容積型熱氣的製造方法
2023-06-07 02:33:31 1
容積型熱氣的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種容積型熱氣機，包括容積型膨脹做功機構、容積型氣體壓縮機構、加熱單元和冷卻單元，所述容積型膨脹做功機構的工質出口經所述冷卻單元和待壓氣體控制閥與所述容積型氣體壓縮機構的待壓氣體入口連通；所述容積型氣體壓縮機構的壓縮氣體出口經所述加熱單元與所述容積型膨脹做功機構的工質入口連通，或所述容積型氣體壓縮機構的壓縮氣體出口經壓縮氣體控制閥和所述加熱單元與所述容積型膨脹做功機構的工質入口連通。本發明所公開的容積型熱氣機結構簡單、效率高、流體流動阻力小。
【專利說明】容積型熱氣機
【技術領域】
[0001]本發明涉及熱能與動力領域，尤其是一種容積型熱氣機。
【背景技術】
[0002]傳統熱氣機應用日益廣泛，但是，由於其膨脹比受限，所以嚴重影響其效率，並使其結構複雜化，因此，需要發明一種新型熱氣機。
【發明內容】
[0003]為了解決上述問題，本發明提出的技術方案如下:
[0004]方案1，一種容積型熱氣機，包括容積型膨脹做功機構、容積型氣體壓縮機構、附屬容積型膨脹做功機構、加熱單元和冷卻單元，所述容積型膨脹做功機構經所述加熱單元、再經膨脹做功機構控制閥與所述附屬容積型膨脹做功機構的工質入口連通，所述附屬容積型膨脹做功機構的工質出口經所述冷卻單元與所述容積型氣體壓縮機構的待壓氣體入口連通；所述容積型氣體壓縮機構的壓縮氣體出口與所述加熱單元連通，或所述容積型氣體壓縮機構的壓縮氣體出口經壓縮氣體控制閥與所述加熱單元連通。
[0005]方案2，在方案I的基礎上，包括所述容積型膨脹做功機構、所述加熱單元和所述膨脹做功機構控制閥，或在包括所述壓縮氣體控制閥的結構中，包括所述容積型膨脹做功機構、所述加熱單元、所述膨脹做功機構控制閥和所述壓縮氣體控制閥的系統定義為做功系統，包括所述附屬容積型膨脹做功機構、所述冷卻單元和所述容積型氣體壓縮機構的系統定義為回送系統，兩個以上所述做功系統與一個所述回送系統對應設置。
[0006]方案3，一種容積型熱氣機，包括容積型膨脹做功機構、容積型氣體壓縮機構、加熱單元和冷卻單元，所述容積型膨脹做功機構的工質出口經所述冷卻單元和待壓氣體控制閥與所述容積型氣體壓縮機構的待壓氣體入口連通；所述容積型氣體壓縮機構的壓縮氣體出口經所述加熱單元與所述容積型膨脹做功機構的工質入口連通，或所述容積型氣體壓縮機構的壓縮氣體出口經壓縮氣體控制閥和所述加熱單元與所述容積型膨脹做功機構的工質入口連通。
[0007]方案4，在方案3的基礎上，所述待壓氣體控制閥設置在所述容積型膨脹做功機構的工質出口與所述冷卻單元之間的連通通道上或設置在所述冷卻單元與所述容積型氣體壓縮機構的待壓氣體入口之間的連通通道上。
[0008]方案5，在方案3的基礎上，在所述容積型膨脹做功機構的工質出口與所述冷卻單元之間的連通通道上和在所述冷卻單元與所述容積型氣體壓縮機構的待壓氣體入口之間的連通通道上分別設置一個所述待壓氣體控制閥。
[0009]方案6，在方案3至5中任一方案的基礎上，在包括所述壓縮氣體控制閥的結構中，所述壓縮氣體控制閥設置在所述容積型膨脹做功機構的工質入口與所述加熱單元之間的連通通道上或設置在所述加熱單元與所述容積型氣體壓縮機構的壓縮氣體出口之間的連通通道上。
