本實(shí)用新型涉及一種新型空氣能熱氣機(jī)。

背景技術(shù)：

熱氣機(jī)是一種外燃的、閉式循環(huán)往復(fù)活塞式熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。其能夠使用各種液態(tài)、氣態(tài)或固體能源，在很寬的速度范圍內(nèi)具有良好的扭矩特性，因而非常適于車輛使用。但現(xiàn)有的熱氣機(jī)的功率調(diào)節(jié)控制和動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)較復(fù)雜，機(jī)器較為笨重，有效利用率低，影響了熱氣機(jī)的推廣應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于：提供一種功率調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)簡單、相對(duì)有效利用率高、使用方便的新型空氣能熱氣機(jī)。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：一種新型空氣能熱氣機(jī)，主要由空氣能加熱機(jī)構(gòu)、熱力室及熱力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，所述空氣能加熱機(jī)構(gòu)包括由管道依次串接的壓縮機(jī)、氣液分離器、蒸發(fā)器、膨脹閥、過濾器及儲(chǔ)液罐，所述熱力室包括密閉的保溫殼體，保溫殼體中填充有導(dǎo)熱介質(zhì)并排布有散熱盤管，該散熱盤管的入口端與所述壓縮機(jī)的出口連接，散熱盤管的出口端與儲(chǔ)液罐的入口連接；所述熱力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與熱力室連接的氣缸以及間隔裝配于氣缸內(nèi)的主動(dòng)活塞和被動(dòng)活塞，該主動(dòng)活塞和被動(dòng)活塞將氣缸依次隔設(shè)為熱腔、冷腔和壓縮腔，在氣缸中位于熱腔的端部封裝有用于將熱力室的熱量傳遞到缸內(nèi)的導(dǎo)熱片；所述被動(dòng)活塞為實(shí)體結(jié)構(gòu)，該被動(dòng)活塞與氣缸密封滑動(dòng)配合；所述主動(dòng)活塞為空心結(jié)構(gòu)，其包括與氣缸內(nèi)壁導(dǎo)向滑動(dòng)配合的中空的筒體，在筒體中軸向設(shè)有氣流通道，在氣流通道中設(shè)有用于噴射介質(zhì)以控制熱腔及冷腔溫度的介質(zhì)控溫機(jī)構(gòu)以及用于將噴射的介質(zhì)回收的介質(zhì)回收機(jī)構(gòu)；所述介質(zhì)控溫機(jī)構(gòu)包括用于朝所述熱腔噴射熱介質(zhì)的熱氣室以及用于朝所述冷腔噴射冷介質(zhì)的冷氣室，所述熱氣室和冷氣室對(duì)應(yīng)分設(shè)于氣流通道兩端，在氣缸的缸體壁中分別軸向開設(shè)有熱介質(zhì)通道與冷介質(zhì)通道，所述熱介質(zhì)通道的入口通過熱介質(zhì)支管與連接在散熱盤管中部，熱介質(zhì)通道的出口通過對(duì)應(yīng)設(shè)置的熱介質(zhì)輸送管與所述熱氣室連通，所述冷介質(zhì)通道的入口通過冷介質(zhì)支管與膨脹閥的出口連接，冷介質(zhì)通道的出口通過對(duì)應(yīng)設(shè)置的冷介質(zhì)輸送管與所述冷 氣室對(duì)應(yīng)連通；所述介質(zhì)回收機(jī)構(gòu)包括軸向間隔設(shè)置于氣流通道中部的兩徑向隔板，在兩徑向隔板之間通過軸向設(shè)置的中心隔板隔設(shè)出兩并列設(shè)置的介質(zhì)回收室，該兩介質(zhì)回收室通過分設(shè)于兩徑向隔板上開閉方向相反的單向止回活門與氣流通道單向連通，在兩介質(zhì)回收室中分別軸向安裝有氣流驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)子風(fēng)輪，該轉(zhuǎn)子風(fēng)輪的轉(zhuǎn)軸中串接有電磁發(fā)電機(jī)，在所述轉(zhuǎn)軸上圍設(shè)有用于吸收和過濾介質(zhì)的旋轉(zhuǎn)濾芯，在兩介質(zhì)回收室中還分別安裝有與筒體內(nèi)壁間隙配合的彈性擠壓壁，在彈性擠壓壁與對(duì)應(yīng)的筒體內(nèi)壁之間填充有回收濾芯，在筒體內(nèi)壁上開設(shè)有分別與兩介質(zhì)回收室連通的介質(zhì)回流口，在所述氣缸的缸體壁中開設(shè)有與該介質(zhì)回流口連通的介質(zhì)回流通道，該介質(zhì)回流通道出口通過回流支管與儲(chǔ)液罐連接。

