CN103225569B - 内燃热气机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内燃热气机，包括配气活塞、动力活塞、冷却器、内燃燃烧室和工质导出口，所述配气活塞和所述动力活塞设在同一气缸中，且为共轴设置；所述配气活塞设在所述动力活塞和所述气缸的缸盖之间；所述配气活塞和所述动力活塞之间的所在的缸套与所述气缸的顶部经通道连通，所述内燃燃烧室设在所述气缸的顶部内或设在靠近所述气缸顶部的所述通道内，所述工质导出口设在所述配气活塞和所述动力活塞之间的缸套上或设在靠近所述动力活塞的所述通道上。本发明热效率高，有利于节约能源，且结构简单、实用性强，具有广阔的应用前景。

Description

内燃热气机
技术领域
本发明涉及热动力领域，尤其是一种内燃热气机。
背景技术
由于传统斯特林发动机是采用外燃加热方式，因此其功率密度和单机功率都严重受限，而且负荷响应差。因此，需要发明一种更新型的热气机。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：
一种内燃热气机，包括配气活塞、动力活塞、冷却器、内燃燃烧室和工质导出口，所述配气活塞和所述动力活塞设在同一气缸中，且为共轴设置；所述配气活塞设在所述动力活塞和所述气缸的缸盖之间；所述配气活塞和所述动力活塞之间所在的缸套与所述气缸的顶部经通道连通，所述内燃燃烧室设在所述气缸的顶部内或设在靠近所述气缸顶部的所述通道内，所述工质导出口设在所述配气活塞和所述动力活塞之间的缸套上或设在靠近所述动力活塞的所述通道上。
所述冷却器设在所述配气活塞和所述动力活塞之间的缸套上和/或设在靠近所述动力活塞的所述通道上。
所述内燃热气机还包括有回热器，所述回热器设在所述通道上。
一种内燃热气机，包括配气活塞、动力活塞、冷却器、内燃燃烧室和工质导出口，所述动力活塞和所述配气活塞分设在两个气缸内，所述配气活塞所在的气缸为密封结构，且其底部经通道与所述动力活塞所在的气缸顶部连通，所述内燃燃烧室设在所述配气活塞所在气缸的顶部内，所述工质导出口设在所述通道上或设在所述动力活塞所在的气缸上。
所述冷却器设在所述通道上和/或设在所述动力活塞所在的气缸上。
所述内燃热气机还包括有回热器，所述回热器设在所述配气活塞和与其对应的气缸的内壁之间。
本发明的原理是：采用内燃燃烧室来替代现有配气活塞式斯特林发动机的加热器，利用内燃燃烧室产生的高温高压工质，提供给由所述配气活塞和所述动力活塞构成的按斯特林循环工作的动力单元，使该动力单元得以工作。当该动力单元的工质系统内的压力达到一定程度时，经所述工质导出口将多余工质放出。
本发明中，所谓的按斯特林循环工作包括按理论斯特林循环工作和按实际斯特林循环工作。
本发明中，将高温工质接触到部件（如内燃缸、高温通道、回热器等）中的部分或全部设为绝热式，是指各部件自身为绝热材料制成或指仅采用了绝热衬里，这样就减少了相关设备的吸热效应，从而提高了热效率。
本发明中，应根据发动机、热气机及热动力领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或系统。
本发明的有益效果如下:
本发明公开的内燃热气机采用内燃燃烧室来代替现有配气活塞式斯特林发动机的加热器，使燃料燃烧所产生的热量能更有效地得到使用，从而提高了能源的利用率，也使得热气机的热效率得以提高，有利于节约能源，且结构简单、实用性强，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是本发明实施例2的结构示意图；
图3是本发明实施例3的结构示意图；
图4是本发明实施例4的结构示意图；
图中：
1配气活塞、11气缸、2动力活塞、21气缸、3冷却器、4内燃燃烧室、5工质导出口、6气缸、7通道、8回热器。
具体实施方式
实施例1
如图1所示的内燃热气机，包括配气活塞1、动力活塞2、冷却器3、内燃燃烧室4和工质导出口5，所述配气活塞1和所述动力活塞2设在同一气缸6中，且为共轴设置；所述配气活塞1设在所述动力活塞2和所述气缸6的缸盖之间；所述配气活塞1和所述动力活塞2之间所在的缸套与所述气缸6的顶部经通道7连通，所述内燃燃烧室4设在所述气缸6的顶部内，所述工质导出口5设在靠近所述动力活塞2的所述通道7上，所述冷却器3设在所述工质导出口5与所述通道7和缸套连通口9之间的所述通道7上，在所述工质导出口5处设置控制阀，上述的上述缸套连通口9是设置在所述配气活塞和所述动力活塞之间所在的缸套上。图中将氧化剂和还原剂混合后导入到所述内燃燃烧室4内
作为可变换的实施方式，氧化剂和还原剂可以分别导入所述内燃燃烧室4内。
作为可变换的实施方式，所述冷却器3设在所述配气活塞1和所述动力活塞2之间所在的缸套上和/或靠近所述动力活塞2的所述通道7上。
