CN103321775A - 锅炉及其液体活塞热气机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液体活塞热气机及使用液体活塞热气机的锅炉，该液体活塞热气机包括第一气缸、第二气缸、加热器、回热器和冷却器，所述第一气缸和第二气缸内具有为底部连通的液体活塞；所述加热器、回热器和冷却器依次相连，所述第一气缸与所述加热器相连，所述第二气缸与所述冷却器相连；该液体活塞热气机还包括：动力输出管，所述动力输出管的第一端具有动力输出口，伸入所述第一气缸中或连接于第一气缸的底部，以通过所述动力输出管的第二端向外输出一往复的动力。本发明的液体活塞热气机及使用液体活塞热气机的锅炉，成本低、噪音小、节能环保。

Description

锅炉及其液体活塞热气机

技术领域

本发明涉及热气机及锅炉，尤其与一种液体活塞热气机和具有该液体活塞热气机的锅炉有关。

背景技术

热气机是一种外燃的闭式循环往复活塞式热力发动机，因它是在1816年为苏格兰的斯特林所发明，故又称斯特林发动机，也称为热气机。热气机中传递能量的媒介物质（通常是高压气体）叫工质，在一个、两个、四个或多个封闭的气缸内充有一定容积的工质。气缸一端为热腔，另一端为冷腔。工质在低温冷腔中压缩，然后流到高温热腔中迅速加热，膨胀做功。燃料在气缸外的燃烧室内连续燃烧所带来的热量或者外部热源通过加热器传给工质，因此工质不直接参与燃烧，也不需要更换。

由于热气机避免了传统内燃机的震爆做功问题，从而实现了低噪音、低污染和低运行成本。热气机可以燃烧各种可燃气体，如：天然气、沼气、石油气、氢气、煤气等，也可燃烧柴油、液化石油气等液体燃料，还可以燃烧木材，以及利用太阳能等。只要热腔与冷腔之间达到一定的温差，热气机即可做功运行，环境温度越低，则温差越容易变大，因此在用于发电时，发电效率越高。热气机最大的优点是功率和效率不受海拔高度影响，非常适合于高海拔地区使用。

所述热腔、加热器、回热器、冷却器和冷腔之间依次气路连通而形成气体通道，通过外部热源加热所述加热器以使所述气体通道内的气体在所述冷腔和所述热腔之间往复运动膨胀收缩以带动所述活塞通过所述热气机所连接的曲轴周期运动做功。热气机所使用的活塞通常是固体活塞。

在热气机使用固体活塞时，其具有易磨损、噪音大和密封性差的缺点，加工工艺复杂，成本高的问题。而使用液体活塞的热气机，仍处在研究阶段。

另外，锅炉是一种重要的生活设备，在其进行供暖时，锅炉的循环水系统需要动力，传统的循环水系统使用电动水泵作为动力来源，但电动水泵具有噪音大的缺点，且其内部有易损件，需要日常维护，而影响使用的便利性。并且在停电时无法工作。锅炉通常由燃煤或天然气提供动力，而水泵由电提供动力，没有充分合理的利用能源，对节能和环保不力。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种成本低、低噪音和节能的液体活塞热气机。

本发明的另一目的在于提供一种具有本发明液体活塞热气机的锅炉。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种液体活塞热气机，包括第一气缸、第二气缸、加热器、回热器和冷却器，所述第一气缸和第二气缸内具有为底部连通的液体活塞；所述加热器、回热器和冷却器依次相连，所述第一气缸与所述加热器相连，所述第二气缸与所述冷却器相连；该液体活塞热气机还包括：动力输出管，所述动力输出管的第一端具有动力输出口，伸入所述第一气缸中或连接于第一气缸的底部，以通过所述动力输出管的第二端向外输出一往复的动力。

本发明的液体活塞热气机，优选的，所述动力输出管的第二端连接于一阀体的腔室，所述阀体具有进液口和出液口，所述腔室与所述进液口之间具有第一单向阀，所述腔室与所述出液口之间具有第二单向阀，所述动力输出管提供的往复动力将从所述进液口进入的液体经过腔室从所述出液口泵出，所述动力输出口与所述第一气缸内的所述液体活塞的液面的距离小于与所述第二气缸内的液体活塞的液面的距离，所述动力输出口设置于所述第一气缸的最低液位处。