所述的熱氣室、氣缸內(nèi)壁圍成的徑向橫截面以及主動(dòng)活塞和被動(dòng)活塞的截面形狀為對(duì)應(yīng)適配的長圓形結(jié)構(gòu)。

所述的熱氣室和冷氣室為設(shè)于筒體兩端內(nèi)壁上的環(huán)柱形腔體結(jié)構(gòu)，在熱氣室和冷氣室中分別導(dǎo)向密封滑動(dòng)安裝有軸向往復(fù)移動(dòng)的環(huán)狀永磁活塞，在熱氣室和冷氣室朝向筒體中心的內(nèi)端分別設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)環(huán)狀永磁活塞的環(huán)狀電磁線圈，各環(huán)狀電磁線圈與環(huán)狀永磁活塞的磁極均軸向分布，在熱氣室和冷氣室位于筒體端部的外端板上分別安裝有用于朝向?qū)?yīng)熱腔及冷腔噴射介質(zhì)的氣化噴嘴，所述熱介質(zhì)輸送管及冷介質(zhì)輸送管對(duì)應(yīng)設(shè)于熱氣室及冷氣室靠近其對(duì)應(yīng)外端板的筒體側(cè)壁上。

所述熱介質(zhì)輸送管及冷介質(zhì)輸送管的出口端固定于對(duì)應(yīng)的筒體內(nèi)壁上，該熱介質(zhì)輸送管及冷介質(zhì)輸送管的入口端伸入氣缸內(nèi)壁與所述熱介質(zhì)通道與冷介質(zhì)通道對(duì)應(yīng)連通并在氣缸內(nèi)壁上對(duì)應(yīng)所述熱介質(zhì)通道與冷介質(zhì)通道分別軸向開設(shè)有用于供熱介質(zhì)輸送管及冷介質(zhì)輸送管入口端隨主動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的長孔，所述熱介質(zhì)通道和冷介質(zhì)通道與對(duì)應(yīng)長孔在其橫截面上的形狀呈T型結(jié)構(gòu)，在所述熱介質(zhì)輸送管和冷介質(zhì)輸送管的入口端分別固定有用于與對(duì)應(yīng)熱介質(zhì)通道和冷介質(zhì)通道內(nèi)壁面密封滑動(dòng)配合的滑動(dòng)密封板。

