專利名稱：熱氣機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱能和動力領(lǐng)域，尤其是一種M型熱氣機(jī)。
背景技術(shù)：
斯特林發(fā)動機(jī)的工作模式非常接近卡諾循環(huán)，因此效率很高，但是由于斯特林發(fā)動機(jī)中熱缸和冷缸之間的連通通道的存在一定的容量，以及兩缸在工作循環(huán)時缸內(nèi)始終會存有工質(zhì)，導(dǎo)致斯特林發(fā)動機(jī)的壓縮比很低，從而其輸出功率始終無法提高。因此需要發(fā)明一種能增大輸出功率的斯特林發(fā)動機(jī)。

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:一種M型熱氣機(jī)，包括相互連通的熱缸和冷缸，所述熱缸的熱缸活塞和所述冷缸的冷缸活塞中的一個為固定式活塞，另一個經(jīng)連桿與曲軸連接；所述熱缸和所述冷缸為對頂設(shè)置，且一體化設(shè)為連體缸；所述連體缸設(shè)為滑動式，經(jīng)連桿與附屬曲軸連接；所述附屬曲軸的轉(zhuǎn)速為所述曲軸的轉(zhuǎn)速的兩倍，所述附屬曲軸的半徑為所述曲軸的半徑的一半；所述曲軸與所述附屬曲軸為聯(lián)動設(shè)置。一種M型熱氣機(jī)，包括相互連通的熱缸和冷缸，所述熱缸和所述冷缸的兩個活塞各自連接的曲軸的半徑和轉(zhuǎn)速相等；所述熱缸和所述冷缸為對頂設(shè)置，且一體化設(shè)為連體缸；所述連體缸設(shè)為滑動式，經(jīng)連桿與附屬曲軸連接；所述附屬曲軸的轉(zhuǎn)速為所述曲軸轉(zhuǎn)速的兩倍，所述附屬曲軸的半徑與所述曲軸的半徑相等；所述曲軸與所述附屬曲軸為聯(lián)動設(shè)置。一種M型熱氣機(jī)，包括相互連通的熱缸和冷缸，所述熱缸和所述冷缸的兩個活塞各自連接的曲軸的半徑和轉(zhuǎn)速相等；所述熱缸和所述冷缸為對頂設(shè)置，且為一體化固定設(shè)置；兩個所述曲軸均經(jīng)連桿與附屬曲軸上相同相位的連桿軸頸連接；所述附屬曲軸的轉(zhuǎn)速為所述曲軸轉(zhuǎn)速的兩倍，所述附屬曲軸的半徑與所述曲軸的半徑相等；所述曲軸與所述附屬曲軸為聯(lián)動設(shè)置。所述熱缸和所述冷缸的兩個活塞經(jīng)連桿分別連接在同一曲軸上。所述熱缸和所述冷缸的兩個活塞連接在所述曲軸上的連桿軸頸的相位差為90 180 度。所述熱缸設(shè)為內(nèi)燃加熱或外燃加熱。本發(fā)明的原理是:將現(xiàn)有熱氣機(jī)的熱缸和冷缸對頂設(shè)置，且一體化設(shè)置，通過按正時關(guān)系來調(diào)控缸體和活塞的運(yùn)行方式，來完成斯特林循環(huán)。根據(jù)熱氣機(jī)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，如在閉合回路上設(shè)置回?zé)崞?。本發(fā)明的有益效果如下:
本發(fā)明所公開的M型熱氣機(jī)，采用熱缸和冷缸對頂設(shè)置，減小了兩缸之間的連通通道容量，相應(yīng)增加了本發(fā)動機(jī)的壓縮比，提高其輸出功率。


圖1-1、1-2、1-3和1-4所不的是本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)及循環(huán)運(yùn)動不意 圖2所示的是本發(fā)明實施例1中往復(fù)運(yùn)動體的時間運(yùn)動曲線示意 圖3-1、3_2、3_3和3_4所不的是本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)及循環(huán)運(yùn)動不意 圖4所示的是本發(fā)明實施例2中往復(fù)運(yùn)動體的時間運(yùn)動曲線示意 圖5-1、5-2、5-3和5-4所示的是本發(fā)明實施例3的結(jié)構(gòu)及循環(huán)運(yùn)動示意 圖6所示的本發(fā)明實施·例3中往復(fù)運(yùn)動體的時間運(yùn)動曲線示意 圖7所示的本發(fā)明實施例4的結(jié)構(gòu)示意 圖中:
I熱缸、11熱缸活塞、2冷缸、21冷缸活塞、3連體缸、4曲軸、5附屬曲軸。
