專利名稱:熱氣機(jī)裝置及其制造方法
本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是一種外加熱式閉式循環(huán)活塞式熱氣機(jī)裝置及其制造方法。
現(xiàn)有的熱氣機(jī)又叫斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)是一種外燃式閉式循環(huán)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)是由膨脹腔，加熱器，回?zé)崞?，冷卻器和壓縮腔組成，并依上列次序串接在一起組成循環(huán)回路。斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的熱力過程是遵循斯特林循環(huán)進(jìn)行的，它由理想狀態(tài)下的四個(gè)過程組成等溫壓縮過程，該過程是在由氣缸和活塞組成的壓縮腔中完成的，為了在最低循環(huán)溫度下進(jìn)行等溫壓縮，壓縮熱必須由氣缸壁從系統(tǒng)內(nèi)部逐漸導(dǎo)出，由冷卻器導(dǎo)至外界，同時(shí)外界在整個(gè)過程中得向系統(tǒng)做功；等容加熱過程，從壓縮腔趕出來的工質(zhì)，在進(jìn)入膨脹腔以前，必須流經(jīng)回?zé)崞鞑⒌玫交責(zé)崞鞯募訜?，熱量從回?zé)崞鱾鹘o工質(zhì)，使工質(zhì)從最低循環(huán)溫度上升到最高循環(huán)溫度后流入膨脹腔，由于系統(tǒng)總?cè)莘e不變，這一加熱過程為等容加熱過程；等溫膨脹過程，該過程是在由氣缸和活塞組成的膨脹腔中完成的，為了實(shí)現(xiàn)等溫膨脹，外源必須通過氣缸壁向工質(zhì)供給等溫膨脹熱，同時(shí)系統(tǒng)向外界做等溫膨脹功；等容冷卻過程，從膨脹腔出來的工質(zhì)，在進(jìn)入壓縮腔以前，流經(jīng)回?zé)崞鳎責(zé)崞鲝墓べ|(zhì)中吸走熱能，使工質(zhì)溫度從最高循環(huán)溫度下降到最低循環(huán)溫度后流入壓縮腔，由于工質(zhì)是在系統(tǒng)最大容積下得到的冷卻，這一冷卻過程為等容冷卻。以上斯特林循環(huán)的四個(gè)過程中，等容冷卻過程中工質(zhì)傳給回?zé)崞鞯臒崮茉诘热菁訜徇^程中將全部傳回工質(zhì)，工質(zhì)在循環(huán)中與外界的熱交換為等溫膨脹過程中的等溫膨脹熱和等溫壓縮過程中的壓縮熱。斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，向外界做等溫膨脹功時(shí)，外源熱能通過氣缸壁向膨脹腔里的工質(zhì)加熱，膨脹腔里的活塞膨脹做功時(shí)，活塞壓力從大到?。坏葴貕嚎s時(shí)，壓縮腔里的工質(zhì)經(jīng)過回?zé)崞鹘禍靥幚?，由外界做功形成的壓縮熱，通過冷卻器導(dǎo)至外界。
本發(fā)明的目的在于提供一種新的外加熱式閉式循環(huán)活塞式熱氣機(jī)裝置的實(shí)施裝置和實(shí)施該裝置的制作方法，這種熱氣機(jī)裝置系統(tǒng)采用一種新的循環(huán)方式，制造一種不同于現(xiàn)有熱氣機(jī)裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)。
本發(fā)明的任務(wù)是以如下方式完成的一種熱氣機(jī)裝置是由加熱器，氣缸，活塞，氣缸活塞兩邊互為膨脹腔或背壓腔，活塞桿，管路，氣缸進(jìn)排氣換向裝置，膨脹減壓裝置，壓縮機(jī)所構(gòu)成，并將上列各件串接在一起組成封閉循環(huán)回路，熱氣機(jī)裝置系統(tǒng)內(nèi)放置有制冷工質(zhì)，加熱器由外源熱能加熱，熱氣機(jī)裝置的工作過程，外源熱能通過加熱器對制冷工質(zhì)進(jìn)行加熱，制冷工質(zhì)被蒸發(fā)，并達(dá)到一定的蒸發(fā)壓力，氣缸背壓腔中的制冷工質(zhì)的壓力與加熱器中的制冷工質(zhì)壓力相同，氣缸進(jìn)排氣換向裝置使氣缸背壓腔排氣并通過管路與膨脹減壓裝置相通，膨脹減壓裝置使得氣缸背壓腔具有一定壓力的制冷工質(zhì)膨脹擴(kuò)散或等熵膨脹，致使氣缸背壓腔的壓力降低，同時(shí)氣缸膨脹腔通過氣缸進(jìn)排氣換向裝置和管路直接與加熱器相通，由于氣缸背壓腔壓力降低，氣缸膨脹腔中的制冷工質(zhì)膨脹，推動(dòng)活塞向一方移動(dòng)，活塞桿向外作機(jī)械功，壓縮機(jī)的進(jìn)氣端與充滿低壓制冷工質(zhì)的膨脹減壓裝置相通，壓縮機(jī)的排氣端與加熱器相通，處于工作狀態(tài)的壓縮機(jī)，不斷地將膨脹減壓裝置的制冷工質(zhì)壓縮到加熱器內(nèi)，致使膨脹減壓裝置里的壓力降低或直至真空，滿足膨脹減壓裝置處于低壓或真空狀態(tài)，保證制冷工質(zhì)在整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)中的循環(huán)，氣缸進(jìn)排氣換向裝置使得氣缸膨脹腔交換成背壓腔，背壓腔交換成膨脹腔，氣缸膨脹腔中的制冷工質(zhì)膨脹，推動(dòng)活塞向另一方移動(dòng)，活塞桿向外作機(jī)械功。所述的熱氣機(jī)裝置，熱氣機(jī)與壓縮流體的裝置接合，可以向外界輸出壓縮流體的壓縮能。所述的熱氣機(jī)裝置的膨脹減壓裝置，可為增容器，低溫膨脹機(jī)減壓裝置，節(jié)流膨脹減壓裝置。所述的熱氣機(jī)裝置的制冷工質(zhì)可為合成制冷劑，天然制冷劑。