在所述熱介質(zhì)輸送管及冷介質(zhì)輸送管的出口端分別安裝有熱介質(zhì)流量控制閥和冷介質(zhì)流量控制閥。

在所述介質(zhì)回流通道中設(shè)有用于控制所述熱介質(zhì)流量控制閥和冷介質(zhì)流量控制閥的回收介質(zhì)流量傳感器。

在所述氣流通道中位于筒體的兩端分別設(shè)有用于調(diào)整氣流通道口徑的快門式縮口機(jī)構(gòu)。

在所述氣流通道中位于筒體兩端的快門式縮口機(jī)構(gòu)與靠近的徑向隔板之間還分別設(shè)有針束型回?zé)崞鳌?/p>

所述的轉(zhuǎn)子風(fēng)輪由沿對(duì)應(yīng)介質(zhì)回收室軸向延伸的轉(zhuǎn)軸及安裝在轉(zhuǎn)軸兩端的螺旋葉片組成，兩介質(zhì)回收室中的螺旋葉片旋向相反，兩介質(zhì)回收室中的轉(zhuǎn)軸通過垂直固定于中心隔板上的支架轉(zhuǎn)動(dòng)裝配，所述的旋轉(zhuǎn)濾芯由圓周均布的若干條狀濾片組成，各條狀濾片呈螺旋狀繞裝在轉(zhuǎn)軸上，各條狀濾片的兩端分別與轉(zhuǎn)軸兩端的螺旋葉片對(duì)應(yīng)固定連接。

在所述氣缸外設(shè)有隔熱套。

本實(shí)用新型的熱氣機(jī)利用主動(dòng)活塞的運(yùn)動(dòng)通過缸內(nèi)氣壓變化帶動(dòng)被動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，其通過介質(zhì)控溫機(jī)構(gòu)向主動(dòng)活塞兩端的熱腔與冷腔中分別噴射熱介質(zhì)和冷介質(zhì)可以迅速的控制氣缸中熱腔與冷腔的溫度，以及控制熱腔和冷腔的通氣口徑，從而可以迅速的控制主動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的頻率，進(jìn)而有效的控制被動(dòng)活塞的功率輸出；噴入氣缸的冷介質(zhì)和熱介質(zhì)通過介質(zhì)回收機(jī)構(gòu)在主動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)過程中流經(jīng)擇氣腔而被濾芯吸收，進(jìn)而通過氣墊對(duì)相應(yīng)氣流方向進(jìn)行選擇行通入，使得被濾芯吸收的熱介質(zhì)和冷介質(zhì)通過轉(zhuǎn)子風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生離心力流入介質(zhì)回流口完成回收，而且轉(zhuǎn)子風(fēng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)了電磁發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，配合環(huán)狀電磁線圈產(chǎn)生磁場，從而在永磁體的作用下產(chǎn)生力對(duì)熱氣室和冷氣室進(jìn)行壓縮和收縮，使得熱介質(zhì)和冷介質(zhì)噴入對(duì)應(yīng)的熱腔和冷腔中，該熱氣機(jī)整體結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，有效利用率相對(duì)提高，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型空氣能熱氣機(jī)中空氣能加熱機(jī)構(gòu)及熱力室的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型空氣能熱氣機(jī)中熱力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2中主動(dòng)活塞的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3中的A-A剖視圖；

圖5是圖3中的B-B剖視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例作詳細(xì)說明。

本實(shí)用新型的新型空氣能熱氣機(jī)主要是由空氣能加熱機(jī)構(gòu)、熱力室及熱力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)三個(gè)部分組成，空氣能加熱裝置和熱力室的具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，空氣能加熱裝置主要由壓縮機(jī)215、氣液分離器216、蒸發(fā)器217、膨脹閥219、過濾器218及儲(chǔ)液罐220通過管道依次串接組成，熱力室包括密閉的保溫殼體200，保溫殼體200中填充有導(dǎo)熱介質(zhì)203并排布 有散熱盤管201，該散熱盤管201采用節(jié)流放熱方式，其入口端與壓縮機(jī)215的出口連接，散熱盤管201的出口端與儲(chǔ)液罐220的入口連接。該空氣能加熱機(jī)構(gòu)是通過蒸發(fā)器217吸收空氣中的熱量加熱管道中的氣體介質(zhì)，然后通過壓縮機(jī)215將氣體介質(zhì)壓縮成高溫液體介質(zhì)，高溫液體介質(zhì)在流過散熱盤管201時(shí)利用節(jié)流放熱從而通過熱交換加熱導(dǎo)熱介質(zhì)203，上述壓縮機(jī)215、氣液分離器216、蒸發(fā)器217、膨脹閥219、過濾器218、儲(chǔ)液罐220以及熱力室的工作原理與現(xiàn)有的空氣能熱水器相同，此處不再贅述。

