[发明专利]外加热发动机

权利要求书

1.一种外加热发动机，包括：

a)适于在第一气缸内运动的第一活塞，所述第一活塞具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧，所述第一活塞的所述第一侧和所述第一气缸限定了第一工作室，而所述第一活塞的所述第二侧和所述第一气缸限定了容纳压力受控的反向流体的第一相对室；

b)适于在第二气缸内运动的第二活塞，所述第二活塞具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧，所述第二活塞的所述第一侧和所述第二气缸限定了第二工作室，而所述第二活塞的所述第二侧和所述第二气缸限定了第二相对室，所述第二相对室容纳压力受控的反向流体；

c)第一气缸和第二气缸之间的封闭流体路径，所述封闭流体路径包括压力受控的工作流体，所述工作流体能在所述第一工作室和所述第二工作室之间移动，所述第一工作流体和所述第一相对室中的所述反向流体之间的压差处于4 PSI至500 PSI之间；

d)位于所述封闭流体路径中的蓄热器；

e)用于加热所述第一气缸中的所述工作流体的加热器；

f)用于将所述第二气缸中的所述工作流体冷却至低于32华氏度温度的抽热器；并且

g)所述第一活塞和所述第二活塞布置成往复运动，以便所述工作流体的体积交替地压缩和膨胀，使得膨胀体积对压缩体积的比值大于2∶1。

2.根据权利要求1所述的外加热发动机，其特征在于，所述发动机还包括柔性滚动膜，装接在所述第一活塞上，以便在所述第一活塞和所述第一气缸之间产生密封。

3.根据权利要求1所述的外加热发动机，其特征在于，所述抽热器包括穿过所述第二气缸的气缸壁的热管。

4.根据权利要求3所述的外燃机，其特征在于，所述热管通过热电冷却器而冷却。

5.根据权利要求3所述的外加热发动机，其特征在于，所述热管由换热器介质所环绕，所述换热器介质具有低于32华氏度的凝固温度。

6.根据权利要求5所述的外加热发动机，其特征在于，所述换热器介质包括盐水。

7.根据权利要求5所述的外加热发动机，其特征在于，所述换热器介质包括甲醇。

8.根据权利要求5所述的外加热发动机，其特征在于，所述换热器介质包括乙二醇。

9.根据权利要求1所述的外加热发动机，其特征在于，所述抽热器还包括隔热芯部、环绕所述隔热芯部的传热材料、穿过所述传热材料用于传送所述工作流体的通道、穿过所述传热材料用于传送冷流体以便从所述传热材料中吸取热量的通道，以及环绕所述传热材料的隔热材料。

10.根据权利要求1所述的外加热发动机，其特征在于，所述发动机还包括用于冷却所述抽热器中的所述工作流体的冷却流体，且所述冷却流体和进入所述第二气缸在其已由所述冷却流体冷却之后的所述工作流体之间的温差小于10华氏度。

11.根据权利要求1所述的外加热发动机，其特征在于，所述第一活塞和所述第二活塞中的至少一个具有冲程长度和直径，且所述冲程长度大于所述直径。

12.一种外加热发动机，包括：

a)适于在第一气缸内运动的第一活塞，所述第一活塞具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧，第二活塞的第一侧和第二气缸限定了第二工作室，而所述第一活塞的所述第二侧和所述第二气缸限定了第二相对室，所述第二相对室容纳压力受控的反向流体；

b)适于在第二气缸内运动的第二活塞，所述第二活塞具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧，所述第二活塞的所述第一侧和所述第二气缸限定了第二工作室，而所述第二活塞的所述第二侧和所述第二气缸限定了第二相对室，所述第二相对室容纳压力受控的反向流体；

c)位于所述第一气缸和所述第二气缸之间的封闭流体路径，所述封闭流体路径包括压力受控的工作流体；

d)位于所述封闭流体路径中的蓄热器；

e)用于将所述第一气缸中的所述流体加热到250至550华氏度之间的温度的传热流体，且所述传热流体和进入所述第一气缸在其已由所述传热流体加热之后的所述工作流体之间的温差小于10华氏度；并且

f)所述第一活塞和所述第二活塞布置成往复运动，以便所述工作流体的体积交替地压缩和膨胀，使得膨胀体积对压缩体积的比值大于2∶1。