[0010]方案7，在方案3至5中任一方案的基礎上，在包括所述壓縮氣體控制閥的結構中，在所述容積型膨脹做功機構的工質入口與所述加熱單元之間的連通通道上和在所述加熱單元與所述容積型氣體壓縮機構的壓縮氣體出口之間的連通通道上分別設置一個所述壓縮氣體控制閥。
[0011 ] 方案8，在方案3至5中任一方案的基礎上，包括所述容積型膨脹做功機構、所述待壓氣體控制閥、所述冷卻單元和所述加熱單元，或在包括所述壓縮氣體控制閥的結構中，包括所述容積型膨脹做功機構、所述待壓氣體控制閥、所述冷卻單元、所述加熱單元和所述壓縮氣體控制閥的系統定義為做功系統，兩個以上所述做功系統與一個所述容積型氣體壓縮機構對應設置。
[0012]方案9, 一種容積型熱氣機,包括氣缸活塞機構、活塞式氣體壓縮機構、活塞式膨脹做功機構、加熱單元和冷卻單元，所述氣缸活塞機構的氣缸經所述加熱單元、再經膨脹做功機構控制閥與所述活塞式膨脹做功機構的工質入口連通，所述活塞式膨脹做功機構的工質出口經所述冷卻單元與所述活塞式氣體壓縮機構的待壓氣體入口連通；所述活塞式氣體壓縮機構的壓縮氣體出口與所述加熱單元連通，或所述活塞式氣體壓縮機構的壓縮氣體出口經加熱氣體控制閥與所述加熱單元連通。
[0013]方案10，在方案9的基礎上，包括所述氣缸活塞機構、所述加熱單元和所述膨脹做功機構控制閥，或在包括所述加熱氣體控制閥的結構中，包括所述氣缸活塞機構、所述加熱單元、所述膨脹做功機構控制閥和所述加熱氣體控制閥的系統定義為做功系統，包括所述活塞式氣體壓縮機構、所述活塞式膨脹做功機構和所述冷卻單元的系統定義為回送系統；兩個以上所述做功系統與一個所述回送系統對應設置。
[0014]方案11, 一種容積型熱氣機,包括活塞式膨脹做功機構、活塞式氣體壓縮機構、力口熱單元和冷卻單元，所述活塞式膨脹做功機構的工質出口經所述冷卻單元和待壓氣體控制閥與所述活塞式氣體壓縮機構的待壓氣體入口連通；所述活塞式氣體壓縮機構的壓縮氣體出口經所述加熱單元與所述活塞式膨脹做功機構的工質入口連通，或所述活塞式氣體壓縮機構的壓縮氣體出口經壓縮氣體控制閥和所述加熱單元與所述活塞式膨脹做功機構的工質入口連通。
[0015]方案12，在方案11的基礎上，所述待壓氣體控制閥設置在所述活塞式膨脹做功機構的工質出口與所述冷卻單元之間的連通通道上或設置在所述冷卻單元與所述活塞式氣體壓縮機構的待壓氣體入口之間的連通通道上。
[0016]方案13，在方案11的基礎上，在所述活塞式膨脹做功機構的工質出口與所述冷卻單元之間的連通通道上和在所述冷卻單元與所述活塞式氣體壓縮機構的待壓氣體入口之間的連通通道上分別設置一個所述待壓氣體控制閥。
[0017]方案14，在方案11至13中任一方案的基礎上，在包括所述壓縮氣體控制閥的結構中，所述壓縮氣體控制閥設置在所述活塞式氣體壓縮機構的壓縮氣體出口與所述加熱單元之間的連通通道上或設置在所述加熱單元與所述活塞式膨脹做功機構的工質入口之間的連通通道上。
[0018]方案15，在方案11至13中任一方案的基礎上，在包括所述壓縮氣體控制閥的結構中，在所述活塞式氣體壓縮機構的壓縮氣體出口與所述加熱單元之間的連通通道上和在所述加熱單元與所述活塞式膨脹做功機構的工質入口之間的連通通道上分別設置一個所述壓縮氣體控制閥。
[0019]方案16，在方案11至13中任一方案的基礎上，包括所述活塞式膨脹做功機構、所述待壓氣體控制閥、所述冷卻單元和所述加熱單元，或在包括所述壓縮氣體控制閥的結構中，包括所述活塞式膨脹做功機構、所述待壓氣體控制閥、所述冷卻單元、所述加熱單元和所述壓縮氣體控制閥的系統定義為做功系統，兩個以上所述做功系統與一個所述活塞式氣體壓縮機構對應設置。