熱力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的具體實(shí)施例如圖2、圖3、圖4、圖5所示，其包括軸向延伸設(shè)置的氣缸58，在該氣缸58內(nèi)間隔的導(dǎo)向滑動(dòng)裝配有主動(dòng)活塞54和被動(dòng)活塞55，該主動(dòng)活塞54和被動(dòng)活塞55將氣缸58內(nèi)腔依次隔設(shè)為熱腔50、冷腔51和壓縮腔52，該氣缸58位于熱腔50的一端與熱力室的保溫外殼200連接，在氣缸58中位于熱腔50的端部安裝有用于將熱力室中的熱量傳遞到缸內(nèi)的導(dǎo)熱片53，本具體應(yīng)用中，熱力室可以與氣缸58一體連接，熱力室與氣缸58之間通過封裝的導(dǎo)熱片53隔離開；也可以將熱力室的保溫外殼200密封固定在氣缸58的端部的方式裝配。

熱力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的被動(dòng)活塞55為實(shí)體結(jié)構(gòu)，該被動(dòng)活塞55與氣缸58的內(nèi)壁面密封滑動(dòng)配合，主要用于功率輸出。主動(dòng)活塞54為空心結(jié)構(gòu)，如圖3所示，其包括與氣缸58的內(nèi)壁導(dǎo)向滑動(dòng)配合的中空的筒體21，在筒體21中軸向設(shè)有氣流通道，在氣流通道中設(shè)有用于噴射介質(zhì)以控制熱腔50及冷腔51溫度的介質(zhì)控溫機(jī)構(gòu)以及用于將噴射的介質(zhì)回收的介質(zhì)回收機(jī)構(gòu)。其中，介質(zhì)控溫機(jī)構(gòu)包括用于朝熱腔50噴射熱介質(zhì)的熱氣室13以及用于朝冷腔51噴射冷介質(zhì)的冷氣室14，熱氣室13和冷氣室14對(duì)應(yīng)分設(shè)于筒體21中的氣流通道兩端，在氣缸58的缸體壁中分別軸向開設(shè)有熱介質(zhì)通道59與冷介質(zhì)通道57，熱介質(zhì)通道59的入口通過熱介質(zhì)支管223連接在散熱盤管201中部，熱介質(zhì)通道59的出口通過對(duì)應(yīng)設(shè)置的熱介質(zhì)輸送管4與熱氣室13連通，利用熱介質(zhì)支管223可以將散熱盤管201中經(jīng)過部分散熱后形成的介質(zhì)通過熱介質(zhì)通道59送入熱氣室13中；冷介質(zhì)通道57的入口通過冷介質(zhì)支管221連接在膨脹閥219的出口上，冷介質(zhì)通道57的出口通過對(duì)應(yīng)設(shè)置的冷介質(zhì)輸送管15與冷氣室14對(duì)應(yīng)連通。

