專利名稱：冷源做功熱氣機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱能與動(dòng)力領(lǐng)域，尤其是一種冷源做功熱氣機(jī)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)熱氣機(jī)例如斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)，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(dòng)機(jī)的壓縮比僅為2左右)，這些都嚴(yán)重影響著斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)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(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:
方案1.一種冷源做功熱氣機(jī)，包括氣缸活塞機(jī)構(gòu)、加熱器、冷卻器、氣體做功機(jī)構(gòu)和氣體壓縮機(jī)構(gòu)，所述氣缸活塞機(jī)構(gòu)的氣缸經(jīng)排氣通道與所述氣體做功機(jī)構(gòu)的氣體入口連通，所述氣體做功機(jī)構(gòu)的氣體出口經(jīng)所述冷卻器與所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)的氣體入口連通；所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)的氣體出口經(jīng)回充通道與所述氣缸活塞機(jī)構(gòu)的氣缸連通，所述加熱器設(shè)置在所述氣缸活塞機(jī)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(jī)，包括氣缸活塞機(jī)構(gòu)、內(nèi)燃燃燒室、冷卻器、氣體做功機(jī)構(gòu)和氣體壓縮機(jī)構(gòu)，所述氣缸活塞機(jī)構(gòu)的氣缸經(jīng)排氣通道與所述氣體做功機(jī)構(gòu)的氣體入口連通，所述氣體做功機(jī)構(gòu)的氣體出口經(jīng)所述冷卻器和所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)的氣體入口連通，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)的氣體出口經(jīng)回充通道與所述氣缸活塞機(jī)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(jī)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(jìn)一步在所述排氣通道上設(shè)排氣正時(shí)控制閥。方案4.在方案I或方案2的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步在所述回充通道上設(shè)回充正時(shí)控制閥。方案5.在方案4的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步在所述回充正時(shí)控制閥和所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)的氣體出口之間的所述回充通道上設(shè)工質(zhì)儲(chǔ)罐。方案6.在方案I或方案2的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步在所述氣缸活塞機(jī)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(jī)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(jìn)一步將所述氣體做功機(jī)構(gòu)設(shè)為渦輪動(dòng)力機(jī)構(gòu)或設(shè)為活塞式氣體做功機(jī)構(gòu)。方案8.在方案I或方案2的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)設(shè)為葉輪壓氣機(jī)或設(shè)為活塞式氣體壓縮機(jī)構(gòu)。方案9.在方案I或方案2的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步使所述氣體做功機(jī)構(gòu)對(duì)所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)輸出動(dòng)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(jī)進(jìn)一步還包括熱交換式回?zé)崞鳎鰺峤粨Q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(jī)進(jìn)一步還包括熱交換式回?zé)崞鳎鰺峤粨Q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(jī)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(jī)進(jìn)一步還包括熱交換式回?zé)崞鳎鰺峤粨Q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(jī)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(jìn)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(jī)構(gòu)的一端一體化設(shè)置為往復(fù)通道，所述氣體做功機(jī)構(gòu)的氣體入口和所述氣體壓縮機(jī)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(jī)進(jìn)一步還包括填料式回?zé)崞?，所述填料式回?zé)崞髟O(shè)在所述往復(fù)通道內(nèi)。方案15.