[0020]方案17，在方案1、2、3、4、5、9、10、11、12或13中任一方案的基礎上，所述加熱單元設為內燃燃燒室，所述內燃燃燒室對工質進行加熱。
[0021]方案18，在方案17的基礎上，在所述容積型熱氣機的氣相工質包絡上設工質導出□。
[0022]方案19，在方案17的基礎上，在所述容積型熱氣機的氣相工質包絡上設冷凝液體導出口。
[0023]方案20，在方案17的基礎上，在所述容積型熱氣機的氣相工質包絡上設燃燒產物捕捉器。
[0024]方案21，在方案17的基礎上，在所述容積型熱氣機的氣相工質包絡上設二氧化碳捕捉器。
[0025]方案22，在方案1、2、3、4、5、9、10、11、12或13中任一方案的基礎上，所述加熱單元設為熱交換器，所述熱交換器對工質進行加熱。
[0026]方案23，在方案1、2、3、4、5、9、10、11、12或13中任一方案的基礎上，所述加熱單元設為導熱流體加熱單元，所述導熱流體加熱單元中的導熱流體對工質進行加熱。
[0027]方案24，在方案23的基礎上，所述導熱流體加熱單元中的導熱流體設為低熔點合金或設為錫。
[0028]方案25，在方案1、2、3、4、5、9、10、11、12或13中任一方案的基礎上，所述冷卻單元設為混合式冷卻單元。
[0029]方案26，在方案1、2、3、4、5、9、10、11、12或13中任一方案的基礎上，所述冷卻單元設為低熔點合金冷卻單元,所述低熔點合金冷卻單元中的低熔點合金對工質進行冷卻。
[0030]方案27，在方案1、2、3、4、5、9、10、11、12或13中任一方案的基礎上，所述容積型熱氣機的總壓縮比大於2。
[0031]方案28，在方案I至5中任一方案的基礎上，所述加熱單元設為外燃加熱單元。
[0032]方案29，在方案28的基礎上，所述容積型氣體壓縮機構包括排熱壓縮機構和非排熱壓縮機構，所述排熱壓縮機構的工質出口與所述非排熱壓縮機構的工質入口連通，所述冷卻單元與所述排熱壓縮機構的工質入口連通；所述非排熱壓縮機構的工質出口與所述加熱單元連通，或所述非排熱壓縮機構的工質出口經所述壓縮氣體控制閥與所述加熱單元連通。
[0033]方案30，在方案1、2、3、4、5、9、10、11、12或13中任一方案的基礎上，所述容積型熱氣機的氣相工質設為惰性氣體。
[0034]本發明中，所述容積型熱氣機的總壓縮比選擇性地大於2.0,2.2,2.4,2.6,2.8、
3.0、3.2、3.4、3.6、3.8、4.0、4.2、4.4、4.6、4.8 或大於 5.0。
[0035]本發明中，所謂的「A經B和C與X連通」是指A和X之間的單元(B、C等)不分順序的連通方式，即可以是ABCX的連通方式，也可以是ACBX的連通方式。
[0036]本發明中，所謂的「在A和B之間的連通通道上設C」是指在A的流通口處、在B的流通口處和/或在A的流通口和B的流通口之間的連通通道上設C。
[0037]本發明中，所謂的「容積型膨脹做功機構」和所謂的「附屬容積型膨脹做功機構」都是容積型膨脹做功機構，名稱不同只是為了區分而定義的。
[0038]本發明中，所謂的「膨脹做功機構控制閥」、「壓縮氣體控制閥」、「待壓氣體控制閥」、「加熱氣體控制閥」都是控制閥，名稱不同只是為了區分而定義的。
[0039]本發明中，所謂的「工質包絡」是指工質能夠到達的空間的壁的集合，例如所述加熱單元的壁等，所謂的「氣相工質包絡」是指所述容積型熱氣機工作時一直處於氣相區的工質包絡。
