CN105909423B - 单向动力输出液体活塞发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单向动力输出液体活塞发动机，包括冷气缸、热气缸、加热器、回热器、冷却器和动力输出口，所述冷气缸和热气缸内具有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，所述热气缸与所述加热器相连，所述冷气缸与所述冷却器相连，所述动力输出口设置于所述热气缸；所述动力输出口处设置有用以连接负载输入端以向所述负载提供单向动力输出的第一单向阀和与所述第一单向阀同侧同向或对侧同向的第二单向阀，所述第二单向阀通过连接管路连接于所述冷却器的进水口，所述冷却器的出水口用以连接所述负载输出端。本发明增加了液体活塞发动机的使用广泛性。

Description

单向动力输出液体活塞发动机

技术领域

本发明涉及液体活塞发动机，尤其与一种单向动力输出液体活塞发动机有关。

背景技术

随着发动机的技术进展，在传统的内燃发动机的基础上，人们又发明了外燃发动机，外燃发动机简称外燃机，又称热气机。

初期的外燃发动机，使用的是固体活塞，其具有易磨损、噪音大和密封性差的缺点，且加工工艺复杂，成本高。而使用液体活塞的热气机，其研究起步较晚。

液体活塞发动机具有多方面的优点，但是，现有技术的液体活塞发动机，通常是具有动力输出管或动力输出口，在液体活塞发动机的热气缸上设置动力输出管的位置开个口，即为动力输出口。总之，现有技术的液体活塞发动机，提供的是往复动力输出，因此，造成了液体活塞发动机的使用局限性。

因此需要提供一种能够解决上述技术问题的具有液体活塞发动机，使其能够输出单向动力，以解决上述使用局限性的问题。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种单向动力输出液体活塞发动机，以适用于需要单向动力的负载，增加液体活塞发动机的使用广泛性。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供了一种单向动力输出液体活塞发动机：

一种单向动力输出液体活塞发动机，包括冷气缸、热气缸、加热器、回热器、冷却器和动力输出口，所述冷气缸和热气缸内具有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，所述热气缸与所述加热器相连，所述冷气缸与所述冷却器相连，所述动力输出口设置于所述热气缸；所述动力输出口处设置有用以连接负载输入端以向所述负载提供单向动力输出的第一单向阀和与所述第一单向阀同侧同向或对侧同向的第二单向阀，所述第二单向阀通过连接管路连接于所述冷却器的进水口，所述冷却器的出水口用以连接所述负载输出端。

本发明的单向动力输出液体活塞发动机，优选的，所述第一单向阀与所述第二单向阀同轴设置，分别位于所述热气缸上的所述动力输出口的两侧。

本发明的单向动力输出液体活塞发动机，优选的，所述第一单向阀与所述第二单向阀设置于所述热气缸的同一侧，所述第一单向阀位于所述动力输出口的位置，所述第二单向阀设置于所述第一单向阀的上方。

本发明的单向动力输出液体活塞发动机，优选的，所述连接管路包括第一竖直管与水平管，所述第一竖直管的延伸方向与所述热气缸的轴线平行，所述热气缸的轴线与所述冷气缸的轴线平行。

本发明的单向动力输出液体活塞发动机，优选的，所述连接管路包括第二竖直管与第一弯管，所述第二竖直管的延伸方向与所述热气缸的轴线平行，所述热气缸的轴线与所述冷气缸的轴线平行。

本发明的单向动力输出液体活塞发动机，优选的，所述冷却器包括相互垂直的水平部和竖直部，所述进水口设置在所述竖直部的底端，所述出水口设置在所述水平部的上表面，所述竖直部的外径等于所述冷气缸的外径。

本发明的单向动力输出液体活塞发动机，优选的，所述冷却器包括水冷段和风冷段，所述水冷段的与所述热气缸同轴设置，所述风冷段包括圆弧段和竖直段，所述竖直段与所述冷气缸同轴设置。

本发明的单向动力输出液体活塞发动机，优选的，所述冷却器包括水冷段和风冷段，所述水冷段的与所述冷气缸同轴设置，所述风冷段包括水平段和竖直段，所述竖直段与所述冷气缸同轴设置。

本发明的单向动力输出液体活塞发动机，优选的，所述回热器设置于所述加热器上表面的外侧，所述水冷段与所述回热器同轴设置，所述出水口连接有第二弯管，所述第二弯管的下端连接有第三竖直管，所述第三竖直管用于连接所述负载输出端，所述第二竖直管的延伸方向与所述热气缸的轴线平行。

