[發明專利]一種熱氣機

無效

• 申請號: 200710089271.9
• 申請日: 2007-03-18
• 公開（公告）號: CN101265856A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 黃元卓
• 申請（專利權）人: 黃元卓
• 主分類號: F02G1/043
• 分類號: F02G1/043;F02G1/053
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種熱氣機，特別涉及一種其活塞、曲軸由二連桿、鎖定-釋放機構 連接的熱氣機。

背景技術：

傳統的熱氣機，大都由一個慣性系統通過雙菱機構或曲軸機構帶動活塞運動來 完成熱力循環(CN1217765A)，其缺點是實際工作循環較難接近理論循環，需要在高 溫高壓的條件下進行運轉，這又帶來了密封困難的問題。CN2315306Y公開了一種彈 性翻轉機構驅動配氣活塞運動的方案，使實際工作循環比較接近理論循環，但還存在 實際循環受彈簧參數的影響，不易進行調整，再有其側向力難以平衡，特別是活塞處 于彈簧翻轉位置時，會因側向力較大造成配氣活塞與缸壁的磨擦增加，影響活塞的運 動，并會因磨擦增加磨損。

發明內容：

本發明的目的是用二連桿、鎖定-釋放機構連接曲軸、活塞進行工作，使循環過 程接近理論循環，并使用壓力氣體來減少活塞與缸壁間的磨擦，構成可在相對較低的 熱力參數下工作的熱氣機。

本發明的目的是這樣實現的：與傳統的熱氣機一樣，熱氣機由一至四組缸體和 相應的活塞、曲軸、加熱器、回熱器、冷卻器組成，可以按配氣式或雙作用式相連， 但活塞、曲軸之間是用二連桿進行連接，活塞還與組合的鎖定-釋放機構相連，具體 可以是：

動力活塞下端鉸接一個二連桿，是兩段桿件用鉸鏈連接的二連桿，是可以作相 對旋轉或只作180度轉動(對折-伸直)的二連桿，后者可用鉸鏈偏向桿體的一側， 兩桿的端面相抵或用鉸接端的側面處加適當的阻擋約束結構來實現，二連桿的另一端 通過軸承與曲軸的軸頸相聯，二連桿的桿件還可以使用具有小伸縮量的彈性桿件，熱 氣機的活塞還受相連的組合鎖定-釋放機構控制，組合鎖定-釋放機構可由機械的、磁 力的(或電磁的)，以及氣體的的鎖放機構組合而成。機械的鎖定-釋放機構有凸輪的 機械鎖放機構，就是當活塞在上止點、下止點時，用凸輪及其從動部件帶動一制動滑 塊進入或離開活塞延長桿上的鎖口實現鎖定-釋放的常規機構、還有由二連桿組件構 成的連桿鎖定-釋放機構，是利用二連桿的伸直-對折實現鎖定-釋放功能，而磁力的 鎖定-釋放機構可用兩塊平行鐵芯間夾有一個永磁鐵組成一工字形的開口磁路，其一 側開口與活塞的延長桿上的銜鐵相對，另一側開口與一個活動銜鐵相對，由與主軸一 起運動的凸輪的從動桿推動一撥桿將活動銜鐵貼緊或離開該開口來開閉磁路，實現鎖 定-釋放功能，電磁的鎖定-釋放機構就是一個電磁鐵由凸輪的從動桿開閉其電路接點 實現鎖定-釋放功能，氣體的鎖定-釋放機構是使用開、閉動力汽缸的進出氣路來進行 對活塞的鎖定-釋放控制。

機械的鎖定-釋放機構制動力較大但控制精度稍差，磁力的鎖定-釋放機構平穩 但制動力較小，而電磁的鎖定-釋放機構鎖定-釋放控制準確但能耗增加，氣體的鎖定 -釋放機構簡單但會因泄漏影響可靠性，對大功率高參數的熱氣機，應將這幾種鎖定- 釋放機構組合起來使用。而對于小功率低參數的熱氣機可只使用其中的一種或兩種， 當然也可使用其他適用的鎖定-釋放機構。

上述連接活塞與曲軸的二連桿，每段長度應滿足下述條件：當活塞、軸頸都在 最高點時兩段對折，活塞、軸頸都在最低點時兩段伸直，活塞仍在最高點而軸頸在約 四分之一圈時兩段伸直，活塞在最低點而軸頸在對側約四分之一圖時兩段對折。

所述的氣體鎖定-釋放機構是在動力氣缸頂部設兩個出氣通道，一個接單向氣閥 只能進行排氣，另一個經過一個氣閥后與前者一起連至其開口在動力氣缸側壁且接近 頂部的進出氣管上，氣閥由另一組活塞的運動帶動連桿來進行關和閉，(也可用與曲 軸相連的凸輪來控制其關和閉)，這樣，若動力活塞作壓縮進程時，氣閥應在關閉位 置，缸內氣體從側壁接近頂部的進出氣管排出，當活塞繼續運動將側壁進出氣管口封 閉后，剩余氣體通過頂部的單向氣閥排空，此時氣缸就成為密閉空間并將動力活塞鎖 定，而在下一個進程快完成時，另一組的一個動力活塞運動到上止點前，帶動相連的 連桿將氣閥打開，氣體進入密閉空間，動力活塞就由鎖定轉為釋放狀態。在另一組的 動力活塞運動到下止點前，帶動相連的連桿將氣閥關閉，就為下一次閉鎖作準備，如 此循環類推。