[發(fā)明專利]一種常壓空氣熱氣機(jī)用工質(zhì)自動(dòng)補(bǔ)氣機(jī)構(gòu)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010153517.6
• 申請(qǐng)日: 2010-04-22
• 公開（公告）號(hào): CN101832197A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 忻晟;潘衛(wèi)明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海齊耀動(dòng)力技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): F02G1/053
• 分類號(hào): F02G1/053;F16K15/02;F16K51/00
• 代理公司: 上海碩力知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31251
• 代理人: 王法男

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱氣機(jī)，尤其是關(guān)于小型常壓空氣熱氣機(jī)工質(zhì)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

熱氣機(jī)又稱斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)，它是一種采用外部熱源加熱的外燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，因此具有對(duì)多種熱源或燃料的適應(yīng)性，如可采用傳統(tǒng)的燃油、天然氣、沼氣、酒精等燃料，也可以采用太陽(yáng)能、工業(yè)余熱、固體燃料、生物質(zhì)能等，范圍十分廣泛。熱氣機(jī)主要由加熱系統(tǒng)、工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)等組成，加熱系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量通過加熱器傳遞給熱氣機(jī)的內(nèi)部工質(zhì)，通過斯特林循環(huán)，推動(dòng)活塞做功，并通過傳動(dòng)系統(tǒng)的曲軸或輸出軸對(duì)外輸出。傳統(tǒng)的熱氣機(jī)一般有兩個(gè)活塞，即動(dòng)力活塞和配氣活塞，動(dòng)力活塞和配氣活塞之間有一個(gè)連接通道，即工質(zhì)流道，配氣活塞在加熱器、回?zé)崞鳌⒗鋮s器內(nèi)不斷穿梭運(yùn)動(dòng)，起到配氣的作用；動(dòng)力活塞對(duì)工質(zhì)進(jìn)行壓縮，同時(shí)在工質(zhì)受熱膨脹時(shí)，工質(zhì)又推動(dòng)動(dòng)力活塞向外做功。

公開號(hào)為CN101216001A的中國(guó)專利公開了一種小型熱氣機(jī)，包括機(jī)身、動(dòng)力活塞組、配氣活塞組、加熱器、回?zé)崞鳌⒗鋮s器和輸出軸和加熱裝置；動(dòng)力活塞組通過長(zhǎng)連桿與曲拐二活動(dòng)連接，配氣活塞組通過短連桿與曲拐一活動(dòng)連接；回?zé)崞饔膳錃饣钊c配氣氣缸套之間的配合間隙構(gòu)成。上述的小型熱氣機(jī)是一種典型的常壓空氣熱氣機(jī)，即熱氣機(jī)的工質(zhì)采用空氣，因此工質(zhì)系統(tǒng)和熱氣機(jī)循環(huán)系統(tǒng)工質(zhì)的密封結(jié)構(gòu)可以做的十分簡(jiǎn)單，從而可以大大簡(jiǎn)化熱氣機(jī)的結(jié)構(gòu)，提高可靠性。