本发明的液体活塞热气机，优选的，所述液体活塞的液体为水、导热油或导热液，或者所述液体活塞的液体为水及水的表层的一定高度的导热油或导热液。

本发明的液体活塞热气机，优选的，所述加热器、所述回热器和所述第一气缸的中轴线在一第一直线上，所述第一直线与所述第二气缸的中轴线和所述冷却器的中轴线围成一个三角形。

本发明的液体活塞热气机，优选的，所述第一气缸为L形，所述加热器、所述回热器和所述第一气缸的中轴线在一第一直线上，所述第一直线与所述第二气缸的中轴线平行。

本发明的液体活塞热气机，优选的，所述第一气缸的外径等于或小于所述第二气缸的外径。

本发明的液体活塞热气机，优选的，第一气缸的高度等于或大于所述第一气缸内的最高液位和最低液位的差值。

本发明的液体活塞热气机，优选的，所述液体活塞热气机内的液体与气体的初始比例为6：1-8：1。

本发明的液体活塞热气机，优选的，所述动力输出管的形状为L形。

本发明的液体活塞热气机，优选的，所述冷却器与所述第二气缸之间、所述第二气缸与所述第一气缸之间均通过活接连接，所述活接两端的引出管的内径小于所述冷却器外壳、所述第一气缸和所述第二气缸的内径。

本发明的液体活塞热气机，优选的，所述第一气缸中的液位上限为所述加热器的底端，液位下限高于所述动力输出口。

本发明的液体活塞热气机，优选的，所述加热器、回热器、冷却器、第一气缸和第二气缸均为金属材质，连接所述第一气缸和所述第二气缸的连通管为塑料材质，所述动力输出管为塑料材质。

本发明的液体活塞热气机，优选的，所述动力输出管的第二端通过隔膜泵或液压缸的活塞连接于一直线发电机。

本发明的液体活塞热气机，优选的，所述冷却器的第一端高于或低于所述冷却器的第二端。

本发明的锅炉，具有本发明的液体活塞热气机。

本发明的锅炉，优选的，所述锅炉为烟气直排式锅炉，所述锅炉的烟道上开设有上通孔和下通孔，所述液体活塞热气机的所述加热器设置于所述烟道内，所述加热器的上端密封连接于所述上通孔，所述加热器的下端密封连接于所述下通孔。

本发明的锅炉，优选的，所述锅炉为返烟式锅炉，所述烟道的顶面设置有顶面通孔，所述烟道的侧面设置有侧通孔，所述液体活塞热气机的所述加热器和所述第一气缸设置于所述烟道内，所述加热器的上端密封连接于所述顶面通孔，所述第一气缸的下端密封连接于所述侧通孔。

本发明的有益效果在于：本发明的液体活塞热气机，噪音小，密封性好，且不含有易损件，免于日常维护，加工工艺简单，降低了热气机的成本。使液体活塞的热气机有研究而走入了应用阶段。而具有本发明液体活塞热气机的本发明的锅炉，在其进行供暖时，不需要其他形式的能源为锅炉的循环水系统提供动力，且克服了电动水泵噪音大和需日常维护的缺点，增加了使用的便利性。进而，利用锅炉的水循环系统的回水作为冷却器的冷却用水，液体活塞热气机在作为冷却器水循环的动力的同时，也作为整个锅炉的水循环系统的动力，充分合理的利用了能源，提高了能量转化效率，节能且环保。

附图说明

图1为本发明第一实施例的液体活塞热气机的立体示意图。

图2为本发明第一实施例的液体活塞热气机的主视示意图。

图3为本发明第一实施例的液体活塞热气机的主视剖视示意图。

图4为图3中的A-A剖面图。

图5为图3中的B-B剖面图。

图6为本发明第一实施例的锅炉的主视剖视示意图。

图7为本发明第一实施例的锅炉的左视剖视示意图。

图8为本发明第二实施例的液体活塞热气机的立体示意图。

图9为本发明第二实施例的液体活塞热气机的主视示意图。

图10为本发明第二实施例的液体活塞热气机的主视剖视示意图。

图11为本发明第二实施例的锅炉的主视剖视示意图。

图12为本发明第二实施例的锅炉的左视剖视示意图。

图13为本发明第二实施例的液体活塞热气机中的冷却器的轴向剖视图。

图14为本发明第二实施例的液体活塞热气机中的冷却器的横截面视图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当指出，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例的液体活塞热气机，用于本发明的锅炉；本发明实施例的锅炉，具有本发明实施例的液体活塞热气机。但本发明的液体活塞热气机，并不局限于用于本发明的锅炉，也可以适用于其他的需要往复动力的场合，例如为直线发电机提供动力。

