[發(fā)明專利]有內(nèi)加熱器的熱氣機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810095318.7
• 申請日: 2008-04-19
• 公開（公告）號: CN101560928A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃元卓
• 申請（專利權(quán)）人: 黃元卓
• 主分類號: F02G1/055
• 分類號: F02G1/055
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種熱氣機(jī)，特別涉及一種其加熱器、冷卻器的一部分分別伸進(jìn)入 配氣活塞的上、下凹腔內(nèi)的熱氣機(jī)。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的熱氣機(jī)，是由外部的加熱器、以及回?zé)崞鳌⒗鋮s器、配氣活塞、動力活 塞、缸體、傳動機(jī)構(gòu)組成，加工難度較高，加熱器也容易產(chǎn)生較大的散熱損失。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是使用縱剖面為H形的配氣活塞，把加熱器和冷卻器的一部分伸 進(jìn)了其上、下凹腔內(nèi)，可在腔內(nèi)加熱，更有效地利用熱量，減輕配氣活塞的重量、消 除配氣活塞的摩擦，簡化了配氣活塞的潤滑，降低加工難度。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：與傳統(tǒng)的熱氣機(jī)一樣，熱氣機(jī)由配氣活塞、動力 活塞、加熱器、回?zé)崞鳌⒗鋮s器、缸體、曲軸等組成，不同的是配氣活塞使用縱剖面 為H形的薄壁筒形金屬件，加熱器、冷卻器的一部分伸進(jìn)配氣活塞的上、下凹腔內(nèi)， 加熱器、冷卻器的其余部分以及回?zé)崞鲃t位于H形配氣活塞外，組成一個一體化的加 熱冷卻配氣氣缸。動力氣缸通過連管與其相連，動力活塞和配氣活塞分別通過連桿與 曲軸連接。具體是：

H形的配氣活塞由兩個薄金屬圓杯體底底對接而成，兩底之間加隔熱墊并連接 起來，成為一橫向工作面，活塞整體成一個縱剖面為H形，實(shí)體無空腔的活塞。加熱 器有內(nèi)外兩部分，內(nèi)加熱器也是一圓杯狀金屬實(shí)體，直徑比配氣活塞略小，杯口朝外， 伸進(jìn)配氣活塞的凹腔內(nèi)形成內(nèi)環(huán)氣道，外加熱器是金屬圓筒狀，直徑比配氣活塞圓杯 體略大，套在配氣活塞圓杯體外，形成外環(huán)氣道，內(nèi)外加熱器的端部(圓杯口處)用 環(huán)形金屬件焊接成整體，形成一完整封閉的環(huán)形氣道，當(dāng)然，也可用沖壓或精鑄等方 法進(jìn)行整體加工而成。冷卻器的結(jié)構(gòu)與加熱器完全類似，也由杯形內(nèi)冷卻器和筒形外 冷卻器組成，也在端部用環(huán)形金屬件連接成整體，杯形冷卻器放置在H形配氣活塞的 另一個凹腔內(nèi)，根據(jù)加熱、冷卻方式的不同，加熱器可設(shè)在配氣活塞的上凹腔，也可 設(shè)在下凹腔。回?zé)崞鲃t位于外加熱器和外冷卻器之間，也是圓筒形，直徑比配氣活塞 略大(也可與外加熱器相等)，與配氣活塞間也形成環(huán)形氣道，其間可放置金屬絲網(wǎng) 等吸熱材料。外加熱器、外冷卻器、回?zé)崞魅沃g可用法蘭和隔熱墊連接密封成整 體，也可釬焊組成一個一體化的加熱冷卻配氣氣缸。

內(nèi)加熱器和內(nèi)冷卻器兩底間有一段距離，形成配氣氣缸的有效容積，這一距離 也決定了配氣活塞的行程大小和工作空間，內(nèi)加熱器和內(nèi)冷卻器兩頂部(杯口間)的 距離也就是配氣氣缸的總高度，等于外加熱器、回?zé)崞鳌⑼饫鋮s器高度之和，三者之 間的尺寸分配應(yīng)根據(jù)工作參數(shù)和加熱冷卻方式進(jìn)行調(diào)整。配氣活塞兩杯體的高度應(yīng)與 內(nèi)加熱器和內(nèi)冷卻器杯體的高度相適配，保證配氣活塞的有效行程和氣道的暢通。內(nèi) 加熱器內(nèi)冷卻器或外加熱器外冷卻器朝氣道的表面上應(yīng)有若干縱向的導(dǎo)條或?qū)K，以 保證配氣活塞活動的平穩(wěn)和環(huán)行氣道寬度的均勻。配氣活塞橫向工作面的中央連接活 塞桿，穿過內(nèi)冷卻器底孔上的套管用連桿與曲軸的曲拐相連，內(nèi)冷卻器底部在適當(dāng)位 置另開一孔用管子與動力氣缸連通，當(dāng)然兩缸也可同軸布置，這就需要配氣活塞桿穿 過動力活塞的中間與曲軸連接。當(dāng)配氣活塞上下運(yùn)動時，工質(zhì)氣體就沿內(nèi)加熱器-外 加熱器-回?zé)崞?外冷卻器-內(nèi)冷卻器氣道的順序來回流動，完成熱力循環(huán)，

為了滿足熱力循環(huán)的要求，配氣活塞和動力活塞的曲柄要相差九十度，當(dāng)然也 可以采用本人公開過的用二連桿連接配氣活塞與曲軸的方法，實(shí)現(xiàn)配氣活塞的間歇運(yùn) 動，使之更接近理論循環(huán)，這時兩曲柄的角度要按運(yùn)動要求進(jìn)行調(diào)整。

為了增加換熱效果，加熱器，冷卻器表面應(yīng)有一定的粗糙度，也可用開槽或齒 形外廓的辦法增加散熱面積，此時配氣活塞側(cè)壁外廓也應(yīng)作相應(yīng)的變動。當(dāng)功率較大 時配氣活塞可使用多個同心杯體以增加換熱面積，內(nèi)加熱器，冷卻器此時也應(yīng)與之相 適配。

加熱和冷卻方式可根據(jù)需要而定，如用火焰，光、熱輻射加熱，加熱器可朝下 放，上面冷卻器用流水冷卻(也可加葉翅空冷)，加熱器、冷卻器應(yīng)加外罩，可分別 作為受熱器和水槽并與回?zé)崞鞣指糸_，回?zé)崞鲬?yīng)包覆保溫，如用熱管進(jìn)行加熱和冷卻， 加熱器朝上朝下可視需要而定，此時加熱器、冷卻器與熱管應(yīng)做成一體。

為了加大功率和運(yùn)行平穩(wěn)，可用四組缸體連接在一根曲軸上，每個動力活塞的 曲柄相差九十度，配氣活塞連接到相應(yīng)的曲拐上。成為四缸式的熱氣機(jī)。