[0040]本發明中，所謂的「排熱壓縮機構」是指在壓縮進程中和/或在壓縮後除具有為保證機構正常運轉所必須的冷卻過程外還具有以減少壓縮功為目的對被壓縮工質(空氣)進行冷卻使工質對外排熱的過程的壓縮機構，例如，級間冷卻的多級壓縮機構、入口冷卻的多級壓縮機構、入口冷卻的級間冷卻的多級壓縮機構、出口冷卻的多級壓縮機構和出口冷卻的級間冷卻的多級壓縮機構等；所述排熱壓縮機構可以是速度型、容積型或兩者相結合，例如活塞式、葉輪式、螺杆式、活塞與葉輪串聯式、葉輪與螺杆串聯式或活塞與螺杆串聯式等。
[0041]本發明中，所謂的「非排熱壓縮機構」是指在壓縮進程中和/或在壓縮後除具有為保證機構正常運轉所必須的冷卻過程外不包括以減少壓縮功為目的對被壓縮工質(空氣)進行冷卻使工質對外排熱的過程的壓縮機構，例如單級壓縮單元和無間冷多級壓縮機構等；所述非排熱壓縮機構可以是速度型、容積型或兩者相結合，例如活塞式、葉輪式、螺杆式、活塞與葉輪串聯式、葉輪與螺杆串聯式或活塞與螺杆串聯式等。
[0042]本發明中，應根據熱能與動力領域的公知技術，在必要的地方設置必要的部件、單元或系統等。
[0043]本發明的有益效果如下:
[0044]結構簡單、效率高、流體流動阻力小。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0045]圖1所示的是本發明實施例1的結構示意圖；
[0046]圖2所示的是本發明實施例2的結構示意圖；
[0047]圖3所示的是本發明實施例3的結構示意圖；
[0048]圖4所示的是本發明實施例4的結構示意圖；
[0049]圖5所示的是本發明實施例5的結構示意圖；
[0050]圖6所示的是本發明實施例6的結構示意圖；
[0051]圖7所示的是本發明實施例7的結構示意圖；
[0052]圖8所示的是本發明實施例8的結構示意圖；
[0053]圖9所示的是本發明實施例9的結構示意圖；
[0054]圖10所示的是本發明實施例10的結構示意圖；
[0055]圖11所示的是本發明實施例11的結構示意圖；
[0056]圖中:
[0057]I容積型膨脹做功機構、2容積型氣體壓縮機構、21排熱壓縮機構、22非排熱壓縮機構、3附屬容積型膨脹做功機構、4加熱單元、41內燃燃燒室、5冷卻單元、6膨脹做功機構控制閥、7壓縮氣體控制閥、8待壓氣體控制閥、9氣缸活塞機構、91氣缸、10活塞式氣體壓縮機構、11活塞式膨脹做功機構、12加熱氣體控制閥、13工質導出口、14燃燒產物捕捉器。
【具體實施方式】
[0058]實施例1
[0059]如圖1所示，一種容積型熱氣機，包括容積型膨脹做功機構1、容積型氣體壓縮機構2、附屬容積型膨脹做功機構3、加熱單元4和冷卻單元5，所述容積型膨脹做功機構I經所述加熱單元4、再經膨脹做功機構控制閥6與所述附屬容積型膨脹做功機構3的工質入口連通，所述附屬容積型膨脹做功機構3的工質出口經所述冷卻單元5與所述容積型氣體壓縮機構2的待壓氣體入口連通；所述容積型氣體壓縮機構2的壓縮氣體出口經壓縮氣體控制閥7與所述加熱單元4連通。
[0060]作為可以變換的實施方式，本實施例中的壓縮氣體控制閥7可以不設。
[0061]實施例2
[0062]如圖2所示，一種容積型熱氣機，其與實施例1的區別在於:包括所述容積型膨脹做功機構1、所述加熱單元4、所述膨脹做功機構控制閥6和所述壓縮氣體控制閥7的系統定義為做功系統，包括所述附屬容積型膨脹做功機構3、所述冷卻單元5和所述容積型氣體壓縮機構2的系統定義為回送系統，兩個以上所述做功系統與一個所述回送系統對應設置。