本實(shí)施例中，熱氣室13和冷氣室14結(jié)構(gòu)相同并對(duì)稱設(shè)置，為節(jié)省篇幅，此次以熱氣室13的結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行說明。如圖3所示，熱氣室13是由筒體21的內(nèi)壁及固定在內(nèi)壁上的截 面為L型的環(huán)形殼體20圍成，呈環(huán)柱形腔體結(jié)構(gòu)，在筒體21的筒口中由熱氣室13圍成的環(huán)形通道構(gòu)成氣流通道的通氣孔23，在筒體21中位于筒體21兩端的通氣孔23中分別安裝有用于調(diào)整內(nèi)孔徑的快門式縮口機(jī)構(gòu)17；在熱氣室13的環(huán)柱形腔體中導(dǎo)向密封滑動(dòng)安裝有軸向往復(fù)移動(dòng)的環(huán)狀永磁活塞5，同時(shí)，在熱氣室13朝向筒體21中心的內(nèi)端安裝有用于驅(qū)動(dòng)環(huán)狀永磁活塞5的環(huán)狀電磁線圈7，環(huán)狀電磁線圈7與環(huán)狀永磁活塞5的磁極均軸向分布，通過控制流入環(huán)狀電磁線圈7中的電流方向可以改變?cè)摥h(huán)狀電磁線圈7的磁極方向，從而利用磁極之間同性相斥、異性相吸的原理驅(qū)動(dòng)環(huán)狀永磁活塞5在熱氣室13中軸向往復(fù)移動(dòng)；熱氣室13位于筒體21端部的外端板為介質(zhì)噴射板面1，在該介質(zhì)噴射板面1上安裝有用于朝熱腔50噴射介質(zhì)的氣化噴嘴2，熱介質(zhì)輸送管4設(shè)于熱氣室13靠近其對(duì)應(yīng)外端板1的筒體21的側(cè)壁上，在熱介質(zhì)輸送管4及冷介質(zhì)輸送管15的出口端分別對(duì)應(yīng)安裝有熱介質(zhì)流量控制閥3和冷介質(zhì)流量控制閥16。在介質(zhì)回流通道77還安裝有一個(gè)控制熱介質(zhì)流量控制閥3和冷介質(zhì)流量控制閥16的介質(zhì)流量傳感器18，以便調(diào)控氣缸中熱腔50、冷腔51中噴入的介質(zhì)的量和介質(zhì)回流管道77中回收介質(zhì)的量平衡。

介質(zhì)回收機(jī)構(gòu)包括軸向間隔設(shè)置于氣流通道中部的兩徑向隔板24，在兩徑向隔板24之間通過軸向設(shè)置的中心隔板19隔設(shè)出兩并列設(shè)置的介質(zhì)回收室99，該兩介質(zhì)回收室99通過分設(shè)于兩徑向隔板24上開閉方向相反的單向止回活門8與氣流通道單向連通，在兩介質(zhì)回收室99中分別軸向安裝有氣流驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)子風(fēng)輪，該轉(zhuǎn)子風(fēng)輪由軸向延伸的轉(zhuǎn)軸22及安裝在轉(zhuǎn)軸22兩端的螺旋葉片組成，在兩介質(zhì)回收室99中的轉(zhuǎn)軸22均通過前后兩個(gè)垂直固定于中心隔板19上的支架9轉(zhuǎn)動(dòng)裝配，在轉(zhuǎn)軸22中串接有電磁發(fā)電機(jī)12，在轉(zhuǎn)軸22位于兩螺旋葉片之間圍設(shè)有用于吸收和過濾介質(zhì)的旋轉(zhuǎn)濾芯11，在兩介質(zhì)回收室99中還分別安裝有與筒體21內(nèi)壁間隙配合的彈性擠壓壁33，在彈性擠壓壁33上密布有供介質(zhì)流過的通孔，在彈性擠壓壁33與對(duì)應(yīng)的筒體21內(nèi)壁之間填充有回收濾芯10，同時(shí)，在筒體21內(nèi)壁上設(shè)有分別與兩介質(zhì)回收室99連通的介質(zhì)回流口77，在氣缸58的缸體壁中開設(shè)有與該介質(zhì)回流口77連通的介質(zhì)回流通道66，該介質(zhì)回流通道66通過介質(zhì)回流支管223連接到儲(chǔ)液罐221中，實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的重復(fù)使用。經(jīng)過熱氣室13和冷氣室14向熱腔50、冷腔51噴射的熱介質(zhì)及冷介質(zhì)通過筒體21的氣流通道分別進(jìn)入到兩介質(zhì)回收室99中，熱介質(zhì)和冷介質(zhì)被氣流帶動(dòng)經(jīng)過螺旋設(shè)置的旋轉(zhuǎn)濾芯11時(shí)被旋轉(zhuǎn)濾芯11吸收，由于旋轉(zhuǎn)濾芯11通過轉(zhuǎn)子 風(fēng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生較大的離心力，因而使得旋轉(zhuǎn)濾芯11中吸收的介質(zhì)在離心力作用下甩向四周，甩出的介質(zhì)經(jīng)彈性擠壓壁33的通孔被回收濾芯10吸收，同時(shí)，其通過氣流在經(jīng)過兩介質(zhì)回收室99時(shí)對(duì)彈性擠壓壁33產(chǎn)生氣壓從而推動(dòng)彈性擠壓壁33擠壓回收濾芯10，從而將回收的介質(zhì)經(jīng)介質(zhì)回流口77送入到介質(zhì)回流通道66中，實(shí)現(xiàn)介質(zhì)回收。為實(shí)現(xiàn)熱量的充分利用，在氣流通道中位于筒體21兩端的快門式縮口機(jī)構(gòu)17與靠近的徑向隔板24之間還分別設(shè)有針束型回?zé)崞?。進(jìn)一步，為降低熱量損失，其在氣缸58外還設(shè)有隔熱套64，具體應(yīng)用中，該隔熱套64可以采用真空夾層結(jié)構(gòu)，也可采用納米孔絕熱材料。

