壓氣單元熱氣機制造技術

本發明專利技術公開了一種壓氣單元熱氣機，包括氣缸活塞機構、加熱器、冷卻器和附屬氣缸活塞機構，所述氣缸活塞機構的氣缸上和所述附屬氣缸活塞機構的氣缸上均設有往復流通口，所述氣缸活塞機構的氣缸和所述附屬氣缸活塞機構的氣缸經各自所述往復流通口連通，所述加熱器設置在所述氣缸活塞機構的氣缸上和/或設置在靠近所述氣缸活塞機構的所述往復流通口處的通道上，所述冷卻器設置在所述附屬氣缸活塞機構上和/或設置在靠近所述附屬氣缸活塞機構的所述往復流通口處的通道上；所述附屬氣缸活塞機構的所述往復流通口處設有正時控制閥。本發明專利技術結構簡單、效率高、造價低使用壽命長。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及熱能與動カ領域，尤其是一種壓氣単元熱氣機。
技術介紹
傳統熱氣機例如斯特林發動機，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動機的壓縮比僅為2左右)，這些都嚴重影響著斯特林發動機的效率，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。因此需要專利技術ー種新型熱氣機。
技術實現思路
為了解決上述問題，本專利技術提出的技術方案如下: ー種壓氣單兀熱氣機，包括氣缸活塞機構、加熱器、冷卻器和附屬氣缸活塞機構，所述氣缸活塞機構的氣缸上和所述附屬氣缸活塞機構的氣缸上均設有往復流通ロ，所述氣缸活塞機構的氣缸和所述附屬氣缸活塞機構的氣缸經各自所述往復流通ロ連通，所述加熱器設置在所述氣缸活塞機構的氣缸上和/或設置在靠近所述氣缸活塞機構的所述往復流通ロ處的通道上，所述冷卻器設置在所述附屬氣缸活塞機構上和/或設置在靠近所述附屬氣缸活塞機構的所述往復流通ロ處的通道上；所述附屬氣缸活塞機構的所述往復流通ロ處設有正時控制閥。所述正時控制閥設為與所述往復流通ロ對應的控制氣門。所述壓氣單元熱氣機還包括有儲氣罐，所述儲氣罐經閥門與靠近所述附屬氣缸活塞機構的所述往復流通ロ處的通道連通。所述正時控制閥設有兩個。所述壓氣單元熱氣機還包括有回熱器，所述回熱器設在兩個所述往復流通ロ連通的通道上。所述加熱器設為以外燃燃燒室為熱源的外燃熱交換器、以余熱為熱源的余熱熱交換器或以太陽能為熱源的太陽能熱交換器。所述加熱器設為內燃燃燒室，該熱氣機還包括有エ質導出口 ；所述エ質導出口設在所述冷卻器與所述附屬氣缸活塞機構之間的通道上，或設在所述附屬氣缸活塞機構上。所述氣缸活塞機構和所述附屬氣缸活塞機構的活塞經各自連桿與同一曲軸連接，且兩個連桿軸頸的相位差為180度。所述氣缸活塞機構和所述附屬氣缸活塞機構的活塞經各自連桿分別與兩個聯動的曲軸連接，且兩個連桿軸頸的相位差為180度。本專利技術的原理是:在所述氣缸活塞機構的活塞處于上止點附近吋，將所述正時控制閥關閉，并將經所述附屬氣缸活塞機構增壓后的壓縮空氣直接或經所述回熱器供送到所述加熱器內，在所述加熱器內吸熱(恒溫吸熱、吸熱升壓或吸熱升溫)后推動所述氣缸活塞機構的活塞下行對外做功，當所述氣缸活塞機構的活塞下行到一定程度時停止向所述加熱器內供送壓縮空氣，當所述氣缸活塞機構的活塞趨近下止點時(或越過下止點吋)打開所述正時控制閥，氣體エ質直接或經所述回熱器進入所述冷卻器并在所述冷卻器內被冷卻后進入所述附屬氣缸活塞機構，如此循環周而復始對外做功。