在方案I的基礎(chǔ)上，進(jìn)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(jī)構(gòu)的一端一體化設(shè)置為往復(fù)通道，所述氣體做功機(jī)構(gòu)的氣體入口和所述氣體壓縮機(jī)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(jī)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)，所述加熱器設(shè)置在所述氣缸活塞機(jī)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(jìn)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(jī)構(gòu)的一端一體化設(shè)置為往復(fù)通道，所述氣體做功機(jī)構(gòu)的氣體入口和所述氣體壓縮機(jī)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(jī)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)，將所述內(nèi)燃燃燒室設(shè)置在所述氣缸活塞機(jī)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(jī)進(jìn)一步包括至少兩個(gè)所述氣缸活塞機(jī)構(gòu)，所述回充通道經(jīng)進(jìn)氣分配裝置與所述氣體壓縮機(jī)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(jī)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(jī)進(jìn)一步還包括四類門氣缸活塞機(jī)構(gòu)，所述四類門氣缸活塞機(jī)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(jī)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(jìn)一步將所述氣缸活塞機(jī)構(gòu)設(shè)置為兩個(gè)以上。本發(fā)明的原理是:在所述氣缸活塞機(jī)構(gòu)的活塞處于上止點(diǎn)附近時(shí)，經(jīng)所述氣體壓縮機(jī)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(dòng)所述氣缸活塞機(jī)構(gòu)的活塞下行對(duì)外做功，當(dāng)所述氣缸活塞機(jī)構(gòu)的活塞趨近下止點(diǎn)時(shí)(或越過下止點(diǎn)時(shí))，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(jìn)入所述氣體做功機(jī)構(gòu)，推動(dòng)所述氣體做功機(jī)構(gòu)做功；從所述氣體做功機(jī)構(gòu)排出的氣體工質(zhì)經(jīng)所述冷卻器冷卻后進(jìn)入所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)，如此循環(huán)周而復(fù)始對(duì)外做功。本發(fā)明中，在設(shè)有所述排氣正時(shí)控制閥或所述回充正時(shí)控制閥的結(jié)構(gòu)中，所述冷源做功熱氣機(jī)中氣體工質(zhì)的流動(dòng)可以通過所述排氣正時(shí)控制閥或所述回充正時(shí)控制閥進(jìn)行控制。本發(fā)明中，在設(shè)有所述渦輪動(dòng)力機(jī)構(gòu)和所述葉輪壓氣機(jī)的結(jié)構(gòu)中，通過所述渦輪動(dòng)力機(jī)構(gòu)和所述葉輪壓氣機(jī)控制所述冷源做功熱氣機(jī)中氣體工質(zhì)的流動(dòng)。本發(fā)明中，所述加熱器是指能夠在系統(tǒng)外部對(duì)工質(zhì)進(jìn)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(jī)構(gòu)、所述內(nèi)燃燃燒室、所述冷卻器、所述氣體做功機(jī)構(gòu)和氣體壓縮機(jī)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(dòng)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(shí)，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(jìn)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(shí)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(shí)吸收填料所存儲(chǔ)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(chǔ)罐用于實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)工作的相位差，如果不設(shè)所述工質(zhì)儲(chǔ)罐的話，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)的工質(zhì)出口與所述回充正時(shí)控制閥之間的通道的容積空間也可充當(dāng)所述工質(zhì)儲(chǔ)罐的作用。本發(fā)明中，所述四類門氣缸活塞機(jī)構(gòu)是指氣缸上設(shè)有進(jìn)氣口、排氣口、供氣口和回充口，在所述進(jìn)氣口、所述排氣口、所述供氣口和所述回充口處依次對(duì)應(yīng)設(shè)置進(jìn)氣門、排氣門、供氣門和回充門的氣缸活塞機(jī)構(gòu)。本發(fā)明中，應(yīng)根據(jù)熱能與動(dòng)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(jià)低使用壽命長。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意 圖3是本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意 圖5是本發(fā)明實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意 圖6是本發(fā)明實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)示意 圖7是本發(fā)明實(shí)施例7的結(jié)構(gòu)示意 圖8是本發(fā)明實(shí)施例8的結(jié)構(gòu)示意 圖9是本發(fā)明實(shí)施例9的結(jié)構(gòu)示意 圖10是本發(fā)明實(shí)施例10的結(jié)構(gòu)示意 圖11是本發(fā)明實(shí)施例11的結(jié)構(gòu)示意 圖12是本發(fā)明實(shí)施例12的結(jié)構(gòu)示意 圖13是本發(fā)明實(shí)施例13的結(jié)構(gòu)示意 圖14是本發(fā)明實(shí)施例14的結(jié)構(gòu)示意 圖15是本發(fā)明實(shí)施例15的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:
I氣缸活塞機(jī)構(gòu)、2加熱器、3冷卻器、4氣體做功機(jī)構(gòu)、5氣體壓縮機(jī)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(shí)控制閥、91回充正時(shí)控制閥、41渦輪動(dòng)力機(jī)構(gòu)、42活塞式氣體做功機(jī)構(gòu)、51葉輪壓氣機(jī)、52活塞式氣體壓縮機(jī)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(chǔ)罐、12排氣分配裝置、13進(jìn)氣分配裝置、100四類門氣缸活塞機(jī)構(gòu)、101供氣口、102回充口。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
如圖1所不的冷源做功熱氣機(jī)，包括氣缸活塞機(jī)構(gòu)1、加熱器2、冷卻器3、氣體做功機(jī)構(gòu)4和氣體壓縮機(jī)構(gòu)5，所述氣缸活塞機(jī)構(gòu)I的氣缸經(jīng)排氣通道6與所述氣體做功機(jī)構(gòu)4的氣體入口連通，所述氣體做功機(jī)構(gòu)4的氣體出口經(jīng)所述冷卻器3與所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)5的氣體入口連通；所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)5的氣體出口經(jīng)回充通道7與所述氣缸活塞機(jī)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(jī)構(gòu)I的氣缸上。本實(shí)施例中，在所述排氣通道6上設(shè)置了排氣正時(shí)控制閥90，在所述回充通道7上設(shè)置了回充正時(shí)控制閥91 ;將所述氣體做功機(jī)構(gòu)4具體的設(shè)為了渦輪動(dòng)力機(jī)構(gòu)41，將所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)5具體的設(shè)為了葉輪壓氣機(jī)51，所述渦輪動(dòng)力機(jī)構(gòu)41對(duì)所述葉輪壓氣機(jī)51輸出動(dòng)力。作為可以變換的實(shí)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(gè)位置上同時(shí)設(shè)置，或改為在上述三個(gè)位置上任擇兩處同時(shí)設(shè)置。作為可以變換的實(shí)施方式，所述排氣正時(shí)控制閥90和所述回充正時(shí)控制閥91可以不設(shè)或擇一設(shè)置。作為可以變換的實(shí)施方式，所述渦輪動(dòng)力機(jī)構(gòu)41可以不對(duì)所述葉輪壓氣機(jī)51輸出動(dòng)力，而是對(duì)外輸出動(dòng)力。實(shí)施例2
如圖2所示的冷源做功熱氣機(jī)，包括氣缸活塞機(jī)構(gòu)1、內(nèi)燃燃燒室8、冷卻器3、氣體做功機(jī)構(gòu)4和氣體壓縮機(jī)構(gòu)5,所述氣缸活塞機(jī)構(gòu)I的氣缸經(jīng)排氣通道6與所述氣體做功機(jī)構(gòu)4的氣體入口連通，所述氣體做功機(jī)構(gòu)4的氣體出口經(jīng)所述冷卻器3和所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)5的氣體入口連通，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)5的氣體出口經(jīng)回充通道7與所述氣缸活塞機(jī)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(jī)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(shí)施例中，在所述排氣通道6上設(shè)置了排氣正時(shí)控制閥90，在所述回充通道7上設(shè)置了回充正時(shí)控制閥91 ;將所述氣體做功機(jī)構(gòu)4具體的設(shè)為了渦輪動(dòng)力機(jī)構(gòu)41，將所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)具體的設(shè)為了葉輪壓氣機(jī)51，所述渦輪動(dòng)力機(jī)構(gòu)41對(duì)所述葉輪壓氣機(jī)51輸出動(dòng)力。本實(shí)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(jī)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(shí)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(shí)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(gè)位置上同時(shí)設(shè)置，或改為在上述三個(gè)位置上任擇兩處同時(shí)設(shè)置。作為可以變換的實(shí)施方式，所述排氣正時(shí)控制閥90和所述回充正時(shí)控制閥91可以不設(shè)或擇一設(shè)置。作為可以變換的實(shí)施方式，所述渦輪動(dòng)力機(jī)構(gòu)41可以不對(duì)所述葉輪壓氣機(jī)51輸出動(dòng)力，而是對(duì)外輸出動(dòng)力。實(shí)施例3
如圖3所示的冷源做功熱氣機(jī)，其與實(shí)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(shí)控制閥91和所述氣體壓縮機(jī)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(chǔ)罐81 ;將所述氣體做功機(jī)構(gòu)4改設(shè)為活塞式氣體做功機(jī)構(gòu)42,將所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)5改設(shè)為活塞式氣體壓縮機(jī)構(gòu)52 ;在所述氣缸活塞機(jī)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(jī)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(shí)施方式中，都可以參考本實(shí)施例設(shè)置所述工質(zhì)儲(chǔ)罐81。實(shí)施例4
如圖4所示的冷源做功熱氣機(jī)，其與實(shí)施例2的區(qū)別在于:
取消了所述排氣正時(shí)控制閥90和所述回充正時(shí)控制閥91，在所述氣缸活塞機(jī)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(jī)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(jī)構(gòu)4改設(shè)為活塞式氣體做功機(jī)構(gòu)42，將所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)5設(shè)為活塞式氣體壓縮機(jī)構(gòu)52。實(shí)施例5