具體應(yīng)用中，電磁發(fā)電機(jī)12為雙軸結(jié)構(gòu)，該電磁發(fā)電機(jī)12兩端的輸出軸構(gòu)成上述轉(zhuǎn)子風(fēng)輪的轉(zhuǎn)軸22，旋轉(zhuǎn)濾芯11由圓周均布的若干條狀濾片組成，各條狀濾片呈螺旋狀繞裝在轉(zhuǎn)軸22上，各條狀濾片的兩端分別與轉(zhuǎn)軸22兩端的螺旋葉片對(duì)應(yīng)固定連接。主動(dòng)活塞54在氣缸58內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于氣體壓縮，從而在筒體21中的氣流通道會(huì)形成往復(fù)流動(dòng)的氣流，主動(dòng)活塞54因往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的不同方向的氣流分別通過對(duì)應(yīng)設(shè)置的單向止回活門8從兩個(gè)介質(zhì)回收室99中流過，從而通過轉(zhuǎn)子風(fēng)輪的螺旋葉片經(jīng)轉(zhuǎn)軸22帶動(dòng)電磁發(fā)電機(jī)12轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，兩介質(zhì)回收室99中的電磁發(fā)電機(jī)12發(fā)出的電通過整流后，分別供給環(huán)狀電磁線圈7、縮口機(jī)構(gòu)17、冷介質(zhì)流量控制閥16以及熱介質(zhì)流量控制閥3工作。由于主動(dòng)活塞54在往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中，流過兩個(gè)介質(zhì)回收室99中的氣流大小會(huì)產(chǎn)生周期性的變化，使得由氣流帶動(dòng)的電磁發(fā)電機(jī)12發(fā)出的電流大小隨主動(dòng)活塞54的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生周期性變化，從而在實(shí)際應(yīng)用中，可以通過兩介質(zhì)回收室99中的兩電磁發(fā)電機(jī)12發(fā)電的先后和發(fā)電量的大小來控制熱氣室13及冷氣室14中的環(huán)狀電磁線圈7工作時(shí)機(jī)、工作順序以及供電電流大小，輔助冷介質(zhì)流量控制閥16和熱介質(zhì)流量控制閥3控制熱氣室13與冷氣室14噴出的介質(zhì)量。