本專利技術所述加熱器是指能夠對エ質進行加熱的裝置，它可以是熱交換器，也可以是內燃燃燒室，還可以是太陽能加熱器。本專利技術中，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，所述氣缸上的連通ロ可設置在氣缸蓋上，也可設置在氣缸套上。本專利技術中，所述回熱器是指當高溫エ質流過回熱器時將自身的熱量留在回熱器中，當低溫エ質逆行流過回熱器時吸收回熱器所存儲的熱量的裝置。本專利技術中，所述冷卻器是指能夠使本專利技術中エ質降溫的裝置，它可以是散熱器，也可以是熱交換器。本專利技術中，所述壓氣単元熱氣機的エ質為在循環中不發生相變或不完全發生相變的氣體エ質，例如空氣、水和ニ氧化碳混合物、氦氣、氬氣、氫氣等。本專利技術中，所謂的“相位差為180度”是指完全180度，以及由于機構結構的特點以及加工精度所造成的實際工作誤差，如180度土某一微小角度。本專利技術中，應根據熱能與動カ領域的公知技術，在必要的地方設置必要的部件、單元或系統等。本專利技術的有益效果如下: 本專利技術結構簡單、效率高、造價低使用壽命長。附圖說明圖1所示的是本專利技術實施例1的結構示意 圖2所示的是本專利技術實施例2的結構示意 圖3所示的是本專利技術實施例3的結構示意 圖4所示的是本專利技術實施例4的結構示意 圖5所示的是本專利技術實施例5的結構示意 圖6所示的是本專利技術實施例6的結構示意 圖7所示的是本專利技術實施例7的結構示意圖。圖中: I氣缸活塞機構、11往復流通ロ、2加熱器、21エ質導出ロ、3冷卻器、4附屬氣缸活塞機構、41往復流通ロ、410控制氣門、5正時控制閥、6回熱器、7儲氣罐。具體實施例方式實施例1 如圖1所不的壓氣單兀熱氣機，包括氣缸活塞機構1、加熱器2、冷卻器3和附屬氣缸活塞機構4,所述氣缸活塞機構I的氣缸上設有往復流通ロ 11，所述附屬氣缸活塞機構4的氣缸上設有往復流通ロ 41，所述往復流通ロ 11與所述往復流通ロ 41連通。所述加熱器2設置在靠近所述氣缸活塞機構I的所述往復流通ロ 11處的通道上，所述加熱器2設為外燃式加熱方式。所述冷卻器3設置在靠近所述附屬氣缸活塞機構4的所述往復流通ロ 41處的通道上；所述附屬氣缸活塞機構4的所述往復流通ロ 41處設正時控制閥5。可選擇的，所述加熱器2可設為以太陽能為熱源的太陽能熱交換器。實施例2 如圖2所示的壓氣單元熱氣機，其與實施例1的區別在于:所述正時控制閥5改設為與所述往復流通ロ 41對應的控制氣門410。實施例3 如圖3所示的壓氣單元熱氣機，其與實施例2的區別在于:所述壓氣單元熱氣機還包括有回熱器6，所述附屬氣缸活塞機構4上的所述往復流通ロ 41不設控制氣門410，而在靠近所述往復流通ロ 41的通道上設有正時控制閥5 ;所述冷卻器3設在所述附屬氣缸活塞機構4上；所述加熱器2設為以余熱為熱源的余熱熱交換器。所述回熱器6設在所述加熱器2與所述正時控制閥5之間的通道上。實施例4 如圖4所示的壓氣單元熱氣機，其與實施例2的區別在于:所述加熱器2設為內燃燃燒室結構，在靠近所述往復流通ロ 41的通道上還設有正時控制閥5 ;所述加熱器2與所述正時控制閥5之間的通道上設有エ質導出ロ 21，所述冷卻器3設在所述附屬氣缸活塞機構4上。實施例5 如圖5所示的壓氣單元熱氣機，其與實施例4的區別在于:所述加熱器2設在所述氣缸活塞機構I內，所述壓氣單元熱氣機還包括有儲氣罐7，所述儲氣罐7經控制閥和所述正時控制閥5與所述往復流通ロ 41之間的通道連通；所述往復流通ロ 11與所述エ質導出ロ 21之間的通道上設有回熱器6。