一種制造熱氣機(jī)裝置的方法，熱氣機(jī)裝置的循環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)成，氣缸，氣缸中的活塞兩邊互為膨脹腔或背壓腔，氣缸進(jìn)排氣換向裝置，膨脹減壓裝置，壓縮機(jī)，加熱器，并依上列次序串接在一起組成循環(huán)回路，循環(huán)回路中的工作介質(zhì)為制冷工質(zhì)，加熱器由外源熱能加熱，熱氣機(jī)裝置的熱力循環(huán)過程由理想狀態(tài)下的以下四個(gè)過程組成，定壓加熱過程，這一過程是在加熱器中進(jìn)行的，外源熱能通過加熱器對置于加熱器內(nèi)的制冷工質(zhì)進(jìn)行加熱，制冷工質(zhì)被蒸發(fā)，并達(dá)到一定的蒸發(fā)壓力，加熱器與對外作功的氣缸膨脹腔相通，加熱器不僅要加入用于制冷工質(zhì)溫度升高所需的熱，還必須加入對外部作功相應(yīng)的熱量，加熱器內(nèi)的壓力不變受熱時(shí)，制冷工質(zhì)的溫度升高而膨脹，須對外作功的過程為熱氣機(jī)裝置的定壓加熱過程，膨脹減壓過程，這一過程是在氣缸的背壓腔，氣缸進(jìn)排氣換向裝置和膨脹減壓裝置中進(jìn)行的，背壓腔中制冷工質(zhì)的溫度，壓力，與加熱器中制冷工質(zhì)的溫度，壓力相同，氣缸進(jìn)排氣換向裝置使背壓腔排氣并與膨脹減壓裝置相通，膨脹減壓裝置使得背壓腔中有一定壓力的制冷工質(zhì)膨脹擴(kuò)散或等熵膨脹，制冷工質(zhì)的壓力降低，絕熱壓縮過程，這一過程是在膨脹減壓裝置，壓縮機(jī)和加熱器中進(jìn)行的，壓縮機(jī)的進(jìn)氣口與低壓狀態(tài)的膨脹減壓裝置相通，壓縮機(jī)的排氣口與有一定壓力狀態(tài)的加熱器相通，壓縮機(jī)壓縮過程中不從外部吸熱和放熱，壓縮所作的功變成壓縮熱，傳給制冷工質(zhì)，使制冷工質(zhì)溫度升高，進(jìn)入加熱器的壓縮熱可以作為熱氣機(jī)裝置的循環(huán)系統(tǒng)吸收熱能的一部分，處于工作狀態(tài)的壓縮機(jī)不斷地將膨脹減壓裝置中低壓力的制冷工質(zhì)壓縮到具有一定壓力狀態(tài)的加熱器中，使得膨脹減壓裝置中的制冷工質(zhì)處于低壓或真空狀態(tài)，保證制冷工質(zhì)在整個(gè)熱氣機(jī)裝置的循環(huán)系統(tǒng)中的循環(huán)，定壓膨脹過程，這一過程是在氣缸中進(jìn)行的，氣缸中的活塞兩邊互為膨脹腔或背壓腔，膨脹腔與有一定壓力狀態(tài)的加熱器相通，背壓腔與低壓或真空狀態(tài)的膨脹減壓裝置相通，氣缸中的活塞從具有一定壓力狀態(tài)的膨脹腔向低壓力狀態(tài)的背壓腔移動(dòng)作功時(shí)，膨脹腔中的壓力始終與加熱器中的壓力保持一致，加熱器向膨脹腔中的制冷工質(zhì)供給定壓膨脹熱，系統(tǒng)向外界作定壓膨脹功。在熱氣機(jī)裝置的四個(gè)循環(huán)過程中，熱氣機(jī)裝置的循環(huán)系統(tǒng)與外界的熱交換的過程為定壓膨脹過程中，外源熱能向系統(tǒng)提供定壓膨脹熱，系統(tǒng)向外界作定壓膨脹功，熱氣機(jī)裝置的循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)自身消耗的功為絕熱壓縮過程中，壓縮機(jī)將低壓力狀態(tài)的制冷工質(zhì)壓縮到高壓力狀態(tài)所消耗的壓縮功，熱氣機(jī)裝置的循環(huán)系統(tǒng)對外界的有效功率是活塞在氣缸中的作功功率去除壓縮機(jī)的功率后所得到的功率，熱氣機(jī)裝置的循環(huán)系統(tǒng)選擇不同的制冷工質(zhì)，可以得到不同的對外界的有效功率。根據(jù)一種制造熱氣機(jī)裝置的方法，所述的膨脹減壓過程可為膨脹增容減壓過程，這一過程是在氣缸的背壓腔，氣缸進(jìn)排氣換向裝置和增容器中進(jìn)行的，背壓腔中制冷工質(zhì)的溫度，壓力，與加熱器中制冷工質(zhì)的溫度，壓力相同，氣缸進(jìn)排氣換向裝置使背壓腔排氣并與處于低壓或真空狀態(tài)的增容器相通，背壓腔中有一定壓力的制冷工質(zhì)膨脹擴(kuò)散到增容器，制冷工質(zhì)的體積增大，壓力降低。根據(jù)一種制造熱氣機(jī)裝置的方法，所述的膨脹減壓過程可為等熵膨脹減壓過程，這一過程是在氣缸的背壓腔，氣缸進(jìn)排氣換向裝置和低溫膨脹機(jī)減壓裝置中進(jìn)行的，背壓腔中制冷工質(zhì)的溫度，壓力，與加熱器中制冷工質(zhì)的溫度，壓力相同，氣缸進(jìn)排氣換向裝置使背壓腔排氣并與低溫膨脹機(jī)減壓裝置相通，低溫膨脹機(jī)減壓裝置中的低溫膨脹機(jī)將背壓腔中有一定壓力的制冷工質(zhì)的勢能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功由低溫膨脹機(jī)輸出，使得背壓腔中有一定壓力的制冷工質(zhì)壓力降低。根據(jù)一種制造熱氣機(jī)裝置的方法，所述的膨脹減壓過程可為等焓節(jié)流膨脹減壓過程，這一過程是在氣缸的背壓腔，氣缸進(jìn)排氣換向裝置和節(jié)流膨脹減壓裝置中進(jìn)行的，背壓腔中制冷工質(zhì)的溫度，壓力，與加熱器中制冷工質(zhì)的溫度，壓力相同，氣缸進(jìn)排氣換向裝置使背壓腔排氣并與節(jié)流膨脹減壓裝置相通，節(jié)流膨脹減壓裝置中的節(jié)流膨脹閥將背壓腔中有一定壓力的制冷工質(zhì)進(jìn)行節(jié)流降壓，使得背壓腔中有一定壓力的制冷工質(zhì)壓力降低，制冷工質(zhì)節(jié)流降壓前后焓值保持不變。
熱氣機(jī)裝置的特點(diǎn)，熱氣機(jī)裝置系統(tǒng)的外源熱能可以采用高，低品位的熱能，對低品位的熱能可以采用自然環(huán)境中廣泛存在的熱源，無須燃燒加熱，對高品位的熱能可以充分地吸收利用，熱氣機(jī)作為一種發(fā)動(dòng)機(jī)，與現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，可以作為發(fā)電的動(dòng)力源，也可以作為驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)力源。