本发明的单向动力输出液体活塞发动机，优选的，所述冷气缸的顶端、所述水冷段的顶端设置有放气阀。

由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：本发明的单向动力输出液体活塞发动机，通过在动力输出口附近设置一对单向阀，从而可向与液体活塞发动机相连接的负载提供单向动力，从而将液体活塞发动机的应用场合扩大到了提供单向动力的应用领域，增加液体活塞发动机的使用广泛性，并且方便用户将液体活塞热气机与节能锅炉等需要提供单向动力的负载相连接。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施例的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。

图1和图2为本发明第一实施例的单向动力输出液体活塞发动机的立体示意图。

图3为本发明第一实施例的单向动力输出液体活塞发动机的主视示意图。

图4为本发明第二实施例的单向动力输出液体活塞发动机的立体示意图。

图5为本发明第二实施例的单向动力输出液体活塞发动机的主视示意图。

图6为本发明第三实施例的单向动力输出液体活塞发动机的立体示意图。

图7为本发明第三实施例的单向动力输出液体活塞发动机的主视示意图。

图8为本发明第三实施例的单向动力输出液体活塞发动机的主视截面示意图。

其中，附图标记说明如下：

1 热气缸

12 连通管

2 冷气缸

3 加热器

30 加热器罩

4 回热器

5 冷却器

50 进水口

51 出水口

52 水冷段

53 风冷段

54 圆弧段

55 水平段

56 竖直段

57 竖直部

58 水平部

6 动力输出口

7 单向阀组

71 第一单向阀

72 第二单向阀

73 阀片

74 连接管

75 连接件

76 向上引出管

77 连通管

8 连接管路

81 第一竖直管

82 第二竖直管

83 第三竖直管

85 水平管

86 第一弯管

87 第二弯管

9 放气阀

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

在说明本发明或本发明优选实施例的元件时，词“一”、“一个”、“该”以及“所述”意欲指的是存在着一个或更多个元件。术语“包括”、“包含”和“具有”等意欲是开放性的且指的是除了所列出的元件之外还可存在其它元件。

以下分别介绍本发明几个不同实施例的液体活塞发动机。

一、第一实施例

如图1-图3所示，本实施例的单向动力输出液体活塞发动机，首先，作为液体活塞发动机，包括热气缸1、冷气缸2、加热器3、回热器4、冷却器5和动力输出口6，其中，热气缸1和冷气缸2之间具有连通管12，冷气缸2和热气缸1内具有底部连通的液体活塞(图中未示出)；加热器3、回热器4和冷却器5依次相连，热气缸1与加热器3相连，冷气缸2与冷却器5相连，动力输出口6(本实施例的图1-图3未示出，可参见图8)设置于热气缸1。其中，加热器3具有加热器罩30，加热器罩30的形状为长方体形状，但本发明并不以此为限。

本实施例中，动力输出口6处还设置有单向阀组7，单向阀组7包括第一单向阀71和第二单向阀72，其中，第一单向阀71用以连接负载输入端以向负载提供单向动力输出，第二单向阀72与第一单向阀71的通过方向相同，或者说是其中的阀片方向相同。图3中的箭头显示了第一单向阀71的通过方向，第二单向阀72则通过连接管路8连接于冷却器5的进水口，而冷却器5的出水口51用以连接负载的输出端。这里的负载例如为具有循环水的锅炉。

本实施例中，冷却器5包括相互垂直的水平部58和竖直部57，进水口设置在竖直部58的底端，出水口51则设置在水平部58的上表面，竖直部57的外径等于冷气缸2的外径，且竖直部57与冷气缸2是同轴设置。

本实施例中，第一单向阀71与第二单向阀72同轴设置，分别位于热气缸1上的动力输出口6的两侧。同轴设置是指第一单向阀71与第二单向阀72的轴线在同一直线上。本实施例也相当于是在热气缸1的设置动力输出管6的位置，在两侧的热气缸1的缸壁上，各开一个动力输出口，以分别设置第一单向阀71和第二单向阀72。

如图2和图3所示，第一单向阀71通过连接件75连接有连接管74，连接管74的端部具有外螺纹，用以连接负载的输入端；而第二单向阀72则通过连接件75连接有向上引出管76，向上引出管76用于与连接管路8的下端相连接。