工作時(shí)，根據(jù)需要調(diào)節(jié)縮口機(jī)構(gòu)17的通氣量，氣缸58中的熱腔50的氣體通過導(dǎo)熱片53被加熱，主動(dòng)活塞54中的熱氣室13向熱腔50內(nèi)噴入熱介質(zhì)，熱介質(zhì)的噴射量通過控制熱氣室13中的環(huán)狀電磁線圈7的電流大小實(shí)現(xiàn)，通過控制環(huán)狀電磁線圈7的電流從而可以控制環(huán)狀電磁線圈7的磁力，通過磁力的大小控制環(huán)狀永磁活塞5推進(jìn)的距離，從而將熱氣室13中等量的熱介質(zhì)通過其外端板上設(shè)置的氣化噴嘴2噴入熱腔50中，熱介質(zhì)在熱腔50中受熱迅速膨脹從而產(chǎn)生較大的壓力將主動(dòng)活塞54向冷腔51方向推動(dòng)，此時(shí)熱腔50內(nèi) 的氣壓減小，冷腔51的氣壓增加，從而通過氣壓推動(dòng)被動(dòng)活塞55向壓縮腔52移動(dòng)，當(dāng)冷腔51氣壓增大主動(dòng)活塞54停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，控制主動(dòng)活塞54中的冷氣室14向冷腔51中噴射冷介質(zhì)，冷介質(zhì)的噴射量同樣通過控制冷氣室14中環(huán)狀電磁線圈7的電流大小實(shí)現(xiàn)，噴入冷腔51中的冷介質(zhì)增加了冷腔51中的氣壓從而推動(dòng)主動(dòng)活塞54向熱腔50方向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)推動(dòng)被動(dòng)活塞55繼續(xù)向壓縮腔52運(yùn)動(dòng)，主動(dòng)活塞54向熱腔運(yùn)動(dòng)從而使得熱腔內(nèi)溫度增高、氣壓增大，冷腔51內(nèi)氣壓和溫度減小，而被動(dòng)活塞55在壓縮腔52內(nèi)氣壓作用下驅(qū)動(dòng)被動(dòng)活塞55向冷腔51方向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)主動(dòng)活塞54在熱腔50內(nèi)氣壓作用下運(yùn)動(dòng)速度為零時(shí)，根據(jù)需要向熱腔50內(nèi)噴入熱介質(zhì)，使主動(dòng)活塞54再次向冷腔51運(yùn)動(dòng)，如此循環(huán)，通過介質(zhì)控溫機(jī)構(gòu)向主動(dòng)活塞兩端的熱腔與冷腔中分別噴射熱介質(zhì)和冷介質(zhì)可以迅速的控制氣缸中熱腔與冷腔的溫度，從而可以迅速的控制主動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的頻率，進(jìn)而有效的控制被動(dòng)活塞的功率輸出。熱氣室13及冷氣室14中安裝的熱介質(zhì)流量控制閥3和冷介質(zhì)流量控制閥16，可以精確的控制熱介質(zhì)與冷介質(zhì)的輸送量，從而輔助環(huán)狀永磁活塞5控制熱介質(zhì)與冷介質(zhì)的噴射量。

在具體應(yīng)用中，通過控制電流的方向可以控制環(huán)狀電磁線圈7產(chǎn)生的磁極方向，從而與對(duì)應(yīng)環(huán)狀永磁活塞5的磁極配合驅(qū)動(dòng)環(huán)狀永磁活塞5軸向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)擠壓腔的擠壓或放松，使噴射到熱腔50和冷腔51的介質(zhì)能再經(jīng)過介質(zhì)回收室99，兩個(gè)擇氣腔的轉(zhuǎn)子風(fēng)輪88中經(jīng)過氣流產(chǎn)生離心力把濾芯11中的介質(zhì)甩到介質(zhì)回流口77進(jìn)入介質(zhì)回流通道66，實(shí)現(xiàn)了介質(zhì)的回收再利用。