以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
圖1是本發(fā)明基本構(gòu)思中的一個(gè)實(shí)施例的圖解。
圖2是本發(fā)明的一種實(shí)施裝置。
圖3是本發(fā)明的一種實(shí)施裝置。
圖4是本發(fā)明的一種將熱氣機(jī)裝置的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成液壓能的實(shí)施裝置。
參照圖1，本熱氣機(jī)裝置的結(jié)構(gòu)組成是容積式加熱器21，活塞12，活塞桿14，和氣缸13，管路17，制冷循環(huán)用滑動(dòng)式四通閥18，增容罐19，制冷劑壓縮機(jī)20，限位開關(guān)15和限位開關(guān)16，并將上列各件串接在一起組成封閉循環(huán)回路。熱氣機(jī)裝置，系統(tǒng)內(nèi)放置有制冷行業(yè)使用的鹵代烴類低溫制冷工質(zhì)，該制冷工質(zhì)在容積式加熱器21里受熱后為飽和氣體，容積式加熱器21外置于地球大氣自然環(huán)境中，容積式加熱器21的外源加熱溫度為地球大氣自然環(huán)境溫度，容積式加熱器21的受熱面積足夠大，不考慮制冷工質(zhì)和機(jī)件的摩擦損失，系統(tǒng)無泄漏，制冷壓縮機(jī)20，制冷循環(huán)用滑動(dòng)式四通閥18，限位開關(guān)15和限位開關(guān)16，外接電源回路控制。熱氣機(jī)裝置的工作過程置于容積式加熱器21內(nèi)的制冷工質(zhì)，因具有低溫蒸發(fā)的性能，當(dāng)容積式加熱器21處于地球大氣自然環(huán)境時(shí)，地球大氣的自然環(huán)境溫度下的熱能通過容積式加熱器21對制冷工質(zhì)進(jìn)行加熱，制冷工質(zhì)被蒸發(fā)，并達(dá)到一定飽和氣體的蒸發(fā)壓力；當(dāng)氣缸13通過管路17和制冷循環(huán)用滑動(dòng)式四通閥18直接與容積式加熱器21相通時(shí)，活塞12趨近氣缸13的左止點(diǎn)，氣缸13的右腔內(nèi)制冷工質(zhì)的壓力與容積式加熱器21內(nèi)制冷工質(zhì)的壓力相同，活塞12到達(dá)氣缸13的左止點(diǎn)，活塞桿14的右端觸碰到限位開關(guān)15，限位開關(guān)15通過電源回路控制制冷循環(huán)用四通閥18換向，換向后，氣缸13的右腔通過管路17，制冷循環(huán)用滑動(dòng)式四通閥18直接與增容罐19相通，氣缸13右腔具有一定壓力的制冷工質(zhì)膨脹擴(kuò)散到低壓的增容罐19內(nèi)，致使氣缸13右腔的壓力降低，使得氣缸13的右腔成為背壓腔；氣缸13的左腔通過管路17，制冷循環(huán)用滑動(dòng)式四通閥18直接與容積式加熱器21相通，由于氣缸13的右腔壓力降低，氣缸13左腔成為膨脹腔，膨脹腔中的制冷工質(zhì)膨脹，推動(dòng)活塞12向右移動(dòng)，活塞桿14向外做機(jī)械功；制冷劑壓縮機(jī)20的進(jìn)氣端與充滿低壓制冷工質(zhì)的增容罐19相通，制冷劑壓縮機(jī)20的排氣端與容積式加熱器21相通，處于工作狀態(tài)的制冷劑壓縮機(jī)20，不斷地將增容罐19的制冷工質(zhì)壓縮到容積式加熱器21內(nèi)，致使增容罐里的壓力降低或直至真空，滿足增容罐19處于低壓或真空狀態(tài)，保證制冷工質(zhì)在整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)中的循環(huán)；活塞12向右移動(dòng)到右止點(diǎn)時(shí)，活塞桿14的右端觸碰到限位開關(guān)16，限位開關(guān)16通過電源回路控制制冷循環(huán)用四通閥18換向，換向后，氣缸13左腔成為背壓腔，背壓腔的壓力降低，氣缸13的右腔成為膨脹腔，膨脹腔中的制冷工質(zhì)膨脹，推動(dòng)活塞12向左移動(dòng)，活塞桿14向外做機(jī)械功。熱氣機(jī)裝置的循環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)成，氣缸，氣缸中的活塞兩邊互為膨脹腔或背壓腔，氣缸進(jìn)排氣換向裝置，增容器，壓縮機(jī)，加熱器，并依上列次序串接在一起組成循環(huán)回路，循環(huán)回路中的工作介質(zhì)為制冷工質(zhì)。熱氣機(jī)裝置的熱力循環(huán)過程由理想狀態(tài)下的以下四個(gè)過程組成定壓加熱過程，這一過程是在加熱器中進(jìn)行的，外源熱能通過加熱器對置于加熱器內(nèi)的制冷工質(zhì)進(jìn)行加熱，制冷工質(zhì)被蒸發(fā)，并達(dá)到一定的蒸發(fā)壓力，加熱器與對外作功的氣缸膨脹腔相通，加熱器不僅要加入用于制冷工質(zhì)溫度升高所需的熱，還必須加入對外部作功相應(yīng)的熱量，加熱器內(nèi)的壓力不變受熱時(shí)，制冷工質(zhì)的溫度升高而膨脹，須對外作功的過程為熱氣機(jī)裝置的定壓加熱過程；膨脹增容減壓過程，這一過程是在氣缸的背壓腔，氣缸進(jìn)排氣換向裝置和增容器中進(jìn)行的，背壓腔中制冷工質(zhì)的溫度，壓力，與加熱器中制冷工質(zhì)的溫度，壓力相同，氣缸進(jìn)排氣換向裝置使背壓腔排氣并與處于低壓或真空狀態(tài)的增容器相通，背壓腔中有一定壓力的制冷工質(zhì)膨脹擴(kuò)散到增容器，依據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程P1V1/T1＝P2V2/T2式中 