先介绍本发明两个实施例的液体活塞热气机，再介绍本发明两个实施例的锅炉。

一、第一实施例的液体活塞热气机

如图1所示，本发明第一实施例的液体活塞热气机1，主要包括第一气缸15、第二气缸13、加热器16、回热器17、冷却器11、动力输出管19和阀体10等主要部件，以及连通管14、连接管12、弯管18等辅助部件。大体上讲，加热器16、回热器17和冷却器11依次相连，其中，回热器17与冷却器11之间通过弯管18相连，而第一气缸15与加热器16相连，第二气缸13与冷却器11通过连接管12相连；第一气缸15与第二气缸13内具有通过连通管14进行液体连通的液体活塞。在工作状态时，上述的加热器16、回热器17和冷却器11内具有密闭气体，作为工作介质。密闭气体为常压填充或者加压填充的空气，在热气机运行温度较高时，密闭气体优选的是氢气、氦气和氮气，以避免空气中的氧气与第一气缸15和第二气缸13内的液体活塞的液体发生化学反应。

下面具体介绍一下本发明实施例的液体活塞热气机1的各部件：

阀体10，其具有腔室100、进液口102和出液口101，腔室100与进液口102之间设有一个单向阀，腔室100与出液口101之间设有另一个单向阀，腔体100是设置在两个单向阀之间，动力输出管19的底端连接于阀体10的腔室100，由动力输出管19提供的往复动力可将从进液口102进入的液体（例如锅炉的循环水，通常是回水侧）经过腔室100从出液口101泵出。阀体10通常是竖直设置或水平设置，在非水平设置时，进液口102通常会低于出液口101。同时，上述的往复动力，也可以为自身的冷却器11的工作提供动力。

动力输出管19，如图1和图3所示，其分为伸入第一气缸15的上段151和在第一气缸15外用于连接阀体10的下段190，上段151的顶端为动力输出口152，通过动力输出口152将液体活塞热气机1的往复动力通过动力输出管19向外输出至阀体10，进而推动阀体10中的液体从出液口101泵出。上段151与下段190之间通过活接或法兰191进行连接。如不想使液体活塞热气机1中的液体和阀体10中的液体混合，可以在腔室100与下段190的接口处设置隔膜泵，在隔开液体的同时，不影响动力的传递。

第一气缸15和第二气缸13，如图1所示，第一气缸15是竖直设置的，第二气缸13是倾斜设置的，其材质均是金属。第一气缸15的管腔150和第二气缸13的管腔130内的液体活塞的液体可以全是水，可以全是导热油或导热液，也可以在第一气缸15和第二气缸13内的水的表层添加一定高度（例如20cm）的不易挥发、耐高温的液体介质，例如导热油或导热液，以形成液体活塞，起到减少或避免水与加热器16的内壁直接接触的作用，避免因水的气化而改变热气机内的气液比。本实施例中，第一气缸15的高度低于第二气缸13的高度（气缸的高低以气缸的轴向中心线的顶端为准），这一高度差可以等于第二气缸13的外径。

连通管14，连通管14包括引出管142、活接141和引出管140，第一气缸15底端的引出管142用以与第二气缸13连通，同时，第二气缸13的底端的引出管140用以与第一气缸15连通，活接141将引出管142和引出管140连接，活接或法兰141。活接或法兰141的作用在于增加本发明实施例的液体活塞热气机1的安装便利性。通过连通管14将第一气缸15和第二气缸13的液体活塞连通后，两气缸即可共享液体活塞的液体。

加热器16，为了增加加热器16的受热面积，如图3所示，加热器16包括三个金属管161、162、163，但并不以此为限，多根金属管均可。本实施例中，为了方便加热器16连接于本发明实施例的锅炉，在加热器16两端分别设置有连接盘（或连接法兰）165、167，连接盘可以为圆形、方形或椭圆形等。