實施例6 如圖6所示的壓氣單元熱氣機，其與實施例4的區別在于:所述氣缸活塞機構I的活塞經連桿與曲軸的連桿軸頸連接，所述附屬氣缸活塞機構4的活塞經連桿與同一曲軸的不同連桿軸頸連接，與所述氣缸活塞機構I的活塞連接的所述連桿軸頸和與所述附屬氣缸活塞機構4的活塞連接的所述連桿軸頸之間的相位差為180度，且所述氣缸活塞機構I和所述附屬氣缸活塞機構4共線設置。所述冷卻器3設在所述正時控制閥5與所述エ質導出ロ 21之間的通道上。在所述加熱器2與所述エ質導出ロ 21之間的通道上設有回熱器6。實施例7 如圖7所示的壓氣單元熱氣機，其與實施例6的區別在于:所述附屬氣缸活塞機構4設為并聯設置的兩個，兩個所述往復流通ロ 41并聯連通后與另ー個所述往復流通ロ 11連通；所述氣缸活塞機構I的活塞經連桿與曲軸的連桿軸頸連接，所述附屬氣缸活塞機構4的活塞經連桿與同一曲軸的不同連桿軸頸連接，與所述氣缸活塞機構I的活塞連接的所述連桿軸頸和與所述附屬氣缸活塞機構4的活塞連接的所述連桿軸頸之間的相位差為180度，且所述氣缸活塞機構I和所述附屬氣缸活塞機構4共線設置。上述實施例本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種壓氣單元熱氣機，其特征在于：包括氣缸活塞機構（1）、加熱器（2）、冷卻器（3）和附屬氣缸活塞機構（4），所述氣缸活塞機構（1）的氣缸上和所述附屬氣缸活塞機構（4）的氣缸上均設有往復流通口，所述氣缸活塞機構（1）的氣缸和所述附屬氣缸活塞機構（4）的氣缸經各自所述往復流通口連通，所述加熱器（2）設置在所述氣缸活塞機構（1）的氣缸上和/或設置在靠近所述氣缸活塞機構（1）的所述往復流通口處的通道上，所述冷卻器（3）設置在所述附屬氣缸活塞機構（4）上和/或設置在靠近所述附屬氣缸活塞機構（4）的所述往復流通口處的通道上；所述附屬氣缸活塞機構（4）的所述往復流通口處設有正時控制閥（5）。

【技術特征摘要】
2012.03.02 CN 201210054290.91.一種壓氣單兀熱氣機，其特征在于:包括氣缸活塞機構(I)、加熱器(2)、冷卻器(3)和附屬氣缸活塞機構(4),所述氣缸活塞機構(I)的氣缸上和所述附屬氣缸活塞機構(4)的氣缸上均設有往復流通ロ，所述氣缸活塞機構(I)的氣缸和所述附屬氣缸活塞機構(4)的氣缸經各自所述往復流通ロ連通，所述加熱器(2)設置在所述氣缸活塞機構(I)的氣缸上和/或設置在靠近所述氣缸活塞機構(I)的所述往復流通ロ處的通道上，所述冷卻器(3)設置在所述附屬氣缸活塞機構(4)上和/或設置在靠近所述附屬氣缸活塞機構(4)的所述往復流通ロ處的通道上；所述附屬氣缸活塞機構(4)的所述往復流通ロ處設有正時控制閥(5)。2.按權利要求1所述壓氣単元熱氣機，其特征在于:所述正時控制閥(5)設為與所述往復流通ロ對應的控制氣門。3.按權利要求1所述壓氣単元熱氣機，其特征在于:所述壓氣單元熱氣機還包括有儲氣罐(7)，所述儲氣罐(7)經閥門與靠近所述附屬氣缸活塞機構(4)的所述往復流通ロ處的通...

【專利技術屬性】
技術研發人員：靳北彪，
申請(專利權)人：摩爾動力北京技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：