P1背壓腔制冷工質(zhì)膨脹擴(kuò)散前壓力V1氣缸的容積T1背壓腔制冷工質(zhì)膨脹擴(kuò)散前的溫度P2制冷工質(zhì)膨脹擴(kuò)散后在增容器里的壓力V2氣缸容積與增容器容積的和T2制冷工質(zhì)膨脹擴(kuò)散后在增容器里的溫度背壓腔中有一定壓力P1的制冷工質(zhì)膨脹擴(kuò)散后，制冷工質(zhì)的體積從V1增大到V2，壓力降低到壓力P2；絕熱壓縮過程，這一過程是在增容器，壓縮機(jī)和加熱器中進(jìn)行的，壓縮機(jī)的進(jìn)氣口與低壓狀態(tài)的增容器相通，壓縮機(jī)的排氣口與有一定壓力狀態(tài)的加熱器相通，壓縮機(jī)壓縮過程中不從外部吸熱和放熱，壓縮機(jī)所作的功變成壓縮熱，傳給制冷工質(zhì)，使制冷工質(zhì)溫度升高，進(jìn)入加熱器的壓縮熱可以作為熱氣機(jī)裝置的循環(huán)系統(tǒng)吸收熱能的一部分，處于工作狀態(tài)的壓縮機(jī)不斷地將增容器中低壓力P2的制冷工質(zhì)壓縮到具有一定壓力P1狀態(tài)的加熱器中，使得增容器中的制冷工質(zhì)處于低壓或真空狀態(tài)，保證制冷工質(zhì)在整個(gè)熱氣機(jī)裝置的循環(huán)系統(tǒng)中的循環(huán)；定壓膨脹過程，這一過程是在氣缸中進(jìn)行的，氣缸中的活塞兩邊互為膨脹腔或背壓腔，膨脹腔與有一定壓力狀態(tài)的加熱器相通，背壓腔與低壓或真空狀態(tài)的增容器相通，氣缸中的活塞從具有一定壓力P1狀態(tài)的膨脹腔向低壓力P2狀態(tài)的背壓腔移動(dòng)作功時(shí)，膨脹腔中的壓力始終與加熱器中的壓力保持一致，加熱器向膨脹腔中的制冷工質(zhì)供給定壓膨脹熱，系統(tǒng)向外界作定壓膨脹功。在熱氣機(jī)裝置的四個(gè)循環(huán)過程中，熱氣機(jī)裝置的循環(huán)系統(tǒng)與外界的熱交換為定壓膨脹過程，外源熱能向系統(tǒng)提供定壓膨脹熱，系統(tǒng)向外界作定壓膨脹功，活塞在氣缸中的作功功率N1＝(P1-P2)SL/t式中 P1背壓腔制冷工質(zhì)膨脹擴(kuò)散前的壓力P2制冷工質(zhì)膨脹擴(kuò)散后在增容器里的壓力S活塞的面積L活塞的行程t活塞在整個(gè)行程作功的時(shí)間熱氣機(jī)裝置的循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)自身消耗的功為絕熱壓縮過程中，壓縮機(jī)將低壓力P2狀態(tài)的制冷工質(zhì)壓縮到高壓力P1狀態(tài)所消耗的壓縮功，壓縮機(jī)的壓縮功率N2＝U(i1-i2)V/v1V制冷工質(zhì)的循環(huán)量v1制冷工質(zhì)在壓力P1狀態(tài)時(shí)的比容U壓縮機(jī)的效率i1制冷工質(zhì)在壓縮機(jī)排氣口溫度T1，壓力P1狀態(tài)時(shí)的焓i2制冷工質(zhì)在壓縮機(jī)進(jìn)氣口溫度T2，壓力P2狀態(tài)時(shí)的焓制冷工質(zhì)的循環(huán)量等于氣缸的容積與活塞作功時(shí)間的比V＝SL/t由壓縮機(jī)的壓縮功率N2的公式顯示，不同制冷工質(zhì)在壓力P1，P2時(shí)的焓值和比容不同，不同的制冷工質(zhì)在同一熱氣機(jī)裝置的循環(huán)系統(tǒng)，使得熱氣機(jī)裝置的循環(huán)系統(tǒng)得到相同的定壓膨脹功時(shí)，不同的制冷工質(zhì)所消耗的壓縮機(jī)的壓縮功也不同，熱氣機(jī)裝置的循環(huán)系統(tǒng)對外界作的有效功是定壓膨脹功去除壓縮機(jī)的壓縮功后所得到的功，熱氣機(jī)對外界的有效功率N＝N1-N2熱氣機(jī)裝置的循環(huán)系統(tǒng)對外界的有效功率是活塞在氣缸中的作功功率去除壓縮機(jī)的功率后所得到的功率，熱氣機(jī)裝置的循環(huán)系統(tǒng)選擇不同的制冷工質(zhì)，可以得到不同的對外界的有效功率。
參照圖2，本熱氣機(jī)裝置的結(jié)構(gòu)組成是加熱器31，活塞22，活塞桿24，和氣缸23，管路27，制冷循環(huán)用滑動(dòng)式四通閥28，活塞膨脹機(jī)29和分氣罐32構(gòu)成的膨脹減壓裝置，制冷劑壓縮機(jī)30，限位開關(guān)25和限位開關(guān)26，并將上列各件串接在一起組成封閉循環(huán)回路。熱氣機(jī)裝置，系統(tǒng)內(nèi)放置有制冷行業(yè)使用的合成低溫制冷工質(zhì)，加熱器31受地球流動(dòng)河水的熱能加熱，加熱器31的受熱面積足夠大，不考慮制冷工質(zhì)和機(jī)件的摩擦損失，系統(tǒng)無泄漏，制冷劑壓縮機(jī)30，制冷循環(huán)用滑動(dòng)式四通閥28，限位開關(guān)25和限位開關(guān)26，外接電源回路控制。熱氣機(jī)裝置的工作過程置于加熱器31內(nèi)的制冷工質(zhì)，因具有低溫蒸發(fā)的性能，流動(dòng)河水的熱能通過加熱器31對制冷工質(zhì)進(jìn)行加熱，制冷工質(zhì)被蒸發(fā)，并達(dá)到一定蒸發(fā)壓力；當(dāng)氣缸23通過管路27和制冷循環(huán)用滑動(dòng)式四通閥28直接與加熱器31相通時(shí)，活塞22趨近氣缸23的左止點(diǎn)，氣缸23的右腔內(nèi)制冷工質(zhì)的壓力與加熱器31內(nèi)制冷工質(zhì)的壓力相同，活塞22到達(dá)氣缸23的左止點(diǎn)，活塞桿24的右端觸碰到限位開關(guān)25，限位開關(guān)25通過電源回路控制制冷循環(huán)用四通閥28換向，換向后，氣缸23的右腔通過管路27，制冷循環(huán)用滑動(dòng)式四通閥28直接與膨脹減壓裝置中的活塞膨脹機(jī)29相通，活