[发明专利]热气缸非共轭热气机

说明书

技术领域

本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种热气缸非共轭热气机。

背景技术

 目前热气机即斯特林发动机，一般包含有热缸和冷缸，以及两缸之间的工质通道，气体工质循环地在热缸中被加热和在冷缸中被降温，推动两缸中的活塞对外做功。现有技术中的冷缸起到的作用是冷却工质和向热缸回送工质，造成目前斯特林发动机结构复杂，造价高。因此需要发明一种结构简单的热气机。

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. 一种热气缸非共轭热气机，包括气缸活塞机构、工质通道、回热器和冷却器，所述气缸活塞机构的气缸通过所述工质通道与所述冷却器连通，所述回热器设在所述气缸活塞机构的气缸与所述冷却器之间的所述工质通道内，在所述气缸活塞机构的气缸内和/或在所述气缸活塞机构的气缸和所述回热器之间的所述工质通道内设内燃燃烧室；在所述工质通道上和/或在所述冷却器上和/或在所述气缸活塞机构的气缸上设工质导出口。

方案2. 在方案1的基础上进一步在所述气缸活塞机构的气缸上设燃料入口和氧化剂入口；所述工质通道一端与所述气缸活塞机构的气缸连通，另一端为密封设置；所述回热器设在所述工质通道上靠近所述气缸活塞机构处，所述冷却器设在所述工质通道的密封端上。

方案3. 在方案1 或方案2的基础上，所述热气缸非共轭热气机还进一步包括有涡轮动力机构，所述涡轮动力机构的工质入口与所述工质导出口连通。

方案4.在方案1 或方案2的基础上，所述热气缸非共轭热气机还进一步还包括有冷凝器，所述冷凝器的被冷却流体入口与所述工质导出口连通。

方案5. 在方案1 或方案2的基础上，进一步将所述工质导出口设在所述冷却器和所述回热器之间所述工质通道上。

方案6. 在方案1 或方案2的基础上，进一步将在所述工质导出口处设控制阀。

方案7. 在3的基础上，所述热气缸非共轭热气机进一步还包括叶轮压气机，所述涡轮动力机构的工质出口经附属冷却器与所述叶轮压气机的工质入口连通，所述叶轮压气机的工质出口与工质闭合回路连通；在所述涡轮动力机构的工质出口与所述叶轮压气机的工质入口之间的通道上设附属工质导出口。

方案8. 在方案1的基础上进一步将所述内燃燃烧室排出的物质的质量流量设为大于从工质闭合回路外导入所述内燃燃烧室的物质的质量流量。

方案9. 在方案1的基础上，所述热气缸非共轭热气机进一步还包括氧化剂传感器、氧化剂控制装置和氧化剂源，所述氧化剂传感器设在工质闭合回路内，所述氧化剂传感器对所述氧化剂控制装置提供信号，所述氧化剂源经氧化剂控制阀与所述工质闭合回路连通，所述氧化剂控制装置控制所述氧化剂控制阀。

方案10. 在方案1 或方案2的基础上，所述热气缸非共轭热气机进一步还包括四类门气缸活塞机构，所述四类门气缸活塞机构的供气口与所述气缸活塞机构的气缸连通，所述四类门气缸活塞机构的回充口与所述工质导出口连通。

方案11. 在方案1 或方案2的基础上，进一步在所述气缸活塞机构的活塞顶部和/或缸盖的内壁设置蓄热结构。

方案12. 一种热气缸非共轭热气机，包括气缸活塞机构、工质通道、回热器和冷却器，所述气缸活塞机构的气缸通过所述工质通道与所述冷却器连通，所述回热器设在所述气缸活塞机构的气缸与所述冷却器之间的所述工质通道内，在所述气缸活塞机构的气缸上和/或在所述气缸活塞机构的气缸和所述回热器之间的所述工质通道上设工质加热器。

方案13. 在方案1或方案12的基础上进一步将所述气缸活塞机构设为活塞液体机构，所述活塞液体机构包括气液缸和气液隔离结构，所述气液隔离结构设在所述气液缸内。

方案14. 在方案13的基础上，进一步将所述气液缸内的气体工质对所述气液隔离结构的压力设为大于所述气液缸内的液体和所述气液隔离结构做往复运动时的惯性力之和。

方案15. 在方案12的基础上，将所述工质通道的远离与所述气缸活塞机构的气缸连通的一端的另一端为密封设置；所述回热器设在所述工质通道上靠近所述气缸活塞机构处，所述冷却器设在所述工质通道的密封端上。

方案16．在方案2或方案15的基础上，所述热气缸非共轭热气机还包括低温冷源，所述低温冷源用于提供低温物质，所述低温物质用于冷却所述工质通道的密封端中或即将进入所述工质通道的密封端的工质。