具體實施例方式實施例1
如圖1-1所示的M型熱氣機(jī)，包括相互連通的熱缸I和冷缸2，所述熱缸I的熱缸活塞11為固定式活塞，所述冷缸2的冷缸活塞21經(jīng)連桿與曲軸4連接；所述熱缸I和所述冷缸2為對頂設(shè)置，且一體化設(shè)為連體缸3 ;所述連體缸3設(shè)為滑動式，經(jīng)連桿與附屬曲軸5連接；所述附屬曲軸5的轉(zhuǎn)速為所述曲軸4的轉(zhuǎn)速的兩倍，所述附屬曲軸5的半徑為所述曲軸4的半徑的一半；所述曲軸4與所述附屬曲軸5為聯(lián)動設(shè)置。本實施例M型熱氣機(jī)的循環(huán)工作狀態(tài)，分別如圖1-1、1-2、1_3和1-4所示依次循環(huán)進(jìn)行，完成一個熱氣機(jī)循環(huán)。上述M型熱氣機(jī)中，所述連體缸3和所述冷缸活塞21為往復(fù)運(yùn)動體，兩者的時間運(yùn)動曲線如圖2所示，虛線所示的為所述冷缸活塞21的時間運(yùn)動曲線，實線所示的是所述連體缸3的時間運(yùn)動曲線。根據(jù)圖2所示可知，兩個往復(fù)運(yùn)動體在運(yùn)動過程中，不會出現(xiàn)碰撞，同時驅(qū)動所述連體缸3中氣體工質(zhì)在所述熱缸I和所述冷缸2往復(fù)流動，而實現(xiàn)斯特林循環(huán)。具體實施時，可選擇地，所述冷缸2的冷缸活塞21設(shè)為固定式活塞，所述熱缸I的熱缸活塞11經(jīng)連桿與曲軸4連接。具體實施時，可選擇地，所述熱缸I設(shè)為內(nèi)燃加熱或外燃加熱。實施例2
如圖3-1所示的M型熱氣機(jī)，包括相互連通的熱缸I和冷缸2，所述熱缸I和所述冷缸2的兩個活塞各自連接的曲軸4的半徑和轉(zhuǎn)速相等；所述熱缸I和所述冷缸2為對頂設(shè)置，且一體化設(shè)為連體缸3 ;所述連體缸3設(shè)為滑動式，經(jīng)連桿與附屬曲軸5連接；所述附屬曲軸5的轉(zhuǎn)速為所述曲軸4轉(zhuǎn)速的兩倍，所述附屬曲軸5的半徑與所述曲軸4的半徑相等；所述曲軸4與所述附屬曲軸5為聯(lián)動設(shè)置。圖中所示的熱缸活塞11和冷缸活塞21連接在所述曲軸4上的相位差為180度的連桿軸頸上。本實施例M型熱氣機(jī)的循環(huán)工作狀態(tài)，分別如圖3-1、3-2、3_3和3_4所示依次循環(huán)進(jìn)行，完成一個熱氣機(jī)循環(huán)。
上述M型熱氣機(jī)中，所述連體缸3、所述熱缸活塞11和所述冷缸活塞21三者均為往復(fù)運(yùn)動體，三者的時間運(yùn)動曲線如圖4所示，橫軸上方的虛線所示的為所述冷缸活塞21的時間運(yùn)動曲線，橫軸下方的虛線所示的為所述熱缸活塞11的時間運(yùn)動曲線，而實線所示的是所述連體缸3的時間運(yùn)動曲線。根據(jù)圖4所示可知，三個往復(fù)運(yùn)動體在運(yùn)動過程中，不會出現(xiàn)碰撞，同時驅(qū)動所述連體缸中氣體工質(zhì)在所述熱缸I和所述冷缸2往復(fù)流動，而實現(xiàn)斯特林循環(huán)。具體實施時，可選擇地，所述熱缸I和所述冷缸2的兩個活塞經(jīng)連桿分別連接在同一曲軸4上，同樣可實現(xiàn)上述循環(huán)過程。具體實施時，可選擇地，所述熱缸I設(shè)為內(nèi)燃加熱或外燃加熱。實施例3
如圖5-1所示的M型熱氣機(jī)，其與實施例2區(qū)別在于:所述熱缸活塞11和所述冷缸活塞21連接在所述曲軸4上相位差為90度的連桿軸頸上。本實施例M型熱氣機(jī)的循環(huán)工作狀態(tài)，分別如圖5-1、5-2、5_3和5_4所示依次循環(huán)進(jìn)行，完成一個熱氣機(jī)循環(huán)。所述連體缸3、所述熱缸活塞11和所述冷缸活塞21，三個往復(fù)運(yùn)動體的時間運(yùn)動曲線如圖6所示。根據(jù)實施例2和實施例3所示的M型熱氣機(jī)，可選擇控制所述熱缸I和所述冷缸2的兩個活塞連接在所述曲軸4上的連桿軸頸的相位差在90 180度之間。實施例4