塞膨脹機(jī)29將氣缸23右腔具有一定壓力的制冷工質(zhì)的勢能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功由活塞膨脹機(jī)輸出，使得氣缸23右腔的壓力降低，并將制冷工質(zhì)輸送到低壓的膨脹減壓裝置中的分氣罐32里，使得氣缸23的右腔成為背壓腔；氣缸23的左腔通過管路27，制冷循環(huán)用滑動(dòng)式四通閥28直接與加熱器31相通，由于氣缸23的右腔壓力降低，氣缸23左腔成為膨脹腔，膨脹腔中的制冷工質(zhì)膨脹，推動(dòng)活塞22向右移動(dòng)，活塞桿24向外做機(jī)械功；制冷劑壓縮機(jī)30的進(jìn)氣端直接與充滿低壓制冷工質(zhì)的膨脹減壓裝置中的活塞膨脹機(jī)29和分氣罐32相通，制冷劑壓縮機(jī)30的排氣端直接與加熱器31相通，處于工作狀態(tài)的制冷劑壓縮機(jī)30，不斷地將分氣罐32的制冷工質(zhì)壓縮到加熱器31內(nèi)，致使分氣罐32里的壓力降低或直至真空，滿足分氣罐32處于低壓或真空狀態(tài)，保證制冷工質(zhì)在整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)中的循環(huán)；活塞22向右移動(dòng)到右止點(diǎn)時(shí)，活塞桿24的右端觸碰到限位開關(guān)26，限位開關(guān)26通過電源回路控制制冷循環(huán)用四通閥28換向，換向后，氣缸23左腔成為背壓腔，背壓腔的壓力降低，氣缸23的右腔成為膨脹腔，膨脹腔中的制冷工質(zhì)膨脹，推動(dòng)活塞22向左移動(dòng)，活塞桿24向外做機(jī)械功。熱氣機(jī)裝置的循環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)成，氣缸，氣缸中的活塞兩邊互為膨脹腔或背壓腔，氣缸進(jìn)排氣換向裝置，低溫膨脹機(jī)減壓裝置，壓縮機(jī)，加熱器，并依上列次序串接在一起組成循環(huán)回路，循環(huán)回路中的工作介質(zhì)為制冷工質(zhì)，加熱器由外源熱能加熱。熱氣機(jī)裝置的熱力循環(huán)過程由理想狀態(tài)下的以下四個(gè)過程組成定壓加熱過程，這一過程是在加熱器中進(jìn)行的，外源熱能通過加熱器對置于加熱器內(nèi)的制冷工質(zhì)進(jìn)行加熱，制冷工質(zhì)被蒸發(fā)，并達(dá)到一定的蒸發(fā)壓力，加熱器與對外作功的氣缸膨脹腔相通，加熱器不僅要加入用于制冷工質(zhì)溫度升高所需的熱，還必須加入對外部作功相應(yīng)的熱量，加熱器內(nèi)的壓力不變受熱時(shí)，制冷工質(zhì)的溫度升高而膨脹，須對外作功的過程為熱氣機(jī)裝置的定壓加熱過程；等熵膨脹減壓過程，這一過程是在氣缸的背壓腔，氣缸進(jìn)排氣換向裝置和低溫膨脹機(jī)減壓裝置中進(jìn)行的，背壓腔中制冷工質(zhì)的溫度，壓力，與加熱器中制冷工質(zhì)的溫度，壓力相同，氣缸進(jìn)排氣換向裝置使背壓腔排氣并與低溫膨脹機(jī)減壓裝置相通，低溫膨脹機(jī)減壓裝置中的低溫膨脹機(jī)將背壓腔中有一定壓力的制冷工質(zhì)的勢能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功由低溫膨脹機(jī)輸出，使得背壓腔中有一定壓力的制冷工質(zhì)壓力降低；絕熱壓縮過程，這一過程是在低溫膨脹機(jī)減壓裝置，壓縮機(jī)和加熱器中進(jìn)行的，壓縮機(jī)的進(jìn)氣口與低溫膨脹機(jī)減壓裝置相通，壓縮機(jī)的排氣口與有一定壓力狀態(tài)的加熱器相通，壓縮機(jī)壓縮過程中不從外部吸熱和放熱，壓縮機(jī)所作的功變成壓縮熱，傳給制冷工質(zhì)，使制冷工質(zhì)溫度升高，進(jìn)入加熱器的壓縮熱可以作為熱氣機(jī)裝置的循環(huán)系統(tǒng)吸收熱能的一部分，處于工作狀態(tài)的壓縮機(jī)不斷地將低溫膨脹機(jī)減壓裝置中低壓力的制冷工質(zhì)壓縮到具有一定壓力狀態(tài)的加熱器中，使得低溫膨脹機(jī)減壓裝置一端中的制冷工質(zhì)處于低壓或真空狀態(tài)，保證制冷工質(zhì)在整個(gè)熱氣機(jī)裝置的循環(huán)系統(tǒng)中的循環(huán)；定壓膨脹過程，這一過程是在氣缸中進(jìn)行的，氣缸中的活塞兩邊互為膨脹腔或背壓腔，膨脹腔與有一定壓力狀態(tài)的加熱器相通，背壓腔與低壓狀態(tài)的低溫膨脹機(jī)減壓裝置相通，氣缸中的活塞從具有一定壓力狀態(tài)的膨脹腔向低壓力狀態(tài)的背壓腔移動(dòng)作功時(shí)，膨脹腔中的壓力始終與加熱器中的壓力保持一致，加熱器向膨脹腔中的制冷工質(zhì)供給定壓膨脹熱，系統(tǒng)向外界作定壓膨脹功。熱氣機(jī)裝置對外界的有效功率同上。
參照圖3，本熱氣機(jī)裝置的結(jié)構(gòu)組成是加熱器41，活塞42，活塞桿34，和氣缸33，管路37，制冷循環(huán)用滑動(dòng)式四通閥38，節(jié)流膨脹閥39和分氣罐43構(gòu)成的節(jié)流膨脹減壓裝置，制冷劑壓縮機(jī)40，限位開關(guān)35和限位開關(guān)36，并將上列各件串接在一起組成封閉循環(huán)回路。熱氣機(jī)裝置，系統(tǒng)內(nèi)放置有制冷行業(yè)使用的天然制冷工質(zhì)，加熱器41受外燃熱能加熱，加熱器41的受熱面積足夠大，不考慮制冷工質(zhì)和機(jī)件的摩擦損失，系統(tǒng)無泄漏，制冷壓縮機(jī)40，制冷循環(huán)用滑動(dòng)式四通閥38，限位開關(guān)35和限位開關(guān)36，外接電源回路控制。