[0063]作為可以變換的實施方式，在不設所述壓縮氣體控制閥7的結構中，包括所述容積型膨脹做功機構1、所述加熱單元4和所述膨脹做功機構控制閥6的系統定義為做功系統，包括所述附屬容積型膨脹做功機構3、所述冷卻單元5和所述容積型氣體壓縮機構2的系統定義為回送系統，兩個以上所述做功系統與一個所述回送系統對應設置。
[0064]實施例3
[0065]如圖3所示，一種容積型熱氣機，包括容積型膨脹做功機構1、容積型氣體壓縮機構2、加熱單元4和冷卻單元5，所述容積型膨脹做功機構I的工質出口經所述冷卻單元5和待壓氣體控制閥8與所述容積型氣體壓縮機構2的待壓氣體入口連通；所述容積型氣體壓縮機構2的壓縮氣體出口經壓縮氣體控制閥7和所述加熱單元4與所述容積型膨脹做功機構I的工質入口連通。
[0066]本實施例在具體實施時，在所述容積型膨脹做功機構I的工質出口與所述冷卻單元5之間的連通通道上和在所述冷卻單元5與所述容積型氣體壓縮機構2的待壓氣體入口之間的連通通道上分別設置一個所述待壓氣體控制閥8 ;在所述容積型膨脹做功機構I的工質入口與所述加熱單元4之間的連通通道上和在所述加熱單元4與所述容積型氣體壓縮機構2的壓縮氣體出口之間的連通通道上分別設置一個所述壓縮氣體控制閥7。
[0067]作為可以變換的實施方式，也可選擇地，在所述容積型膨脹做功機構I的工質出口與所述冷卻單元5之間的連通通道上和所述冷卻單元5與所述容積型氣體壓縮機構2的待壓氣體入口之間的連通通道上二者中的一處設所述待壓氣體控制閥8。
[0068]作為可以變換的實施方式，也可選擇地，在所述容積型膨脹做功機構I的工質入口與所述加熱單元4之間的連通通道上和所述加熱單元4與所述容積型氣體壓縮機構2的壓縮氣體出口之間的連通通道上二者中的一處設所述壓縮氣體控制閥7。
[0069]作為可以變換的實施方式，本實施例中的壓縮氣體控制閥7可以不設。
[0070]實施例4
[0071]如圖4所示，一種容積型熱氣機，其在實施例3的基礎上，包括所述容積型膨脹做功機構1、所述待壓氣體控制閥8、所述冷卻單元5、所述加熱單元4和所述壓縮氣體控制閥7的系統定義為做功系統，兩個以上所述做功系統與一個所述容積型氣體壓縮機構2對應設置。
[0072]作為可以變換的實施方式，在不設所述壓縮氣體控制閥7的結構中，包括所述容積型膨脹做功機構1、所述待壓氣體控制閥8、所述冷卻單元5和所述加熱單元4的系統定義為做功系統，兩個以上所述做功系統與一個所述容積型氣體壓縮機構2對應設置。
[0073]實施例5
[0074]如圖5所示，一種容積型熱氣機，包括氣缸活塞機構9、活塞式氣體壓縮機構10、活塞式膨脹做功機構11、加熱單元4和冷卻單元5，所述氣缸活塞機構9的氣缸91經所述加熱單元4、再經膨脹做功機構控制閥6與所述活塞式膨脹做功機構11的工質入口連通，所述活塞式膨脹做功機構11的工質出口經所述冷卻單元5與所述活塞式氣體壓縮機構10的待壓氣體入口連通；所述活塞式氣體壓縮機構10的壓縮氣體出口經加熱氣體控制閥12與所述加熱單元4連通。
[0075]作為可以變換的實施方式，本實施例中的所述加熱氣體控制閥12可以不設。
[0076]實施例6
[0077]如圖6所不,一種容積型熱氣機,其在實施例5的基礎上,包括所述氣缸活塞機構9、所述加熱單元4、所述膨脹做功機構控制閥6和所述加熱氣體控制閥12的系統定義為做功系統，包括所述活塞式氣體壓縮機構10、所述活塞式膨脹做功機構11和所述冷卻單元5的系統定義為回送系統；兩個以上所述做功系統與一個所述回送系統對應設置。