本实施例中，连接管路8包括第一竖直管81与水平管85，第一竖直管81的延伸方向与热气缸1的轴线平行，且本实施例中，热气缸1的轴线与冷气缸2的轴线平行，且可以都是垂直于水平面的方向(以下简称垂向)。则第一竖直管81的方向也是垂向。第一竖直管81的底端连接向上引出管76的顶端，而第一竖直管81的顶端连接于水平管85邻近加热器3的一端的下表面，但水平管85并不与加热器3相接触。第一竖直管81例如为刚性的圆管，而水平管85则例如为刚性的方管。且向上引出管76与水平管85之间也可以通过软管连接。而水平管85的相对远离加热器3的一端，连接于冷却器5的进水口，而冷却器5的出水口51，则连接于负载的输出端。这样，通过连接管路8、单向阀组7、冷却器5和负载之间的相互连接，在负载的循环回路、冷却器5的循环水路之间形成一个冷却器5与负载的联合循环水路，这样，本实施例的液体活塞发动机在向负载提供单向动力输出，推动负载中的循环水持续进行循环，同时，也相当于为冷却器中的冷却水提供了循环的动力，增加了液体活塞发动机的冷却效率，从而可以增加液体活塞发动机的功率。

且本实施例中，几乎所有的部件，不是水平设置，就是垂向设置，形成了一个紧凑的结构，大大减小了整个液体活塞发动机的体积，可以达到小型化的目的。

另外，本实施例以及以下的实施例中，均可在冷气缸2的顶端设置放气阀9，通过拧开放气阀9放气的方式，来调节液体活塞热气机内液体活塞的液位高度。

二、第二实施例

如图4和图5所示，本发明第二实施例的单向动力输出液体活塞发动机，其热气缸1、冷气缸2、加热器3、回热器4、单向阀组7、动力输出口6的设置可与第一实施例相同，不再赘述。以下分别介绍本实施例的冷却器5、连接管路8和放气阀9。

本实施例中，冷却器5包括水冷段52和风冷段53，水冷段52与热气缸1同轴设置，风冷段53则包括圆弧段54和竖直段56，竖直段56与冷气缸2同轴设置。本实施例的冷却器5的设置，既通过风冷与水冷结合的方式，增加了液体活塞发动机的冷却效率，也增加了整个液体活塞发动机的外观美感。

本实施例中，既可以采用与第一实施例的连接管路8相同的形式连接向上引出管76与冷却器5的进水口50，也可以直接通过软管连接向上引出管76与冷却器5的进水口50，同样也是通过连接管路8、单向阀组7、冷却器5和负载之间的相互连接，在负载的循环回路、冷却器5的循环水路之间形成一个冷却器5与负载的联合循环水路，这样，本实施例的液体活塞发动机在向负载提供单向动力输出，推动负载中的循环水持续进行循环，同时，也相当于为冷却器中的冷却水提供了循环的动力，增加了液体活塞发动机的冷却效率，从而可以增加液体活塞发动机的功率。

另外，本实施例中，还在水冷段52的顶端设置有放气阀9，用以及时排空水冷段52中的气体，以保证冷却效果。

本发明的单向动力输出液体活塞发动机，第一单向阀71与第二单向阀72也可以有不同的设置形式，因此有以下的第三实施例。

三、第三实施例

如图6-图8所示，本发明第三实施例的单向动力输出液体活塞发动机，其热气缸1、冷气缸2、加热器3的设置可与第一实施例相同，不再赘述。以下分别介绍本实施例的回热器4、单向阀组7、动力输出口6、冷却器5、连接管路8和放气阀9。

本实施例中，单向阀组7中的第一单向阀71与第二单向阀72设置于热气缸1的一侧，第一单向阀71位于动力输出口6的位置，第二单向阀72设置于第一单向阀71的上方。如图8所示，第一单向阀71内的阀片73的方向为由外向内，而第二单向阀71内的阀片73的方向为由内向外。第一单向阀71与第二单向阀72之间为连通管77。

第一单向阀71连接有连接管74，连接管74的端部具有外螺纹，用以连接负载的输入端；而第二单向阀72则连接有向上引出管76，向上引出管76用于与连接管路8的下端相连接。

本实施例中，回热器4偏置，并未设置在加热器3上方的中央位置，而是设置于加热器3上表面的外侧，也即中央相对靠外的一侧，而水冷段52与回热器4同轴设置，而且两者的外径可基本相同。

本实施例中，冷却器5包括水冷段52和风冷段53，水冷段52的与热气缸1同轴设置，而风冷段5包括水平段55和竖直段56，竖直段56与冷气缸2同轴设置。本实施例中，连接管路8包括第二竖直管82和第一弯管86，第二竖直管82的延伸方向与热气缸1的轴线平行，热气缸1的轴线与冷气缸2的轴线平行。出水口51连接有第二弯管87的上端，第二弯管87的下端连接有第三竖直管83，第三竖直管83则用于连接所述负载输出端，第二竖直管82的延伸方向也与热气缸1的轴线平行。第二竖直管82的上端连接第一弯管86的下端，而第一弯管86的上端则连接进水口50。

