[发明专利]泵阀内燃热气机

说明书

技术领域

本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种内燃热气机。

背景技术

近年来，热气机得到广泛重视，然而传统热气机都是通过外燃加热的方式来提供动力的，外燃方式需要经过传热部件（通常为被加热容器的壁）来进行热传递，从而使得工质被加热，众所周知，外燃加热过程中很难将燃料燃烧的所有热量都用于加热工质，很大一部分热量都耗散在环境中了，特别是由于外燃加热方式受传热壁承压耐温能力的限制，不可能将工质的温度和压力加热到应有的高度。因此外燃加热方式的传热效率有限，从而使得传统热气机的效率和功率密度严重受限，为了解决这一问题，虽然有内燃热气机的技术方案被提出，但是其中工质流动要么是通过往复通道流动，要么是需要设置阀体，在阀体和活塞机构的作用下，使得工质定向流动；但是由于阀体控制、加工以及可靠性均有待提高，因此，需要发明一种工质定向流动而不需要阀体的热气机。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：

方案1：一种泵阀内燃热气机，包括热气缸活塞机构和冷气缸活塞机构，所述热气缸活塞机构和所述冷气缸活塞机构经连通通道形成工质闭合回路，在所述连通通道上设置叶轮压气机和涡轮动力机构，所述叶轮压气机对所述涡轮动力机构输出动力；在所述工质闭合回路上设置内燃燃烧室、氧化剂入口和工质导出口。

方案2：在方案1的基础上，所述涡轮动力机构设在所述热气缸活塞机构的排气口与所述冷气缸活塞机构的进气口之间的连通通道上；所述叶轮压气机设在所述冷气缸活塞机构的排气口与所述热气缸活塞机构的进气口之间的连通通道上；所述内燃燃烧室设在所述叶轮压气机的出口至所述热气缸活塞机构的排气口之间的工质闭合回路上。

方案3：在方案1或2的基础上，在所述工质闭合回路上设置降温器。

方案4：在方案3的基础上，所述降温器设置在所述冷气缸活塞机构上。

方案5：在方案1或2的基础上，所述冷气缸活塞机构的进气口和排气口一体化设置为冷缸进排共用配气口，所述冷缸进排共用配气口经共用通道和三通与所述叶轮压气机入口连通。

方案6：在方案3的基础上，所述工质导出口设在所述降温器下游的通道上，有利于导出被所述降温器所降温冷凝得到的液体工质。

方案7：在方案3的基础上，所述降温器设在所述涡轮动力机构与所述冷气缸活塞机构的进气口之间的连通通道上。

方案8：在方案3的基础上，在所述冷气缸活塞机构的排气口与所述叶轮压气机的连通通道上设置附属降温器。

方案9：在方案1或2的基础上，所述热气缸活塞机构所连接的连杆轴颈在曲轴上的相位和所述冷气缸活塞机构所连接的连杆轴颈在所述曲轴上的相位相差90度。

方案10：在方案1或2的基础上，所述热气缸活塞机构的进气口和排气口一体化设置为热缸进排共用配气口；所述热缸进排共用配气口经共用连通通道和三通与所述涡轮动力机构入库连通。

方案11：在方案10的基础上，在所述共用连通通道上设置回热器。

方案12：在方案10的基础上，在所述三通与所述涡轮动力机构入口的连通通道上设置附属回热器。

方案13：在方案10的基础上，所述冷气缸活塞机构的进气口和排气口一体化设置为冷缸进排共用配气口，所述冷缸进排共用配气口经共用通道和三通与所述叶轮压气机入口连通。

方案14：在方案10的基础上，在所述冷气缸活塞机构上设置降温器。

方案15：一种泵阀内燃热气机，包括冷热气缸活塞机构，还包括有涡轮动力机构和叶轮压气机，所述冷热气缸活塞机构、所述涡轮动力机构和所述叶轮压气机经连通通道形成工质闭合回路；在所述涡轮动力机构出口和所述叶轮压气机入口的连通通道上设置降温器；所述内燃燃烧室设在所述叶轮压气机的出口至所述冷热气缸活塞机构的排气口之间的所述工质闭合回路上。

方案16：在方案15的基础上，所述内燃燃烧室设在所述冷热气缸活塞机构内，所述冷热气缸活塞机构的进气口和排气口一体化设置为冷热气缸进排共用配气口；所述冷热气缸进排共用配气口设有配气门。

方案17：在方案1或15的基础上，所述涡轮动力机构或所述叶轮压气机设置为多级结构。

方案18：在方案1或15的基础上，所述泵阀内燃热气机还包括有不凝气储罐，所述不凝气储罐与所述工质闭合回路连通。

方案19：在方案18的基础上，所述热气缸活塞机构、所述冷气缸活塞机构和所述冷热气缸活塞机构中一个或多个的曲轴箱与所述叶轮压气机的入口连通。