[发明专利]四组件热气机

说明书

技术领域

本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种四组件热气机。

背景技术

传统热气机例如斯特林发动机，其冷缸和热缸的压力基本相同，而且压缩比非常低（目前世界上最好的斯特林发动机的压缩比仅为2左右），这些都严重影响着斯特林发动机的效率，不仅如此，冷缸和热缸之间必须具有特定的相位差，这就不可避免的影响其使用范围。因此需要发明一种新型热气机。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：

一种四组件热气机，包括气缸活塞机构、气体压缩机构、附属气体做功机构、附属气体压缩机构、加热器和冷却器；所述气缸活塞机构、所述附属气体做功机构、所述附属气体压缩机构和所述气体压缩机构经连通通道依次连通构成工质闭合回路；沿工质流动的方向，所述加热器设在所述气体压缩机构的工质出口和所述附属气体做功机构的工质入口之间的所述工质闭合回路上，所述冷却器设在所述附属气体做功机构的工质出口和所述气体压缩机构的工质出口之间的所述工质闭合回路上。

一种四组件热气机，包括气缸活塞机构、气体压缩机构、附属气体做功机构、附属气体压缩机构、内燃燃烧室和冷却器；所述气缸活塞机构、所述附属气体做功机构、所述附属气体压缩机构和所述气体压缩机构经连通通道依次连通并构成工质闭合回路；沿工质流动的方向，所述内燃燃烧室设在所述气体压缩机构的工质出口和所述附属气体做功机构的工质入口之间的所述工质闭合回路内，所述工质闭合回路上还设置工质导出口，所述冷却器设在所述附属气体做功机构的工质出口和所述气体压缩机构的工质出口之间的所述工质闭合回路上。

一种四组件热气机，包括涡轮动力机构、气体压缩机构、附属气体做功机构、附属气体压缩机构、加热器和冷却器；所述涡轮动力机构、所述附属气体做功机构、所述附属气体压缩机构和所述气体压缩机构经连通通道依次连通并构成工质闭合回路；沿工质流动的方向，所述加热器设在所述气体压缩机构的工质出口和所述附属气体做功机构的工质入口之间的所述工质闭合回路上，所述冷却器设在所述附属气体做功机构的工质出口和所述气体压缩机构的工质出口之间的所述工质闭合回路上。

一种四组件热气机，包括涡轮动力机构、气体压缩机构、附属气体做功机构、附属气体压缩机构、内燃燃烧室和冷却器；所述涡轮动力机构、所述附属气体做功机构、所述附属气体压缩机构和所述气体压缩机构经连通通道依次连通并构成工质闭合回路；所述内燃燃烧室设在所述气体压缩机构的工质出口和所述涡轮动力机构的工质入口之间的所述连通通道内，或设在所述涡轮动力机构的工质出口和所述附属气体做功机构的工质入口之间的所述连通通道内，所述工质闭合回路上还设置工质导出口，所述冷却器设在所述附属气体做功机构的工质出口和所述气体压缩机构的工质出口之间的所述工质闭合回路上。

所述气体压缩机构设为活塞式气体压缩机构或设为叶轮式气体压缩机构；所述附属气体压缩机构设为活塞式附属气体压缩机构或设为叶轮式附属气体压缩机构；所述附属气体做功机构设为活塞式附属气体做功机构或设为所述叶轮式附属气体做功机构。

所述气缸活塞机构的气缸上设有进气口和排气口，所述排气口通过所述连通通道与所述附属气体做功机构的工质入口连通，所述进气口通过所述连通通道与所述气体压缩机构的工质出口连通，所述进气口处设有进气门，所述排气口处设有排气门；所述内燃燃烧室设在所述气缸活塞机构的气缸内。

所述附属气体做功机构对所述附属气体压缩机构输出动力。

所述附属气体做功机构对外输出动力。

所述气缸活塞机构的气缸上的进气口、排气口处设有对应的进气门、排气门。

所述活塞式气体压缩机构的进气口、排气口处设有对应的进气门、排气门，和/或所述活塞式附属气体压缩机构的进气口、排气口处设有对应的进气门、排气门，和/或所述活塞式附属气体做功机构的进气口、排气口处设有对应的进气门、排气门。

本发明中，在具有所述涡轮动力机构和所述叶轮式气体压缩机构的结构中，通过所述涡轮动力机构和所述叶轮式气体压缩机构控制所述四组件热气机中气体工质的流动。

本发明中，所述加热器是指加热流体和工质不发生混合，在系统外部对工质进行加热的装置，以及利用太阳能进行加热的装置，例如燃烧炉，热交换器或太阳能加热器等。

本发明中，所述内燃燃烧室是指氧化剂和还原剂发生燃烧化学反应后所形成的高温产物直接作为循环工质或与所述工质闭合回路内事先存在的其它气体混合后作为循环工质的燃烧室。根据技术常识，需要在所述工质闭合回路上设置氧化剂和还原剂的入口，或者将氧化剂和还原剂预先充入所述工质闭合回路中。