回热器17，也可以称为再生器，回热器17为金属材质，回热器17的管腔170内可设置有金属网等内置物，内置物的设置是为了增加金属表面积，使得热量快速交换，提高回热器的性能。内置物除了金属网以外，还可以是金属片、多层金属筛或金属丝等，如果内置物是金属丝，则可为铜丝、铝丝或不锈钢丝等，或者是铜丝和不锈钢丝的混合。

弯管18，用于连接回热器17和冷却器11，其优选的是一个金属弯管材质，弯管18的内径小于回热器17的内径，弯管18的外径可以小于或等于冷却器11的外径。

加热器16、第一气缸15和第二气缸13是单层空腔管结构，冷却器11是双层管结构，包括中心管110和夹层管111，中心管110与回热器17的管腔170气路连通，也与第二气缸13的管腔130气路连通。而夹层管111内具有冷却水或冷却液，如图3所示，冷却器11的一端具有出液口，而另一端则具有进液口（图1-图3中省略了进液口和出液口），用于夹层管111内冷却水或冷却液的流入与流出，通常，出液口高于进液口。并且，为了防止中心管110内有冷凝水积存，冷却器11通常是具有一定的倾斜角度设置，以使冷凝水能够从冷却器11中流出。而对于冷却器11内的具体的内部结构，可与本发明第二实施例的液体活塞热气机2相同，见后面的第二实施例的液体活塞热气机2中的冷却器21的介绍。冷却器11工作的动力可来自动力输出管19提供的往复动力，将出液口101与冷却器11的进液口相连接，冷却器11的出液口与锅炉的水循环系统相连，以利用锅炉的回水为冷却器11提供冷却水。冷却器11工作的动力也可以来自外接的水泵，水泵将外接的散热水箱中的冷却液泵入冷却器11，自冷却器11的出液口再回流至散热水箱进行散热。

连接管12，用于连接第二气缸13和冷却器11，其包括冷却器11的引出管121、活接或法兰122和第二气缸13的引出管123，引出管121的内径小于或等于冷却器11的内径，引出管121的内径小于第二气缸13的内径，内径变化的好处在于，可以保证冷却器11里的冷凝水随时完全流出。通过活接或法兰122将引出管121和引出管123进行连接，在活接或法兰122内垫设有密封垫，例如橡胶密封垫等。

在温度低的部位，即动力输出管19的下段190和连通管14可以使用塑料材质，而其他部件均处在高温位置，因此最好使用金属材质。

下面再介绍一下本发明实施例的液体活塞热气机1的各部件间的关系：

首先，本实施例的液体活塞热气机1，加热器16的中轴线、回热器17的中轴线和第一气缸15的中轴线在一条直线上，这条直线与第二气缸13的中轴线和冷却器11的中轴线围成一个三角形，因此，本发明实施例的液体活塞热气机1可以做成一个片状结构，以节约安装空间。

同时，本实施例的液体活塞热气机1，加热器16的外径、冷却器11的外径、第一气缸15的外径均可等于第二气缸13的外径。而且，也可以是加热器16的外径、冷却器11的外径和第一气缸15的外径相等，但都小于第二气缸13的外径。

下面再介绍一下本发明实施例的液体活塞热气机1的工作原理：

首先，本发明实施例的液体活塞热气机1，其第一气缸15的通常温度高于第二气缸13，因此第一气缸15可以称为热气缸，而第二气缸13也可以称为冷气缸。另外，对于热气机而言，其加热器16和第一气缸15通常称为热端，而冷却器11和第二气缸13称为冷端。

第一步，当热端受热时，也即加热器16受热时，液体活塞热气机1内的密闭气体受热膨胀。在密闭气体受热膨胀时，第一气缸15和第二气缸13内的液体活塞的液体受压，通过动力输出口152流出。冷热两端的液体活塞的液体相连，由于动力输出口152离第一气缸15近，离第二气缸13远，也就是离热端的第一气缸15内的液体活塞的液面近，离冷端的第二气缸13内的液体活塞的液面远，第一气缸15内的液面下降的速度快，第二气缸13内的液面下降的速度慢，形成冷端液面高于热端液面。随着热端温度升高速度的降低，密闭气体受热膨胀逐渐停止。