熱氣機(jī)裝置的工作過程置于加熱器41內(nèi)的制冷工質(zhì)，因具有低溫蒸發(fā)的性能，外燃熱能通過加熱器41對制冷工質(zhì)進(jìn)行加熱，制冷工質(zhì)被蒸發(fā)，并達(dá)到一定蒸發(fā)壓力；當(dāng)氣缸33通過管路37和制冷循環(huán)用滑動(dòng)式四通閥38直接與加熱器41相通時(shí)，活塞42趨近氣缸33的左止點(diǎn)，氣缸33的右腔內(nèi)制冷工質(zhì)的壓力與加熱器41內(nèi)制冷工質(zhì)的壓力相同，活塞42到達(dá)氣缸33的左止點(diǎn)，活塞桿34的右端觸碰到限位開關(guān)35，限位開關(guān)35通過電源回路控制制冷循環(huán)用四通閥38換向，換向后，氣缸33的右腔通過管路37，制冷循環(huán)用滑動(dòng)式四通閥38直接與節(jié)流膨脹減壓裝置中的節(jié)流膨脹閥39相通，節(jié)流膨脹閥39將氣缸33右腔具有一定壓力的制冷工質(zhì)進(jìn)行節(jié)流降壓，使得氣缸33右腔的壓力降低，并將制冷工質(zhì)輸送到低壓的節(jié)流膨脹減壓裝置中的分氣罐43里，使得氣缸33的右腔成為背壓腔；氣缸33的左腔通過管路37，制冷循環(huán)用滑動(dòng)式四通閥38直接與加熱器41相通，由于氣缸33的右腔壓力降低，氣缸33左腔成為膨脹腔，膨脹腔中的制冷工質(zhì)膨脹，推動(dòng)活塞42向右移動(dòng)，活塞桿34向外做機(jī)械功；制冷劑壓縮機(jī)40的進(jìn)氣端直接與充滿低壓制冷工質(zhì)的節(jié)流膨脹減壓裝置中的節(jié)流膨脹閥39和分氣罐43相通，制冷劑壓縮機(jī)40的排氣端直接與加熱器41相通，處于工作狀態(tài)的制冷劑壓縮機(jī)40，不斷地將分氣罐43的制冷工質(zhì)壓縮到加熱器41內(nèi)，致使分氣罐43里的壓力降低或直至真空，滿足分氣罐43處于低壓或真空狀態(tài)，保證制冷工質(zhì)在整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)；活塞42向右移動(dòng)到右止點(diǎn)時(shí)，活塞桿34的右端觸碰到限位開關(guān)36，限位開關(guān)36通過電源回路控制制冷循環(huán)用四通閥38換向，換向后，氣缸33左腔成為背壓腔，背壓腔的壓力降低，氣缸33的右腔成為膨脹腔，膨脹腔中的制冷工質(zhì)膨脹，推動(dòng)活塞42向左移動(dòng)，活塞桿34向外做機(jī)械功。熱氣機(jī)裝置的循環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)成，氣缸，氣缸中的活塞兩邊互為膨脹腔或背壓腔，氣缸進(jìn)排氣換向裝置，節(jié)流膨脹減壓裝置，壓縮機(jī)，加熱器，并依上列次序串接在一起組成循環(huán)回路，循環(huán)回路中的工作介質(zhì)為制冷工質(zhì)，加熱器由外源熱能加熱。熱氣機(jī)裝置的熱力循環(huán)過程由理想狀態(tài)下的以下四個(gè)過程組成定壓加熱過程，這一過程是在加熱器中進(jìn)行的，外源熱能通過加熱器對置于加熱器內(nèi)的制冷工質(zhì)進(jìn)行加熱，制冷工質(zhì)被蒸發(fā)，并達(dá)到一定的蒸發(fā)壓力，加熱器與對外作功的氣缸膨脹腔相通，加熱器不僅要加入用于制冷工質(zhì)溫度升高所需的熱，還必須加入對外部作功相應(yīng)的熱量，加熱器內(nèi)的壓力不變受熱時(shí)，制冷工質(zhì)的溫度升高而膨脹，須對外作功的過程為熱氣機(jī)裝置的定壓加熱過程；等焓節(jié)流膨脹減壓過程，這一過程是在氣缸的背壓腔，氣缸進(jìn)排氣換向裝置和節(jié)流膨脹減壓裝置中進(jìn)行的，背壓腔中制冷工質(zhì)的溫度，壓力，與加熱器中制冷工質(zhì)的溫度，壓力相同，氣缸進(jìn)排氣換向裝置使背壓腔排氣并與節(jié)流膨脹減壓裝置相通，節(jié)流膨脹減壓裝置中的節(jié)流膨脹閥將背壓腔中有一定壓力的制冷工質(zhì)進(jìn)行節(jié)流降壓，使得背壓腔中有一定壓力的制冷工質(zhì)壓力降低，制冷工質(zhì)節(jié)流降壓前后焓值保持不變；絕熱壓縮過程，這一過程是在節(jié)流膨脹減壓裝置，壓縮機(jī)和加熱器中進(jìn)行的，壓縮機(jī)的進(jìn)氣口與節(jié)流膨脹減壓裝置的一端相通，壓縮機(jī)的排氣口與有一定壓力狀態(tài)的加熱器相通，壓縮機(jī)壓縮過程中不從外部吸熱和放熟，壓縮機(jī)所作的功變成壓縮熱，傳給制冷工質(zhì)，使制冷工質(zhì)溫度升高，進(jìn)入加熱器的壓縮熱可以作為熱氣機(jī)裝置的循環(huán)系統(tǒng)吸收熱能的一部分，處于工作狀態(tài)的壓縮機(jī)不斷地將節(jié)流膨脹減壓裝置一端的低壓制冷工質(zhì)壓縮到具有一定壓力狀態(tài)的加熱器中，使得節(jié)流膨脹機(jī)裝置一端中的制冷工質(zhì)處于低壓或真空狀態(tài)，保證制冷工質(zhì)在整個(gè)熱氣機(jī)裝置的循環(huán)系統(tǒng)中的循環(huán)；定壓膨脹過程，這一過程是在氣缸中進(jìn)行的，氣缸中的活塞兩邊互為膨脹腔或背壓腔，膨脹腔與有一定壓力狀態(tài)的加熱器相通，背壓腔與低壓狀態(tài)的節(jié)流膨脹減壓裝置相通，氣缸中的活塞從具有一定壓力狀態(tài)的膨脹腔向低壓力狀態(tài)的背壓腔移動(dòng)作功時(shí)，膨脹腔中的壓力始終與加熱器中的壓力保持一致，加熱器向膨脹腔中的制冷工質(zhì)供給定壓膨脹熱，系統(tǒng)向外界作定壓膨脹功。熱氣機(jī)對外界的有效功率同上。