本实施例中，还在水冷段52的顶端设置有放气阀9，用以及时排空水冷段52中的气体，以保证冷却效果。

本实施例的液体活塞发动机在向负载提供单向动力输出，推动负载中的循环水持续进行循环，同时，也相当于为冷却器中的冷却水提供了循环的动力，增加了液体活塞发动机的冷却效率，从而可以增加液体活塞发动机的功率。本实施例的冷却器5的设置，既通过风冷与水冷结合的方式，增加了液体活塞发动机的冷却效率，也增加了整个液体活塞发动机的外观美感。

应理解，以上描述的多个示例可沿多个方向(如倾斜、颠倒、水平、垂直，等等)并且以多个构造被利用，而不背离本发明的原理。附图中示出的实施例仅作为本发明的原理的有效应用的示例而被示出和描述，本发明并不限于这些实施例的任何具体的细节。

当然，一旦仔细考虑代表性实施例的以上描述，本领域技术人员就将容易理解，可对这些具体的实施例做出多种改型、添加、替代、删除以及其他变化，并且这些变化在本发明的原理的范围内。因此，前面的详细描述应被清楚地理解为是仅以说明和示例的方式来给出的，本发明的精神和范围仅由所附权利要求书及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种单向动力输出液体活塞发动机，包括冷气缸、热气缸、加热器、回热器、冷却器和动力输出口，所述冷气缸和热气缸内具有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，所述热气缸与所述加热器相连，所述冷气缸与所述冷却器相连，所述动力输出口设置于所述热气缸；其特征在于，所述动力输出口处设置有用以连接负载的输入端以向所述负载提供单向动力输出的第一单向阀和与所述第一单向阀同侧同向或对侧同向的第二单向阀，所述第二单向阀通过连接管路连接于所述冷却器的进水口，所述冷却器的出水口用以连接所述负载的输出端。

2.如权利要求1所述的单向动力输出液体活塞发动机，其特征在于，所述第一单向阀与所述第二单向阀同轴设置，分别位于所述热气缸上的所述动力输出口的两侧。

3.如权利要求1所述的单向动力输出液体活塞发动机，其特征在于，所述第一单向阀与所述第二单向阀设置于所述热气缸的同一侧，所述第一单向阀位于所述动力输出口的位置，所述第二单向阀设置于所述第一单向阀的上方。

4.如权利要求2所述的单向动力输出液体活塞发动机，其特征在于，所述连接管路包括第一竖直管与水平管，所述第一竖直管的延伸方向与所述热气缸的轴线平行，所述热气缸的轴线与所述冷气缸的轴线平行。

5.如权利要求3所述的单向动力输出液体活塞发动机，其特征在于，所述连接管路包括第二竖直管与第一弯管，所述第二竖直管的延伸方向与所述热气缸的轴线平行，所述热气缸的轴线与所述冷气缸的轴线平行。

6.如权利要求4所述的单向动力输出液体活塞发动机，其特征在于，所述冷却器包括相互垂直的水平部和竖直部，所述进水口设置在所述竖直部的底端，所述出水口设置在所述水平部的上表面，所述竖直部的外径等于所述冷气缸的外径。

7.如权利要求2所述的单向动力输出液体活塞发动机，其特征在于，所述冷却器包括水冷段和风冷段，所述水冷段的与所述热气缸同轴设置，所述风冷段包括圆弧段和竖直段，所述竖直段与所述冷气缸同轴设置。

8.如权利要求5所述的单向动力输出液体活塞发动机，其特征在于，所述冷却器包括水冷段和风冷段，所述水冷段的与所述冷气缸同轴设置，所述风冷段包括水平段和竖直段，所述竖直段与所述冷气缸同轴设置。

9.如权利要求8所述的单向动力输出液体活塞发动机，其特征在于，所述回热器设置于所述加热器上表面的外侧，所述水冷段与所述回热器同轴设置，所述出水口连接有第二弯管，所述第二弯管的下端连接有第三竖直管，所述第三竖直管用于连接所述负载的输出端，所述第二竖直管的延伸方向与所述热气缸的轴线平行。

10.如权利要求7-9任一所述的单向动力输出液体活塞发动机，其特征在于，所述冷气缸的顶端、所述水冷段的顶端设置有放气阀。