第二步，由于冷端液面高于热端液面，液体活塞的液体由第二气缸13流向第一气缸15，密闭气体由于液体活塞的推动就由热端流向了冷端。由热端流向冷端的密闭气体遇冷收缩，液体受负压，通过动力输出口152流回。动力输出口152离热端近，流回的液体进一步提高热端液位，进一步增加了气体向冷端的流动，液体活塞热气机1内的密闭气体的压强继续降低。形成热端液面高于冷端液面。随着液体活塞热气机1内的温度降低速度的降低，密闭气体遇冷收缩逐渐停止。

第三步，由于热端液面高于冷端液面，液体活塞的液体由热端流向冷端，密闭气体由于液体活塞的推动就由冷端流向了热端热端持续受热。密闭气体遇热膨胀，液体活塞受压，通过动力输出口152流出，冷热两端液体相连，由于动力输出口152离第一气缸15内的液面近，离第二气缸13内的液面远，热端液体的液面下降的速度快，冷端液体的液面下降的速度慢，形成冷端液面高于热端液面。

只要冷热端保持适当的温差就会形成周期性动力而往复的输出，液体活塞热气机就会稳定工作。

二、第二实施例的液体活塞热气机

如图8-图10所示，本发明第二实施例的液体活塞热气机2，主要包括第一气缸25、第二气缸23、加热器26、回热器27、冷却器21、动力输出管29和阀体20等主要部件，以及连通管24、连接管22、弯管28等辅助部件。

大体上讲，加热器26、回热器27和冷却器21依次相连，其中，回热器27与冷却器21之间通过弯管28相连，而第一气缸25与加热器26相连，第二气缸23与冷却器23通过连接管22相连；第一气缸25与第二气缸23内均具有之间通过连通管24进行液体连通的液体活塞。在工作状态时，上述的加热器26、回热器27和冷却器21内具有密闭气体，作为工作介质。密闭气体可以为空气、氢气、氦气或二氧化碳气等。

下面具体介绍一下本发明实施例的液体活塞热气机2的各部件，各部件与第一实施例的液体活塞热气机1相应部件的相同点不再赘述，这里主要介绍与第一实施例的液体活塞热气机1的不同点：

阀体20具有腔室200、进液口202和出液口201，其内部结构参考阀体10，动力输出管29的底端连接于阀体20的腔室200，由动力输出管29提供的往复动力将从进液口202进入的液体（例如热水）经过腔室200从出液口201泵出。进液口202通常会低于出液口201。

动力输出管29，为L形，如图10所示，其大部分伸入第一气缸25，小部分在第一气缸25外用于连接阀体20，伸入第一气缸25的动力输出管29顶端为动力输出口，通过动力输出口将液体活塞热气机2的往复动力通过动力输出管29向外输出至阀体20，进而推动阀体20中的液体从出液口201泵出。

本实施例中第一气缸25和第二气缸23，与第一实施例不同的是，如图8-图10所示，第一气缸25和第二气缸23都竖直设置的。本实施例中，同样也是第一气缸25的高度低于第二气缸23的高度（以活塞的轴向中心线的顶端为准），这一高度差可以等于第二气缸23的外径。

连通管24，连通管24包括活接或法兰240，活接或法兰240将第一气缸25底端的引出管与第二气缸23的底端的引出管连接。通过连通管24将第一气缸25和第二气缸23液体连通后，两活塞即可共享液体介质。

本实施例中，如图10所示，加热器26包括三个金属管261、262、263，但并不以此为限，多根金属管均可。本实施例中，为了方便加热器26连接于本发明实施例的锅炉，在加热器26的顶端设置有连接盘（或连接法兰）270。

回热器27的内部结构可与回热器17相同，不再赘述。

弯管28，用于连接回热器27和冷却器21。

冷却器21，是双层管结构，包括中心管212和夹层管211，中心管212与回热器27的管腔气路连通，也与第二气缸23的管腔气路连通。而夹层管211内具有冷却水或冷却液，内层中心管可以是一根也可以是多根，如图13和图14所示，冷却器21的一端具有出液腔215和出液口210，而另一端则具有进液腔214和进液口213，用于夹层管211内冷却水或冷却液的汇聚、流入与流出，通常，出液口210高于进液口213。并且，为了防止中心管212内有冷凝水，冷却器21通常是具有一定的倾斜角度设置，以使冷凝水能够从冷却器21中流出。而对于冷却器11内的具体的内部结构，如图13和图14所示，夹层管211有多个子管216、217、218、219等组成，各子管在圆周上均匀分布。