[0078]作為可以變換的實施方式，在不設所述加熱氣體控制閥12的結構中，包括所述氣缸活塞機構9、所述加熱單元4和所述膨脹做功機構控制閥6的系統定義為做功系統，包括所述活塞式氣體壓縮機構10、所述活塞式膨脹做功機構11和所述冷卻單元5的系統定義為回送系統；兩個以上所述做功系統與一個所述回送系統對應設置。
[0079]實施例7
[0080]如圖7所示，一種容積型熱氣機，包括活塞式膨脹做功機構11、活塞式氣體壓縮機構10、加熱單元4和冷卻單元5，所述活塞式膨脹做功機構11的工質出口經所述冷卻單元5和待壓氣體控制閥8與所述活塞式氣體壓縮機構10的待壓氣體入口連通；所述活塞式氣體壓縮機構10的壓縮氣體出口經壓縮氣體控制閥7和所述加熱單元4與所述活塞式膨脹做功機構11的工質入口連通。
[0081]本實施例在具體實施時，在所述活塞式膨脹做功機構11的工質出口與所述冷卻單元5之間的連通通道上和在所述冷卻單元5與所述活塞式氣體壓縮機構10的待壓氣體入口之間的連通通道上分別設置一個所述待壓氣體控制閥8 ;在所述活塞式氣體壓縮機構10的壓縮氣體出口與所述加熱單元4之間的連通通道上和在所述加熱單元4與所述活塞式膨脹做功機構11的工質入口之間的連通通道上分別設置一個所述壓縮氣體控制閥7。
[0082]作為可以變換的實施方式，也可選擇地，在所述活塞式膨脹做功機構11的工質出口與所述冷卻單元5之間的連通通道上和在所述冷卻單元5與所述活塞式氣體壓縮機構10的待壓氣體入口之間的連通通道上二者中的一處設置待壓氣體控制閥8 ；
[0083]作為可以變換的實施方式，也可選擇地，在所述活塞式氣體壓縮機構10的壓縮氣體出口與所述加熱單元4之間的連通通道上和在所述加熱單元4與所述活塞式膨脹做功機構11的工質入口之間的連通通道上二者中的一處設置所述壓縮氣體控制閥7。
[0084]作為可以變換的實施方式，本實施例中可以不設所述壓縮氣體控制閥7。
[0085]實施例8
[0086]如圖8所示，一種容積型熱氣機，其在實施例7的基礎上，包括所述活塞式膨脹做功機構11、所述待壓氣體控制閥8、所述冷卻單元5、所述加熱單元4和所述壓縮氣體控制閥7的系統定義為做功系統，兩個以上所述做功系統與一個所述活塞式氣體壓縮機構10對應設置。
[0087]作為可以變換的實施方式，在不設所述壓縮氣體控制閥7的結構中，包括所述活塞式膨脹做功機構11、所述待壓氣體控制閥8、所述冷卻單元5和所述加熱單元4的系統定義為做功系統，兩個以上所述做功系統與一個所述活塞式氣體壓縮機構10對應設置。
[0088]實施例9
[0089]如圖9所示，一種容積型熱氣機，在實施例3的基礎上，所述容積型氣體壓縮機構包括排熱壓縮機構21和非排熱壓縮機構22，所述排熱壓縮機構21的工質出口與所述非排熱壓縮機構22的工質入口連通，所述冷卻單元5與所述排熱壓縮機構21的工質入口連通；所述非排熱壓縮機構22的工質出口經所述壓縮氣體控制閥7與所述加熱單元4連通。
[0090]作為可以變換的實施方式，本實施例中的所述壓縮氣體控制閥7可以不設。
[0091]實施例10
[0092]如圖10所示，一種容積型熱氣機，在實施例3的基礎上，所述加熱單元4設為內燃燃燒室41，所述內燃燃燒室41對工質進行加熱，在氣相工質包絡上設工質導出口 13。
