活塞機構(gòu)I的氣缸和所述填料式回?zé)崞?1之間的往復(fù)通道9內(nèi)。實施例11
如圖11所示的冷源做功熱氣機，與實施例1的區(qū)別在于:
增設(shè)兩個所述氣缸活塞機構(gòu)I，使所述冷源做功熱氣機包括三個所述氣缸活塞機構(gòu)1，將所述排氣通道6和所述回充通道7在靠近所述氣缸活塞機構(gòu)I的一端改為一體化設(shè)置為往復(fù)通道9，將分別與每個所述氣缸活塞機構(gòu)I的氣缸連通的所有所述回充通道7經(jīng)進氣分配裝置13與所述氣體壓縮機構(gòu)5的氣體出口連通，將分別與每個所述氣缸活塞機構(gòu)I的氣缸連通的所有所述排氣通道6經(jīng)排氣分配裝置12與所述氣體做功機構(gòu)4的氣體入口連通。作為可以變換的實施方式，所述冷源做功熱氣機包括兩個或四個以上所述氣缸活塞機構(gòu)I。本發(fā)明的所有實施方式中，都可以參照本實施例設(shè)置兩個以上所述氣缸活塞機構(gòu)
1實施例12
如圖12所示的冷源做功熱氣機，其與實施例10的區(qū)別在于:
將所述氣體壓縮機構(gòu)5改設(shè)為葉輪壓氣機51。實施例13
如圖13所示的冷源做功熱氣機，其與實施例12的區(qū)別在于:
增設(shè)一個所述氣缸活塞機構(gòu)I，使所述冷源做功熱氣機包括兩個所述氣缸活塞機構(gòu)1，并增設(shè)了四類門氣缸活塞機構(gòu)100，所述四類門氣缸活塞機構(gòu)100的供氣口 101與所述工質(zhì)閉合回路連通，具體的所述供氣口 101經(jīng)控制閥分別與兩個所述氣缸活塞機構(gòu)I的氣缸連通，所述四類門氣缸活塞機構(gòu)100的回充口 102與所述工質(zhì)導(dǎo)出口 80連通。作為可以變換的實施方式，所述供氣口 101還可以改為和所述工質(zhì)閉合回路的任何其它位置連通。本發(fā)明的所有設(shè)置所述內(nèi)燃燃燒室8的實施方式中，都可以參照本實施例設(shè)置所述四類門氣缸活塞機構(gòu)100。實施例14
如圖14所示的冷源做功熱氣機，其與實施例13的區(qū)別在于:所述供氣口 101改為直接與所述葉輪壓氣機51的氣體出口連通。實施例15
如圖15所示的冷源做功熱氣機，其與實施例14的區(qū)別在于:所述供氣口 101改為直接與所述葉輪壓氣機51的氣體入口連通；
本實施例中，所述供氣口 101與所述葉輪壓氣機51的氣體入口可采用如下方式的連通:將所述供氣口 101設(shè)為射流泵的動力流體噴射口，而做功后氣體經(jīng)所述冷卻器3冷卻后與該射流泵的低壓氣體入口連通，該射流泵的流體出口與所述葉輪壓氣機51的氣體入口連通。本發(fā)明的所有實施方式中，都可以將所述氣體做功機構(gòu)4改設(shè)所述渦輪動力機構(gòu)41和所述活塞式氣體做功機構(gòu)42之外的任何其它形式的做功機構(gòu)，所述氣體壓縮機構(gòu)5也可以改設(shè)為所述葉輪壓氣機51和所述活塞式氣體壓縮機構(gòu)52之外的任何其它形式的壓氣機構(gòu)。本發(fā)明的所有沒有設(shè)置所述排氣門和所述回充門，都可以增設(shè)所述排氣門和所述回充門，所有設(shè)置了所述排氣門和所述回充門的實施方式中，也都可以將所述排氣門和所述回充門取消，在所述排氣通道6和所述回充通道7在靠近所述氣缸活塞機構(gòu)I的一端改為一體化設(shè)置為往復(fù)通道9的實施方式中，所述排氣門與所述回充門也可以一體化設(shè)置。顯然，本發(fā)明不限于以上實施例，根據(jù)本領(lǐng)域的公知技術(shù)和本發(fā)明所公開的技術(shù)方案，可以推導(dǎo)出或聯(lián)想出許多變型方案，所有這些變型方案，也應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種冷源做功熱氣機，其特征在于:包括氣缸活塞機構(gòu)(I)、加熱器(2)、冷卻器(3)、氣體做功機構(gòu)(4)和氣體壓縮機構(gòu)(5),所述氣缸活塞機構(gòu)(I)的氣缸經(jīng)排氣通道(6)與所述氣體做功機構(gòu)(4)的氣體入口連通，所述氣體做功機構(gòu)(4)的氣體出口經(jīng)所述冷卻器(3)與所述氣體壓縮機構(gòu)(5)的氣體入口連通；所述氣體壓縮機構(gòu)(5)的氣體出口經(jīng)回充通道(7 )與所述氣缸活塞機構(gòu)(I)的氣缸連通，所述加熱器(2 )設(shè)置在所述氣缸活塞機構(gòu)(I)的氣缸上和/或設(shè)置在所述排氣通道(6)上和/或設(shè)置在所述回充通道(7)上。