如圖5所示的冷源做功熱氣機(jī)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于:
取消所述排氣正時(shí)控制閥90和所述回充正時(shí)控制閥91，在所述氣缸活塞機(jī)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(jī)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(shí)施方式，所述加熱器2可以改為設(shè)置在所述氣缸活塞機(jī)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(shí)施例6
如圖6所示的冷源做功熱氣機(jī)，其與實(shí)施例2的區(qū)別在于:
取消所述排氣正時(shí)控制閥90和所述回充正時(shí)控制閥91，在所述氣缸活塞機(jī)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(jī)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(shí)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(jī)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(shí)施例7
如圖7所示的冷源做功熱氣機(jī)，其與實(shí)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(jī)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(jī)構(gòu)4的氣體入口和所述氣體壓縮機(jī)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(shí)施例中，將所述氣體做功機(jī)構(gòu)4改設(shè)為了活塞式氣體做功機(jī)構(gòu)42，將所述加熱器2該為設(shè)置在所述氣缸活塞機(jī)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(shí)施例8
如圖8所示的冷源做功熱氣機(jī)，其與實(shí)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(jī)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(jī)構(gòu)4的氣體入口和所述氣體壓縮機(jī)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(shí)施例中，將所述氣體做功機(jī)構(gòu)4改設(shè)為了活塞式氣體做功機(jī)構(gòu)42，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)5設(shè)為葉輪壓氣機(jī)51。作為可以變換的實(shí)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(jī)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(shí)施例9
如圖9所示的冷源做功熱氣機(jī)，其與實(shí)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(jī)構(gòu)I的氣缸上，將所述氣體做功機(jī)構(gòu)4改設(shè)為渦輪動(dòng)力機(jī)構(gòu)41，將所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)5設(shè)為活塞式氣體壓縮機(jī)構(gòu)52。實(shí)施例10
如圖10所示的冷源做功熱氣機(jī)，其與實(shí)施例8的區(qū)別在于:
將所述氣體做功機(jī)構(gòu)4改設(shè)為渦輪動(dòng)力機(jī)構(gòu)41，將所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)5改設(shè)為活塞式氣體壓縮機(jī)構(gòu)52。
作為可以變換的實(shí)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(jī)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(shí)施例11
如圖11所示的冷源做功熱氣機(jī)，與實(shí)施例1的區(qū)別在于:
增設(shè)兩個(gè)所述氣缸活塞機(jī)構(gòu)I，使所述冷源做功熱氣機(jī)包括三個(gè)所述氣缸活塞機(jī)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(jī)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(gè)所述氣缸活塞機(jī)構(gòu)I的氣缸連通的所有所述回充通道7經(jīng)進(jìn)氣分配裝置13與所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)5的氣體出口連通，將分別與每個(gè)所述氣缸活塞機(jī)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(jī)構(gòu)4的氣體入口連通。作為可以變換的實(shí)施方式，所述冷源做功熱氣機(jī)包括兩個(gè)或四個(gè)以上所述氣缸活塞機(jī)構(gòu)I。本發(fā)明的所有實(shí)施方式中，都可以參照本實(shí)施例設(shè)置兩個(gè)以上所述氣缸活塞機(jī)構(gòu)
1實(shí)施例12
如圖12所示的冷源做功熱氣機(jī)，其與實(shí)施例10的區(qū)別在于:
將所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)5改設(shè)為葉輪壓氣機(jī)51。實(shí)施例13
如圖13所示的冷源做功熱氣機(jī)，其與實(shí)施例12的區(qū)別在于:
增設(shè)一個(gè)所述氣缸活塞機(jī)構(gòu)I，使所述冷源做功熱氣機(jī)包括兩個(gè)所述氣缸活塞機(jī)構(gòu)1，并增設(shè)了四類門氣缸活塞機(jī)構(gòu)100，所述四類門氣缸活塞機(jī)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(gè)所述氣缸活塞機(jī)構(gòu)I的氣缸連通，所述四類門氣缸活塞機(jī)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(shí)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(shí)施方式中，都可以參照本實(shí)施例設(shè)置所述四類門氣缸活塞機(jī)構(gòu)100。實(shí)施例14