[0093]可選擇地，在氣相工質包絡上設冷凝液體導出口。
[0094]實施例11
[0095]如圖11所示，一種容積型熱氣機，在實施例3的基礎上，所述加熱單元4設為內燃燃燒室41，所述內燃燃燒室41對工質進行加熱，在氣相工質包絡上設燃燒產物捕捉器14。
[0096]可選擇地，在氣相工質包絡上設二氧化碳捕捉器。
[0097]實施例10也可參照本實施例在氣相工質包絡上設燃燒產物捕捉器和/或二氧化碳捕捉器。
[0098]以上所有實施例中，可選擇地，所述加熱單元4設為熱交換器，所述熱交換器對工質進行加熱，氣相工質設為惰性氣體。
[0099]可變換地，所述加熱單元4設為導熱流體加熱單元，所述導熱流體加熱單元中的導熱流體對工質進行加熱。
[0100]可選擇地，所述導熱流體加熱單元中的導熱流體設為低熔點合金或設為錫，氣相工質設為惰性氣體。
[0101]以上所有實施例中，可選擇地，所述冷卻單元5設為混合式冷卻單元。
[0102]可變換地，所述冷卻單元5設為低熔點合金冷卻單元，所述低熔點合金冷卻單元中的低熔點合金對工質進行冷卻。
[0103]可選擇地，所述加熱單元設為外燃加熱單元。
[0104]以上所有實施例中，可選擇地，所述容積型熱氣機的總壓縮比大於2。
[0105]以上所有實施例中，可選擇地，所述容積型熱氣機的總壓縮比大於2.0、2.2、2.4、2.6、2.8、3.0、3.2、3.4、3.6、3.8、4.0、4.2、4.4、4.6、4.8、5.0。
[0106]以上所有實施例中，可選擇地，氣相工質設為惰性氣體。
[0107]顯然，本發明不限於以上實施例，根據本領域的公知技術和本發明所公開的技術方案，可以推導出或聯想出許多變型方案，所有這些變型方案，也應認為是本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種容積型熱氣機，包括容積型膨脹做功機構(I)、容積型氣體壓縮機構(2)、附屬容積型膨脹做功機構(3)、加熱單元(4)和冷卻單元(5)，其特徵在於:所述容積型膨脹做功機構(I)經所述加熱單元(4)、再經膨脹做功機構控制閥(6)與所述附屬容積型膨脹做功機構(3)的工質入口連通，所述附屬容積型膨脹做功機構(3)的工質出口經所述冷卻單元(5)與所述容積型氣體壓縮機構(2)的待壓氣體入口連通；所述容積型氣體壓縮機構(2)的壓縮氣體出口與所述加熱單元(4)連通，或所述容積型氣體壓縮機構(2)的壓縮氣體出口經壓縮氣體控制閥(7)與所述加熱單元(4)連通。
2.如權利要求1所述容積型熱氣機，其特徵在於:包括所述容積型膨脹做功機構(I)、所述加熱單元(4)和所述膨脹做功機構控制閥￠)，或在包括所述壓縮氣體控制閥(7)的結構中，包括所述容積型膨脹做功機構(I)、所述加熱單元(4)、所述膨脹做功機構控制閥(6)和所述壓縮氣體控制閥(7)的系統定義為做功系統，包括所述附屬容積型膨脹做功機構(3)、所述冷卻單元(5)和所述容積型氣體壓縮機構(2)的系統定義為回送系統，兩個以上所述做功系統與一個所述回送系統對應設置。
3.一種容積型熱氣機，包括容積型膨脹做功機構(I)、容積型氣體壓縮機構(2)、加熱單元(4)和冷卻單元(5)，其特徵在於:所述容積型膨脹做功機構(I)的工質出口經所述冷卻單元(5)和待壓氣體控制閥(8)與所述容積型氣體壓縮機構(2)的待壓氣體入口連通；所述容積型氣體壓縮機構(2)的壓縮氣體出口經所述加熱單元(4)與所述容積型膨脹做功機構(I)的工質入口連通，或所述容積型氣體壓縮機構(2)的壓縮氣體出口經壓縮氣體控制閥(7)和所述加熱單元(4)與所述容積型膨脹做功機構(I)的工質入口連通。