作为可变换的实施方式，所述内燃热气机还包括有回热器8，所述回热器8设在所述通道7上。
实施例2
如图2所示内燃热气机，其与实施例1区别在于：所述内燃燃烧室4改设在靠近所述气缸6顶部的所述通道7内；所述冷却器3改设在所述配气活塞1和所述动力活塞2之间所在的缸套上；所述工质导出口5设在所述配气活塞1和所述动力活塞2之间所在的缸套上。所述内燃热气机还包括有回热器8，所述回热器8设在所述通道7上。
作为可变换的实施方式，氧化剂和还原剂可以分别导入所述内燃燃烧室4内。
实施例3
如图3所示的内燃热气机，包括配气活塞1、动力活塞2、冷却器3、内燃燃烧室4和工质导出口5，所述配气活塞1和所述动力活塞2分设在两个气缸内，所述配气活塞1所在的气缸11为密封结构，且其底部经通道7与所述动力活塞2的气缸顶部连通，所述内燃燃烧室4设在所述配气活塞1所在气缸11的顶部内，所述工质导出口5设在所述通道7上。所述冷却器3设在所述通道7上，图中将氧化剂和还原剂混合后导入到所述内燃燃烧室4内。
作为可变换的实施方式，所述冷却器3设在所述通道7上和/或设在所述动力活塞2所在的气缸21上。
作为可变换的实施方式，所述内燃热气机还包括有回热器8，所述回热器8设在所述配气活塞1和与其对应的气缸11的内壁之间。
实施例4
如图4所示内燃热气机，其与实施例3的区别在于：所述冷却器3和所述工质导出口5均设在所述动力活塞2所在的气缸21上；所述内燃热气机还包括有回热器8，所述回热器8设在所述配气活塞1和与其对应的气缸11的内壁之间，本实施例中，氧化剂和还原剂分别导入所述内燃燃烧室4内。
显然，本发明不限于以上实施例，根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案，可以推导出或联想出许多变型方案，所有这些变型方案，也应认为是本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种内燃热气机，其特征在于：包括配气活塞(1)、动力活塞(2)、冷却器(3)、内燃燃烧室(4)和工质导出口(5)，所述配气活塞(1)和所述动力活塞(2)设在同一气缸(6)中，且为共轴设置；所述配气活塞(1)设在所述动力活塞(2)和所述气缸(6)的缸盖之间；所述配气活塞(1)和所述动力活塞(2)之间所在的缸套与所述气缸(6)的顶部经通道(7)连通，所述内燃燃烧室(4)设在所述气缸(6)的顶部内或设在靠近所述气缸(6)顶部的所述通道(7)内，所述工质导出口(5)设在所述配气活塞(1)和所述动力活塞(2)之间的缸套上或设在靠近所述动力活塞(2)的所述通道(7)上，氧化剂和还原剂混合后或分别直接导入所述燃烧室(4)。
2.如权利要求1所述内燃热气机，其特征在于：所述冷却器(3)设在所述配气活塞(1)和所述动力活塞(2)之间的缸套上和/或设在靠近所述动力活塞(2)的所述通道(7)上。
3.如权利要求1或2所述内燃热气机，其特征在于：所述内燃热气机还包括有回热器(8)，所述回热器(8)设在所述通道(7)上。
4.一种内燃热气机，其特征在于：包括配气活塞(1)、动力活塞(2)、冷却器(3)、内燃燃烧室(4)和工质导出口(5)，所述配气活塞(1)和所述动力活塞(2)分设在两个气缸内，所述配气活塞(1)所在的气缸(11)为密封结构，且其底部经通道(7)与所述动力活塞(2)所在的气缸顶部连通，所述内燃燃烧室(4)设在所述配气活塞(1)所在气缸(11)的顶部内，所述工质导出口(5)设在所述通道(7)上或设在所述动力活塞(2)所在的气缸(21)上。
5.如权利要求4所述内燃热气机，其特征在于：所述冷却器(3)设在所述通道(7)上和/或设在所述动力活塞(2)所在的气缸(21)上。
6.如权利要求4或5所述内燃热气机，其特征在于：所述内燃热气机还包括有回热器(8)，所述回热器(8)设在所述配气活塞(1)和与其对应的气缸(11)的内壁之间。
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Denomination of invention: Internal combustion hot gas engine

Effective date of registration: 20221227

Granted publication date: 20160427

Pledgee: China Construction Bank Corporation Heze Dingtao sub branch

Pledgor: Shandong Ba Ling special cable Co.,Ltd.

Registration number: Y2022980028836