如圖14所示的冷源做功熱氣機(jī)，其與實(shí)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(jī)51的氣體出口連通。實(shí)施例15
如圖15所示的冷源做功熱氣機(jī)，其與實(shí)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(jī)51的氣體入口連通；
本實(shí)施例中，所述供氣口 101與所述葉輪壓氣機(jī)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(dòng)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(jī)51的氣體入口連通。本發(fā)明的所有實(shí)施方式中，都可以將所述氣體做功機(jī)構(gòu)4改設(shè)所述渦輪動(dòng)力機(jī)構(gòu)41和所述活塞式氣體做功機(jī)構(gòu)42之外的任何其它形式的做功機(jī)構(gòu)，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)5也可以改設(shè)為所述葉輪壓氣機(jī)51和所述活塞式氣體壓縮機(jī)構(gòu)52之外的任何其它形式的壓氣機(jī)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(shí)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(jī)構(gòu)I的一端改為一體化設(shè)置為往復(fù)通道9的實(shí)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(shí)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
1.一種冷源做功熱氣機(jī)，其特征在于:包括氣缸活塞機(jī)構(gòu)(I)、加熱器(2)、冷卻器(3)、氣體做功機(jī)構(gòu)(4)和氣體壓縮機(jī)構(gòu)(5),所述氣缸活塞機(jī)構(gòu)(I)的氣缸經(jīng)排氣通道(6)與所述氣體做功機(jī)構(gòu)(4)的氣體入口連通，所述氣體做功機(jī)構(gòu)(4)的氣體出口經(jīng)所述冷卻器(3)與所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)(5)的氣體入口連通；所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)(5)的氣體出口經(jīng)回充通道(7 )與所述氣缸活塞機(jī)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(jī)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(jī)，其特征在于:包括氣缸活塞機(jī)構(gòu)(I)、內(nèi)燃燃燒室(8)、冷卻器(3)、氣體做功機(jī)構(gòu)(4)和氣體壓縮機(jī)構(gòu)(5),所述氣缸活塞機(jī)構(gòu)(I)的氣缸經(jīng)排氣通道(6)與所述氣體做功機(jī)構(gòu)(4)的氣體入口連通，所述氣體做功機(jī)構(gòu)(4)的氣體出口經(jīng)所述冷卻器(3)和所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)(5 )的氣體入口連通，所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)(5)的氣體出口經(jīng)回充通道(7)與所述氣缸活塞機(jī)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(jī)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(jī)，其特征在于:在所述排氣通道(6)上設(shè)排氣正時(shí)控制閥(90)。
4.如權(quán)利要求1或2所述冷源做功熱氣機(jī)，其特征在于:在所述回充通道(7)上設(shè)回充正時(shí)控制閥(91)。
5.如權(quán)利要求4所述冷源做功熱氣機(jī)，其特征在于:在所述回充正時(shí)控制閥(91)和所述氣體壓縮機(jī)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(chǔ)罐(81)。
6.如權(quán)利要求1或2所述冷源做功熱氣機(jī)，其特征在于:在所述氣缸活塞機(jī)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(jī)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(jī)，其特征在于:所述氣體做功機(jī)構(gòu)(4)設(shè)為渦輪動(dòng)力機(jī)構(gòu)(41)或設(shè)為活塞式氣體做功機(jī)構(gòu)(42)。
8.如權(quán)利要求1或2所述冷源做功熱氣機(jī)，其特征在于:所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)設(shè)(5)為葉輪壓氣機(jī)(51)或設(shè)為活塞式氣體壓縮機(jī)構(gòu)(52 )。
9.如權(quán)利要求1或2所述冷源做功熱氣機(jī)，其特征在于:所述氣體做功機(jī)構(gòu)(4)對(duì)所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)(5)輸出動(dòng)力。
10.如權(quán)利要求1或2所述冷源做功熱氣機(jī)，其特征在于:所述冷源做功熱氣機(jī)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(jī)，包括氣缸活塞機(jī)構(gòu)、加熱器、冷卻器、氣體做功機(jī)構(gòu)和氣體壓縮機(jī)構(gòu)，所述氣缸活塞機(jī)構(gòu)的氣缸經(jīng)排氣通道與所述氣體作功機(jī)構(gòu)的氣體入口連通，所述氣體做功機(jī)構(gòu)的氣體出口經(jīng)所述冷卻器和所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)的入口連通；所述氣體壓縮機(jī)構(gòu)的氣體出口經(jīng)回充通道與所述氣缸活塞機(jī)構(gòu)的氣缸連通，所述加熱器設(shè)置在所述氣缸活塞機(jī)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(jià)低使用壽命長。
文檔編號(hào)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(dòng)力(北京)技術(shù)股份有限公司