如圖7所示的M型熱氣機(jī)，其與實施例2的區(qū)別在于:所述連體缸3為固定式設(shè)置，兩個所述曲軸4均經(jīng)連桿與所述附屬曲軸5上相同相位的連桿軸頸連接，所述熱缸I和所述冷缸2的兩個活塞經(jīng)連桿分別連接在同一曲軸4上，所述熱缸活塞11和所述冷缸活塞21分別受到所述曲軸4和所述附屬曲軸5的共同作用，具體實施時要保證所述熱缸活塞11和所述冷缸活塞21與所述連體缸3不相撞。具體實施時，可選擇地，所述熱缸I和所述冷缸2的兩個活塞經(jīng)連桿分別連接在不同曲軸4上。具體實施時，可選擇地，所述熱缸I設(shè)為內(nèi)燃加熱或外燃加熱。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(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種M型熱氣機(jī)，包括相互連通的熱缸(I)和冷缸(2)，其特征在于:所述熱缸(I)的熱缸活塞(11)和所述冷缸(2)的冷缸活塞(21)中的一個為固定式活塞，另一個經(jīng)連桿與曲軸(4)連接；所述熱缸(I)和所述冷缸(2)為對頂設(shè)置，且一體化設(shè)為連體缸(3);所述連體缸(3)設(shè)為滑動式，經(jīng)連桿與附屬曲軸(5)連接；所述附屬曲軸(5)的轉(zhuǎn)速為所述曲軸(4)的轉(zhuǎn)速的兩倍，所述附屬曲軸(5)的半徑為所述曲軸(4)的半徑的一半；所述曲軸(4)與所述附屬曲軸(5)為聯(lián)動設(shè)置。
2.—種M型熱氣機(jī)，包括相互連通的熱缸(I)和冷缸(2)，其特征在于:所述熱缸(I)和所述冷缸(2)的兩個活塞各自連接的曲軸(4)的半徑和轉(zhuǎn)速相等；所述熱缸(I)和所述冷缸(2)為對頂設(shè)置，且一體化設(shè)為連體缸(3);所述連體缸(3)設(shè)為滑動式，經(jīng)連桿與附屬曲軸(5)連接；所述附屬曲軸(5)的轉(zhuǎn)速為所述曲軸(4)轉(zhuǎn)速的兩倍，所述附屬曲軸(5)的半徑與所述曲軸(4)的半徑相等；所述曲軸(4)與所述附屬曲軸(5)為聯(lián)動設(shè)置。
3.一種M型熱氣機(jī)，包括相互連通的熱缸(I)和冷缸(2)，其特征在于:所述熱缸(I)和所述冷缸(2)的兩個活塞各自連接的曲軸(4)的半徑和轉(zhuǎn)速相等；所述熱缸(I)和所述冷缸(2)為對頂設(shè)置，且為一體化固定設(shè)置；兩個所述曲軸(4)均經(jīng)連桿與附屬曲軸(5)上相同相位的連桿軸頸連接；所述附屬曲軸(5)的轉(zhuǎn)速為所述曲軸(4)轉(zhuǎn)速的兩倍，所述附屬曲軸(5)的半徑與所述曲軸(4)的半徑相等；所述曲軸(4)與所述附屬曲軸(5)為聯(lián)動設(shè)置。
4.如權(quán)利要求2或3所述M型熱氣機(jī)，其特征在于:所述熱缸(I)和所述冷缸(2)的兩個活塞經(jīng)連桿分別連接在同一曲軸(4)上。
5.如權(quán)利要求2所述M型熱氣機(jī)，其特征在于:所述熱缸(I)和所述冷缸(2)的兩個活塞連接在所述曲軸(4)上的連桿軸頸的相位差為90度 180度。
6.如權(quán)利要求1、2或3所述M型熱氣機(jī)，其特征在于:所述熱缸(I)設(shè)為內(nèi)燃加熱或外燃加熱。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種M型熱氣機(jī)，包括相互連通的熱缸和冷缸，所述熱缸的活塞和所述冷缸的活塞中的一個為固定式活塞，另一個經(jīng)連桿與曲軸連接；所述熱缸和所述冷缸為對頂設(shè)置，且一體化設(shè)為連體缸；所述連體缸設(shè)為滑動式，經(jīng)連桿與附屬曲軸連接；所述附屬曲軸的轉(zhuǎn)速為所述曲軸的轉(zhuǎn)速的兩倍，所述附屬曲軸的半徑為所述曲軸的半徑的一半；所述曲軸與所述附屬曲軸為聯(lián)動設(shè)置。本發(fā)明所公開的M型熱氣機(jī)，采用熱缸和冷缸對頂設(shè)置，減小了兩缸之間的連通通道容量，相應(yīng)增加了本發(fā)動機(jī)的壓縮比，提高其輸出功率。
文檔編號F02G1/043GK103225568SQ20131003659
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月10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