上述的常壓空氣熱氣機(jī)因開放式結(jié)構(gòu)使用純空氣作為工質(zhì)，理論上最低循環(huán)壓力等于大氣壓，在熱氣機(jī)運(yùn)行初期最低循環(huán)壓力等于外部壓力(大氣壓)。而當(dāng)運(yùn)行至最高循環(huán)壓力，內(nèi)部工質(zhì)壓力經(jīng)過壓縮高于外部壓力(大氣壓)，此時(shí)由于活塞桿存在動(dòng)密封不可避免地會(huì)發(fā)生泄漏，熱氣機(jī)工作腔內(nèi)的工質(zhì)就會(huì)減少，當(dāng)熱氣機(jī)再次運(yùn)行至最低循環(huán)壓力時(shí)，由于內(nèi)部工質(zhì)的泄漏就會(huì)造成最低循環(huán)壓力低于外部壓力(即大氣壓)而形成負(fù)壓，此時(shí)工質(zhì)(空氣)就會(huì)經(jīng)原路從外部吸入熱氣機(jī)，進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)氣。但是由于工質(zhì)最高循環(huán)壓力和大氣壓的壓差絕對(duì)值，大于最低循環(huán)壓力和大氣壓的壓差絕對(duì)值，這使得熱氣機(jī)在最低循環(huán)壓力時(shí)實(shí)際吸入的工質(zhì)量會(huì)少于泄漏出去的工質(zhì)量，使熱氣機(jī)內(nèi)部工質(zhì)的量減少。隨著熱氣機(jī)內(nèi)部工質(zhì)的量逐步減少，最低循環(huán)壓力和大氣壓差絕對(duì)值不斷提高，最終會(huì)與最高循環(huán)壓力和大氣壓的壓差絕對(duì)值相等，熱氣機(jī)泄漏量和進(jìn)入量會(huì)達(dá)到平衡，但此時(shí)的熱氣機(jī)內(nèi)部工質(zhì)量已經(jīng)小于運(yùn)行初期的工質(zhì)量，因此會(huì)影響熱氣機(jī)的功率和效率。此外，熱氣機(jī)的工質(zhì)(空氣)從動(dòng)力活塞的活塞環(huán)處和配氣活塞的活塞桿密封處進(jìn)行吸入，由于工質(zhì)(空氣)沒有進(jìn)行過濾，特別是在環(huán)境惡劣的工作環(huán)境中，補(bǔ)氣時(shí)會(huì)將灰塵和雜質(zhì)吸入，導(dǎo)致活塞、軸承、密封件等部件的加速磨損。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種常壓空氣熱氣機(jī)用工質(zhì)自動(dòng)補(bǔ)氣機(jī)構(gòu)，解決常壓空氣熱氣機(jī)空氣工質(zhì)補(bǔ)充效率低，且空氣工質(zhì)已受污染，進(jìn)而容易引起活塞及運(yùn)動(dòng)部件磨損的技術(shù)問題，其具有結(jié)構(gòu)緊湊、補(bǔ)氣效率高、可靠性好的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)常壓空氣熱氣機(jī)自動(dòng)補(bǔ)充空氣工質(zhì)的需要。

本發(fā)明的目的是通過以下的技術(shù)方案來(lái)解決的：

一種常壓空氣熱氣機(jī)用工質(zhì)自動(dòng)補(bǔ)氣機(jī)構(gòu)，在連接熱氣機(jī)冷腔和熱腔之間，即配氣活塞和動(dòng)力活塞之間的工質(zhì)連接通道上設(shè)置一個(gè)單向閥，單向閥的入口通向大氣，單向閥的出口與上述的工質(zhì)連接通道連通。

上述的常壓空氣熱氣機(jī)用工質(zhì)自動(dòng)補(bǔ)氣機(jī)構(gòu)，單向閥的設(shè)置位置盡可能靠近熱氣機(jī)的冷腔即配氣活塞端；所述單向閥的啟閥壓力為2.1×10^-3～6.89×10^-3MPa。

上述的常壓空氣熱氣機(jī)用工質(zhì)自動(dòng)補(bǔ)氣機(jī)構(gòu)，所述的單向閥包括閥殼、簧片、滑塊、濾芯安裝座、濾芯、節(jié)流元件，濾芯、節(jié)流元件布置在單向閥的進(jìn)口，閥殼為圓筒形結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部從出口到進(jìn)口依次安裝有簧片、滑塊、濾芯安裝座、節(jié)流元件、濾芯；滑塊側(cè)面均勻布置有凹槽，滑塊下端抵靠在簧片上，上端面可以與濾芯安裝座的底面形成良好密封，即當(dāng)單向閥關(guān)閉狀態(tài)下，簧片將滑塊壓緊，滑塊上端面與濾芯安裝座的底面形成良好密封；濾芯安裝座內(nèi)部布置有節(jié)流元件，節(jié)流元件為一端封閉的筒體結(jié)構(gòu)，內(nèi)布置可拆卸的濾芯，在節(jié)流元件的封閉端開有一個(gè)節(jié)流孔。

上述的常壓空氣熱氣機(jī)用工質(zhì)自動(dòng)補(bǔ)氣機(jī)構(gòu)，所述的單向閥在進(jìn)口設(shè)置有一個(gè)濾芯，過濾精度為0.05～0.08mm；在單向閥上設(shè)置有一個(gè)節(jié)流元件，節(jié)流孔直徑為0.6～0.8mm。

本發(fā)明的有益效果是：