4.如權利要求3所述容積型熱氣機，其特徵在於:所述待壓氣體控制閥(8)設置在所述容積型膨脹做功機構(I)的工質出口與所述冷卻單元(5)之間的連通通道上或設置在所述冷卻單元(5)與所述容積型氣體壓縮機構(2)的待壓氣體入口之間的連通通道上。
5.如權利要求3所述容積型熱氣機，其特徵在於:在所述容積型膨脹做功機構(I)的工質出口與所述冷卻單元(5)之間的連通通道上和在所述冷卻單元(5)與所述容積型氣體壓縮機構(2)的待壓氣體入口之間的連通通道上分別設置一個所述待壓氣體控制閥(8)。
6.如權利要求3至5中任一項所述容積型熱氣機，其特徵在於:在包括所述壓縮氣體控制閥(7)的結構中，所述壓縮氣體控制閥(7)設置在所述容積型膨脹做功機構(I)的工質入口與所述加熱單元(4)之間的連通通道上或設置在所述加熱單元(4)與所述容積型氣體壓縮機構(2)的壓縮氣體出口之間的連通通道上。
7.如權利要求3至5中任一項所述容積型熱氣機，其特徵在於:在包括所述壓縮氣體控制閥(7)的結構中，在所述容積型膨脹做功機構(I)的工質入口與所述加熱單元(4)之間的連通通道上和在所述加熱單元(4)與所述容積型氣體壓縮機構(2)的壓縮氣體出口之間的連通通道上分別設置一個所述壓縮氣體控制閥(7)。
8.如權利要求3至5中任一項所述容積型熱氣機，其特徵在於:包括所述容積型膨脹做功機構(I)、所述待壓氣體控制閥(8)、所述冷卻單元(5)和所述加熱單元(4),或在包括所述壓縮氣體控制閥(7)的結構中，包括所述容積型膨脹做功機構(I)、所述待壓氣體控制閥(8)、所述冷卻單元(5)、所述加熱單元(4)和所述壓縮氣體控制閥(7)的系統定義為做功系統，兩個以上所述做功系統與一個所述容積型氣體壓縮機構(2)對應設置。
9.一種容積型熱氣機,包括氣缸活塞機構(9)、活塞式氣體壓縮機構(10)、活塞式膨脹做功機構(11)、加熱單元(4)和冷卻單元(5)，其特徵在於:所述氣缸活塞機構(9)的氣缸(91)經所述加熱單元(4)、再經膨脹做功機構控制閥(6)與所述活塞式膨脹做功機構(11)的工質入口連通，所述活塞式膨脹做功機構(11)的工質出口經所述冷卻單元(5)與所述活塞式氣體壓縮機構(10)的待壓氣體入口連通；所述活塞式氣體壓縮機構(10)的壓縮氣體出口與所述加熱單元(4)連通，或所述活塞式氣體壓縮機構(10)的壓縮氣體出口經加熱氣體控制閥(12)與所述加熱單元(4)連通。
10.一種容積型熱氣機，包括活塞式膨脹做功機構(11)、活塞式氣體壓縮機構(10)、力口熱單元(4)和冷卻單元(5)，其特徵在於:所述活塞式膨脹做功機構(11)的工質出口經所述冷卻單元(5)和待壓氣體控制閥(8)與所述活塞式氣體壓縮機構(10)的待壓氣體入口連通；所述活塞式氣體壓縮機構(10)的壓縮氣體出口經所述加熱單元(4)與所述活塞式膨脹做功機構(11)的工質入口連通，或所述活塞式氣體壓縮機構(10)的壓縮氣體出口經壓縮氣體控制閥(7)和所述加熱單元(4)與所述活塞式膨脹做功機構(11)的工質入口連通。
【文檔編號】F02G1/053GK104329185SQ201410488014
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月22日 優先權日:2013年9月22日
【發明者】靳北彪 申請人:摩爾動力(北京)技術股份有限公司