连接管22，用于连接第二气缸23和冷却器21，其包括冷却器21的引出管221、活接222和第二气缸23的引出管223，引出管221的内径小于冷或等于却器21的内径，引出管223的内径小于第二气缸23的内径，活接222内垫设有密封垫，活接222的设置可以便于热气机的安装。

同第一实施例一样，只有在温度低的地方，即动力输出管29的第一气缸25外的部分和连通管24可以使用塑料材质，而其他部件均处在高温位置，因此最好使用金属材质。

下面再介绍一下本发明实施例的液体活塞热气机1的各部件间的关系：

首先，本实施例的液体活塞热气机2，第一气缸25呈L形，其包括相互垂直的竖直段和水平段，加热器26的中轴线、回热器27的中轴线和第一气缸25竖直段的中轴线在一条直线上，这条直线与第二气缸23的中轴线平行，而冷却器21倾斜一定角度安装，如图9所示，本实施例的液体活塞热气机2整体呈梯形结构，可以做成一个片状结构，以节约安装空间。

同时，本实施例的液体活塞热气机2，其加热器26的外径、冷却器21的外径、第一气缸25的外径均可等于第二气缸23的外径。而且，也可以是加热器26的外径、冷却器21的外径和第一气缸25的外径相等，但都小于第二气缸23的外径。

本发明实施例的液体活塞热气机2，其仍然是动力输出口离第一气缸25近，离第二气缸23远，也就是离热端的第一气缸25内的液体活塞的液面近，离冷端的第二气缸23内的液体活塞的液面远，如图10所示，因此，本发明第二实施例的液体活塞热气机2的工作原理与第一实施例的液体活塞热气机1的工作原理大体相同，不再赘述。

本发明实施例的液体活塞热气机1、2，以第一实施例的液体活塞热气机1为例，主要由加热器16、回热器17和冷却器11提供的气体腔室与第一气缸15和第二气缸13提供的液体腔室的体积比可为1:4-1:10，优选的为1:6-1:8。在对加热器16进行加热前，可将液位调整在高于第一气缸15的顶端，低于或等于第二气缸13的顶端。在工作状态时，第一气缸15内的液体活塞的最高液位，即液位上限是第一气缸15的顶端，而动力输出口152优选的是设置于第一气缸15内的最低液位处，也即液位下限处。因此，第一气缸15的长度可以是大于或者等于第一气缸15的最高液位与最低液位的差值。进而，在第一气缸15的长度等于上述最高液位与最低液位的差值时，动力输出管19直接连接在第一气缸15的底部即可，动力输出管19的上端开口即为动力输出口。上述的描述也适合于第二实施例的液体活塞热气机2。

上述的液体腔室与气体腔室的体积都增大时，可以增加整个热气机的功率。

本发明上述两实施例的液体活塞热气机1、2，在给直线发电机提供动力时，将阀体10、阀体20换成液压缸，通过液压缸的活塞连接直线发电机，这里的液压缸中的活塞需选取固体活塞，既可由本实施例的液体活塞热气机1、2为直线发电机提供往复动力而使直线发电机发电。也可以在动力输出管19、29的不设置有动力输出口的一端设置隔膜泵来连接于一直线发电机，为直线发电机提供往复动力而使直线发电机发电。

三、本发明第一实施例的锅炉

本实施例的锅炉为烟气直排式锅炉，包括炉体31、烟道32和炉膛33，其中，炉体31包括吸热烟箱310和烟囱311，烟道32设置在吸热烟箱310与炉膛33之间。烟道32的作用是提供燃烧后的高温气体自炉膛33进入吸热烟箱310的通道，被锅炉加热的水设置在吸热烟箱310、烟道32和炉膛33的夹层中。

烟道32的截面例如为矩形，可在烟道32上开设上通孔321和下通孔322，将本发明第一实施例的液体活塞热气机1的加热器16设置于烟道32内，加热器16的上端的连接盘167密封连接于上通孔321，加热器16的下端的连接盘165密封连接于322下通孔。

可以将锅炉的水循环系统直接连接于阀体10的进液口102和出液口101，其中进液口102连接在散热片的回水侧，出液口101连接至锅炉；另外，也可以同时为冷却器11提供动力，这时，进液口102仍然连接在散热片的回水侧，而将阀体10的出液口101与冷却器11的进液口相连接，冷却器11的出液口连接至锅炉，以利用锅炉的回水为冷却器11提供冷却水，减少了能量形式，提高了能量转化效率。