2.一種冷源做功熱氣機，其特征在于:包括氣缸活塞機構(gòu)(I)、內(nèi)燃燃燒室(8)、冷卻器(3)、氣體做功機構(gòu)(4)和氣體壓縮機構(gòu)(5),所述氣缸活塞機構(gòu)(I)的氣缸經(jīng)排氣通道(6)與所述氣體做功機構(gòu)(4)的氣體入口連通，所述氣體做功機構(gòu)(4)的氣體出口經(jīng)所述冷卻器(3)和所述氣體壓縮機構(gòu)(5 )的氣體入口連通，所述氣體壓縮機構(gòu)(5)的氣體出口經(jīng)回充通道(7)與所述氣缸活塞機構(gòu)(I)的氣缸連通，形成工質(zhì)閉合回路；所述內(nèi)燃燃燒室(8)設(shè)置在所述氣缸活塞機構(gòu)(I)的氣缸內(nèi)和/或設(shè)置在所述排氣通道(6)內(nèi)和/或設(shè)置在所述回充通道(7)內(nèi)，在所述工質(zhì)閉合回路上設(shè)工質(zhì)導(dǎo)出口(80)。
3.如權(quán)利要求1或2所述冷源做功熱氣機，其特征在于:在所述排氣通道(6)上設(shè)排氣正時控制閥(90)。
4.如權(quán)利要求1或2所述冷源做功熱氣機，其特征在于:在所述回充通道(7)上設(shè)回充正時控制閥(91)。
5.如權(quán)利要求4所述冷源做功熱氣機，其特征在于:在所述回充正時控制閥(91)和所述氣體壓縮機構(gòu)(5)的氣體出口之間的所述回充通道(7)上設(shè)工質(zhì)儲罐(81)。
6.如權(quán)利要求1或2所述冷源做功熱氣機，其特征在于:在所述氣缸活塞機構(gòu)(I)的氣缸上、與所述排氣通道(6)的連通處設(shè)排氣門；在所述氣缸活塞機構(gòu)(I)的氣缸上、與所述回充通道(7)的連通處設(shè)回充門。
7.如權(quán)利要求1或2所述冷源做功熱氣機，其特征在于:所述氣體做功機構(gòu)(4)設(shè)為渦輪動力機構(gòu)(41)或設(shè)為活塞式氣體做功機構(gòu)(42)。
8.如權(quán)利要求1或2所述冷源做功熱氣機，其特征在于:所述氣體壓縮機構(gòu)設(shè)(5)為葉輪壓氣機(51)或設(shè)為活塞式氣體壓縮機構(gòu)(52 )。
9.如權(quán)利要求1或2所述冷源做功熱氣機，其特征在于:所述氣體做功機構(gòu)(4)對所述氣體壓縮機構(gòu)(5)輸出動力。
10.如權(quán)利要求1或2所述冷源做功熱氣機，其特征在于:所述冷源做功熱氣機還包括熱交換式回?zé)崞?10)，所述熱交換式回?zé)崞?10)的被冷卻流體通道設(shè)為所述排氣通道(6)，所述熱交換式回?zé)崞?10)的被加熱流體通道設(shè)為所述回充通道(7)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種冷源做功熱氣機，包括氣缸活塞機構(gòu)、加熱器、冷卻器、氣體做功機構(gòu)和氣體壓縮機構(gòu)，所述氣缸活塞機構(gòu)的氣缸經(jīng)排氣通道與所述氣體作功機構(gòu)的氣體入口連通，所述氣體做功機構(gòu)的氣體出口經(jīng)所述冷卻器和所述氣體壓縮機構(gòu)的入口連通；所述氣體壓縮機構(gòu)的氣體出口經(jīng)回充通道與所述氣缸活塞機構(gòu)的氣缸連通，所述加熱器設(shè)置在所述氣缸活塞機構(gòu)的氣缸上和/或設(shè)置在所述排氣通道上和/或設(shè)置在所述回充通道上處。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、效率高、造價低使用壽命長。
文檔編號F02G1/053GK103174544SQ20131006404
公開日2013年6月26日 申請日期2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月4日
發(fā)明者靳北彪 申請人:摩爾動力(北京)技術(shù)股份有限公司