參照圖4是熱氣機(jī)裝置接合液壓缸，將熱氣機(jī)裝置的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成液壓能的一種實(shí)施裝置，液壓缸48與氣缸55接合在一起，組成一套氣液增壓裝置，液壓缸48里的工作介質(zhì)是液壓油，由于氣缸活塞54的面積大于液壓缸活塞56的面積，當(dāng)活塞桿58推動(dòng)活塞56移動(dòng)時(shí)，液壓缸活塞56受到的壓力大于氣缸活塞54的壓力，該實(shí)施裝置的工作過程，當(dāng)氣缸活塞54推動(dòng)與活塞桿58相聯(lián)接的活塞56向左移動(dòng)時(shí)，液壓缸活塞56左腔具有一定壓力的液壓油通過管路59，單向閥47輸入到油馬達(dá)45和蓄能器46中，具有一定壓力的液壓油通過油馬達(dá)45將液壓能輸送到外界，油馬達(dá)45中的液壓油回到油箱44，活塞56向左移動(dòng)時(shí)，液壓缸活塞56的右腔出現(xiàn)真空狀態(tài)，油箱51的液壓油通過單向閥53和管路59吸入液壓缸48的右腔，同樣，當(dāng)氣缸活塞54推動(dòng)與活塞桿58相聯(lián)接的活塞56向右移動(dòng)時(shí)，液壓缸活塞56右腔具有一定壓力的液壓油通過管路59，單向閥57輸入到油馬達(dá)45和蓄能器46中，具有一定壓力的液壓油通過油馬達(dá)45將液壓能輸送到外界，油馬達(dá)45中的液壓油回到油箱44，活塞56向右移動(dòng)時(shí)，液壓缸活塞56的左腔出現(xiàn)真空狀態(tài)，油箱50的液壓油通過單向閥49和管路59吸入液壓缸48的左腔，蓄能器46能夠吸收系統(tǒng)換向時(shí)的沖擊力和保持系統(tǒng)換向時(shí)的壓力。
權(quán)利要求
1.一種熱氣機(jī)裝置其特征是熱氣機(jī)由加熱器，氣缸，活塞，氣缸活塞兩邊互為膨脹腔或背壓腔，活塞桿，管路，氣缸進(jìn)排氣換向裝置，膨脹減壓裝置，壓縮機(jī)所構(gòu)成，并將上列各件串接在一起組成封閉循環(huán)回路，熱氣機(jī)裝置系統(tǒng)內(nèi)放置有制冷工質(zhì)，加熱器由外源熱能加熱，熱氣機(jī)裝置的工作過程，外源熱能通過加熱器對制冷工質(zhì)進(jìn)行加熱，制冷工質(zhì)被蒸發(fā)，并達(dá)到一定的蒸發(fā)壓力，氣缸背壓腔中的制冷工質(zhì)的壓力與加熱器中的制冷工質(zhì)壓力相同，氣缸進(jìn)排氣換向裝置使氣缸背壓腔排氣并通過管路與膨脹減壓裝置相通，膨脹減壓裝置使得氣缸背壓腔具有一定壓力的制冷工質(zhì)膨脹擴(kuò)散或等熵膨脹，致使氣缸背壓腔的壓力降低，同時(shí)，氣缸膨脹腔通過氣缸進(jìn)排氣換向裝置和管路直接與加熱器相通，由于氣缸背壓腔壓力降低，氣缸膨脹腔中的制冷工質(zhì)膨脹，推動(dòng)活塞向一方移動(dòng)，活塞桿向外作機(jī)械功，壓縮機(jī)的進(jìn)氣端與充滿低壓制冷工質(zhì)的膨脹減壓裝置相通，壓縮機(jī)的排氣端與加熱器相通，處于工作狀態(tài)的壓縮機(jī)，不斷地將膨脹減壓裝置的制冷工質(zhì)壓縮到加熱器內(nèi)，致使膨脹減壓裝置里的壓力降低或直至真空，滿足膨脹減壓裝置處于低壓或真空狀態(tài)，保證制冷工質(zhì)在整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)中的循環(huán)，氣缸進(jìn)排氣換向裝置使得氣缸膨脹腔交換成背壓腔，背壓腔交換成膨脹腔，氣缸膨脹腔中的制冷工質(zhì)膨脹，推動(dòng)活塞向另一方移動(dòng)，活塞桿向外作機(jī)械功。
2.如權(quán)利要求
1所述的熱氣機(jī)裝置，其特征在于熱氣機(jī)裝置與壓縮流體的裝置接合，可以向外界輸出壓縮流體的壓縮能。
3.如權(quán)利要求
1所述的熱氣機(jī)裝置，其特征在于所述的膨脹減壓裝置可為，增容器，低溫膨脹機(jī)減壓裝置，節(jié)流膨脹減壓裝置。
4.如權(quán)利要求
1所述的熱氣機(jī)裝置，其特征在于所述的制冷工質(zhì)為，合成制冷劑，天然制冷劑。
5.一種制造熱氣機(jī)裝置的方法，其特征是熱氣機(jī)裝置的循環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)成，氣缸，氣缸中的活塞兩邊互為膨脹腔或背壓腔，氣缸進(jìn)排氣換向裝置，膨脹減壓裝置，壓縮機(jī)，加熱器，并依上列次序串接在一起組成循環(huán)回路，循環(huán)回路中的工作介質(zhì)為制冷工質(zhì)，加熱器由外源熱能加熱，熱氣機(jī)裝置的熱力循環(huán)過程由理想狀態(tài)下的以下四個(gè)過程組成，定壓加熱過程，這一過程是在加熱器中進(jìn)行的，外源熱能通過加熱器對置于加熱器內(nèi)的制冷工質(zhì)進(jìn)行加熱，制冷工質(zhì)被蒸發(fā)，并達(dá)到一定的蒸發(fā)壓力，加熱器與對外作功的氣缸膨脹腔相通，加熱器不僅要加入用于制冷工質(zhì)溫度升高所需的熱，還必須加入對外部作功相應(yīng)的熱量，加熱器內(nèi)的壓力不變受熱時(shí)，制冷工質(zhì)的溫度升高而膨脹，須對外作功的過程為熱氣機(jī)的定壓加熱過程，膨脹減壓過程，這一過程是在氣缸的背壓腔，氣缸進(jìn)排氣換向裝置和膨脹減壓裝置中進(jìn)行的，背壓腔中制冷工質(zhì)的溫度，壓力，與加熱器中制冷工質(zhì)的溫度，壓力相同，氣缸進(jìn)排氣換向裝置使背壓腔排氣并與膨脹減壓裝置相通，膨脹減壓裝置使得背壓腔中有一定壓力的制冷工質(zhì)膨脹擴(kuò)散或等熵膨脹，制冷工質(zhì)的壓力降低，絕熱壓縮過程，這一過程是在膨脹減壓裝置，壓縮機(jī)和加熱器中進(jìn)行的，壓縮機(jī)的進(jìn)氣口與低壓狀態(tài)的膨脹減壓裝置相通，壓縮機(jī)的排氣口與有一定壓力狀態(tài)的加熱器相通，壓縮機(jī)壓縮過