由于主動(dòng)活塞54始終處于往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)中，為實(shí)現(xiàn)主動(dòng)活塞54運(yùn)動(dòng)中熱介質(zhì)輸送管4和熱介質(zhì)通道59之間的活動(dòng)密封連接以及冷介質(zhì)輸送管15與對(duì)應(yīng)冷介質(zhì)通道57之間的密封活動(dòng)連接，本實(shí)施例中，熱介質(zhì)通道59和冷介質(zhì)通道57均軸向開設(shè)在氣缸58的缸體壁中，徑向設(shè)置在主動(dòng)活塞54中的熱介質(zhì)輸送管4及冷介質(zhì)輸送管15的入口端分別穿過筒體21及氣缸58的內(nèi)壁伸入到對(duì)應(yīng)的熱介質(zhì)通道59和冷介質(zhì)通道57中，同時(shí)，在氣缸58的內(nèi)壁上分別對(duì)應(yīng)熱介質(zhì)通道59與冷介質(zhì)通道57軸向開設(shè)有用于供熱介質(zhì)輸送管4、冷介質(zhì)輸送管15隨主動(dòng)活塞54往復(fù)運(yùn)動(dòng)的長孔，該熱介質(zhì)通道59及冷介質(zhì)通道57與其對(duì)應(yīng)設(shè)置的長孔在其橫截面上的形狀均呈T型結(jié)構(gòu)，即熱介質(zhì)通道59和冷介質(zhì)通道57在橫截面上的寬度要大于其對(duì)應(yīng)長孔的寬帶，在熱介質(zhì)輸送管4伸入對(duì)應(yīng)熱介質(zhì)通道59的入口端 上固定有用于與熱介質(zhì)通道59內(nèi)壁面密封滑動(dòng)配合的滑動(dòng)密封板100，在冷介質(zhì)輸送管15伸入對(duì)應(yīng)冷介質(zhì)通道57的入口端上固定有用于與冷介質(zhì)通道57內(nèi)壁面密封滑動(dòng)配合的滑動(dòng)密封板100。同理，為實(shí)現(xiàn)介質(zhì)回收通道66口與介質(zhì)回流通道77之間的連接，本實(shí)施例中，其是在主動(dòng)活塞54的筒體21外對(duì)應(yīng)介質(zhì)回收通道口66固定有一個(gè)介質(zhì)回流管，并在氣缸58的內(nèi)壁上對(duì)應(yīng)介質(zhì)回收通道66軸向開設(shè)有供介質(zhì)回流通道77管伸入的長孔，并在介質(zhì)回收通道66管的入口端固定有與介質(zhì)回流通道77內(nèi)壁密封滑動(dòng)配合的滑動(dòng)密封板100。

在實(shí)際應(yīng)用中，為避免主動(dòng)活塞54在運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生旋轉(zhuǎn)從而影響介質(zhì)的輸送和回收，本實(shí)施例中，上述的氣缸58的內(nèi)壁、主動(dòng)活塞54、被動(dòng)活塞55的徑向橫截面形狀均為對(duì)應(yīng)適配的長圓形結(jié)構(gòu)。上述的熱介質(zhì)輸送管4、冷介質(zhì)輸送管15以及介質(zhì)回流管77分別設(shè)置在直筒圓形的對(duì)應(yīng)兩個(gè)弧度上和直筒圓形的一條直邊上。

本實(shí)用新型具體應(yīng)用中，為了防止外界環(huán)境對(duì)內(nèi)部的能量干擾，在氣缸58外圍設(shè)有一層隔熱套56，防止熱腔50過熱傳遞的方式散失內(nèi)部熱量從而降低熱腔50的溫度，同時(shí)也防止了冷腔51通過熱傳遞的方式增加內(nèi)部熱量從而提高冷腔51的溫度。通過導(dǎo)熱片53傳遞能量使熱腔50溫度提高和通過冷介質(zhì)噴射入使冷腔51溫度降低，有效的控制熱腔50和冷腔51的溫度差，從而提高了有效利用率，并且通過向熱腔50控制性的噴射定量的熱介質(zhì)使熱腔膨脹，加快了熱腔50氣體的膨脹速率和提高了熱力室通過導(dǎo)熱片53向熱腔50傳遞能量的速率。