四、本发明第二实施例的锅炉

本实施例的锅炉为返烟式锅炉，包括炉体51、烟道52和炉膛53，其中，炉体51包括吸热烟箱510和烟囱511，烟道52设置在吸热烟箱510与炉膛53之间。烟道52的作用是提供燃烧后的高温气体自炉膛53进入吸热烟箱510的通道，被锅炉加热的水设置在吸热烟箱510、烟道32和炉膛33的夹层中。

烟道52的顶面设置有顶面通孔520，烟道52的侧面设置有侧通孔521，本发明第二实施例的液体活塞热气机2的加热器16和第一气缸15设置于烟道52内，加热器26的上端的连接盘270密封连接于顶面通孔520，第一气缸15的下端的连接盘或法兰密封连接于侧通孔521。

本实施例中，阀体20与锅炉的水循环系统的连接方式与第三实施例相同，不再赘述。

至此本文所述的实施方式应该理解为是对本发明的解释，而非对本发明的限制。本发明的范围不是由以上说明书来说明，而是由专利的权利要求来限定，本发明意欲包括与本专利权利要求的意义和范围等同的所有修正。

Claims (10)

1.一种液体活塞热气机，包括第一气缸、第二气缸、加热器、回热器和冷却器，其特征在于，

所述第一气缸和第二气缸内具有为底部连通的液体活塞；

所述加热器、回热器和冷却器依次相连，所述第一气缸与所述加热器相连，所述第二气缸与所述冷却器相连；

该液体活塞热气机还包括：动力输出管，所述动力输出管的第一端具有动力输出口，伸入所述第一气缸中或连接于第一气缸的底部，以通过所述动力输出管的第二端向外输出一往复的动力。

2.如权利要求1所述的液体活塞热气机，其特征在于，所述动力输出管的第二端连接于一阀体的腔室，所述阀体具有进液口和出液口，所述腔室与所述进液口之间具有第一单向阀，所述腔室与所述出液口之间具有第二单向阀，所述动力输出管提供的往复动力将从所述进液口进入的液体经过腔室从所述出液口泵出，所述动力输出口与所述第一气缸内的所述液体活塞的液面的距离小于与所述第二气缸内的液体活塞的液面的距离，所述动力输出口设置于所述第一气缸的最低液位处。

3.如权利要求1所述的液体活塞热气机，其特征在于，所述液体活塞的液体为水、导热油或导热液，或者所述液体活塞的液体为水及水的表层的一定高度的导热油或导热液。

4.如权利要求2所述的液体活塞热气机，其特征在于，所述液体活塞热气机内的液体与气体的初始比例为6：1-8：1。

5.如权利要求2所述的液体活塞热气机，其特征在于，所述冷却器与所述第二气缸之间、所述第二气缸与所述第一气缸之间均通过活接连接，所述活接两端的引出管的内径小于所述冷却器外壳、所述第一气缸和所述第二气缸的内径。

6.如权利要求2所述的液体活塞热气机，其特征在于，所述加热器、回热器、冷却器、第一气缸和第二气缸均为金属材质，连接所述第一气缸和所述第二气缸的连通管为塑料材质，所述动力输出管为塑料材质。

7.如权利要求1所述的液体活塞热气机，其特征在于，所述动力输出管的第二端通过隔膜泵或液压缸的活塞连接于一直线发电机。

8.一种锅炉，其特征在于，所述锅炉具有权利要求1-7任一所述的液体活塞热气机。

9.如权利要求8所述的锅炉，其特征在于，所述锅炉为烟气直排式锅炉，所述锅炉的烟道上开设有上通孔和下通孔，所述液体活塞热气机的所述加热器设置于所述烟道内，所述加热器的上端密封连接于所述上通孔，所述加热器的下端密封连接于所述下通孔。

10.如权利要求8所述的锅炉，其特征在于，所述锅炉为返烟式锅炉，所述烟道的顶面设置有顶面通孔，所述烟道的侧面设置有侧通孔，所述液体活塞热气机的所述加热器和所述第一气缸设置于所述烟道内，所述加热器的上端密封连接于所述顶面通孔，所述第一气缸的下端密封连接于所述侧通孔。

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