程中不從外部吸熱和放熱，壓縮所作的功變成壓縮熱，傳給制冷工質(zhì)，使制冷工質(zhì)溫度升高，進(jìn)入加熱器的壓縮熱可以作為熱氣機(jī)循環(huán)系統(tǒng)吸收熱能的一部分，處于工作狀態(tài)的壓縮機(jī)不斷地將膨脹減壓裝置中低壓力的制冷工質(zhì)壓縮到具有一定壓力狀態(tài)的加熱器中，使得膨脹減壓裝置中的制冷工質(zhì)處于低壓或真空狀態(tài)，保證制冷工質(zhì)在整個(gè)熱氣機(jī)裝置循環(huán)系統(tǒng)中的循環(huán)，定壓膨脹過程，這一過程是在氣缸中進(jìn)行的，氣缸中的活塞兩邊互為膨脹腔或背壓腔，膨脹腔與有一定壓力狀態(tài)的加熱器相通，背壓腔與低壓或真空狀態(tài)的膨脹減壓裝置相通，氣缸中的活塞從具有一定壓力狀態(tài)的膨脹腔向低壓力狀態(tài)的背壓腔移動(dòng)作功時(shí)，膨脹腔中的壓力始終與加熱器中的壓力保持一致，加熱器向膨脹腔中的制冷工質(zhì)供給定壓膨脹熱，系統(tǒng)向外界作定壓膨脹功，在熱氣機(jī)裝置的四個(gè)循環(huán)過程中，熱氣機(jī)裝置的循環(huán)系統(tǒng)與外界的熱交換的過程為定壓膨脹過程中，外源熱能向系統(tǒng)提供定壓膨脹熱，系統(tǒng)向外界作定壓膨脹功，熱氣機(jī)裝置的循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)自身消耗的功為絕熱壓縮過程中，壓縮機(jī)將低壓力狀態(tài)的制冷工質(zhì)壓縮到高壓力狀態(tài)所消耗的壓縮功，熱氣機(jī)裝置的循環(huán)系統(tǒng)對外界作的有效功是定壓膨脹功去除壓縮機(jī)的壓縮功后所得到的功，熱氣機(jī)裝置的循環(huán)系統(tǒng)對外界的有效功率是活塞在氣缸中的作功功率去除壓縮機(jī)的功率后所得到的功率，熱氣機(jī)裝置的循環(huán)系統(tǒng)選擇不同的制冷工質(zhì)，可以得到不同的對外界的有效功率。
6.如權(quán)利要求
5所述的一種制造熱氣機(jī)裝置的方法，其特征在于所述的膨脹減壓過程可為，膨脹增容減壓過程，這一過程是在氣缸的背壓腔，氣缸進(jìn)排氣換向裝置和增容器中進(jìn)行的，背壓腔中制冷工質(zhì)的溫度，壓力，與加熱器中制冷工質(zhì)的溫度，壓力相同，氣缸進(jìn)排氣換向裝置使背壓腔排氣并與處于低壓或真空狀態(tài)的增容器相通，背壓腔中有一定壓力的制冷工質(zhì)膨脹擴(kuò)散到增容器，制冷工質(zhì)的體積增大，壓力降低。
7.如權(quán)利要求
5所述的一種制造熱氣機(jī)裝置的方法，其特征在于所述的膨脹減壓過程可為，等熵膨脹減壓過程，這一過程是在氣缸的背壓腔，氣缸進(jìn)排氣換向裝置和低溫膨脹機(jī)減壓裝置中進(jìn)行的，背壓腔中制冷工質(zhì)的溫度，壓力，與加熱器中制冷工質(zhì)的溫度，壓力相同，氣缸進(jìn)排氣換向裝置使背壓腔排氣并與低溫膨脹機(jī)減壓裝置相通，低溫膨脹機(jī)減壓裝置中的低溫膨脹機(jī)將背壓腔中有一定壓力的制冷工質(zhì)的勢能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功由低溫膨脹機(jī)輸出，使得背壓腔中有一定壓力的制冷工質(zhì)壓力降低。
8.如權(quán)利要求
5所述的一種制造熱氣機(jī)裝置的方法，其特征在于所述的膨脹減壓過程可為，等焓節(jié)流膨脹減壓過程，這一過程是在氣缸的背壓腔，氣缸進(jìn)排氣換向裝置和節(jié)流膨脹減壓裝置中進(jìn)行的，背壓腔中制冷工質(zhì)的溫度，壓力，與加熱器中制冷工質(zhì)的溫度，壓力相同，氣缸進(jìn)排氣換向裝置使背壓腔排氣并與節(jié)流膨脹減壓裝置相通，節(jié)流膨脹減壓裝置中的節(jié)流膨脹閥將背壓腔中有一定壓力的制冷工質(zhì)進(jìn)行節(jié)流降壓，使得背壓腔中有一定壓力的制冷工質(zhì)壓力降低，在這一減壓過程中，制冷工質(zhì)節(jié)流降壓前后焓值保持不變。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是提供了一種外加熱式閉式循環(huán)活塞式熱氣機(jī)裝置及其制造方法，這種熱氣機(jī)裝置系統(tǒng)采用一種新的熱力循環(huán)方式，制造一種不同于現(xiàn)有熱氣機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)，這種熱氣機(jī)裝置的組成是由氣缸，進(jìn)排氣換向裝置，膨脹減壓裝置，壓縮機(jī)和加熱器構(gòu)成的，其熱力循環(huán)有四個(gè)過程，定壓加熱過程，膨脹減壓過程，絕熱壓縮過程，定壓膨脹過程，這種熱氣機(jī)裝置的外源熱能可以適用高，低品位的熱能，對低品位的熱能可以采用自然環(huán)境中廣泛存在的地球大氣層的熱能，河流，湖泊，海洋水資源的熱能，無須燃燒加熱，對高品位的熱能可以充分地吸收利用，熱氣機(jī)裝置作為一種發(fā)動(dòng)機(jī)，與現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，可以作為發(fā)電的動(dòng)力源，也可以作為驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)力源。
文檔編號(hào)F02G1/055GK1991155SQ200510131183
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月29日
發(fā)明者陳茂盛 申請人:陳茂盛導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan