[發明專利]鍋爐及其液體活塞熱氣機

有效

• 申請號: 201310248793.4
• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN103321775A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 楊永順
• 申請（專利權）人: 博爾塔拉蒙古自治州萬力源科技開發有限責任公司
• 主分類號: F02G1/043
• 分類號: F02G1/043;F02G1/055
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 趙根喜;李昕巍

技術領域

本發明涉及熱氣機及鍋爐，尤其與一種液體活塞熱氣機和具有該液體活塞熱氣機的鍋爐有關。

背景技術

熱氣機是一種外燃的閉式循環往復活塞式熱力發動機，因它是在1816年為蘇格蘭的斯特林所發明，故又稱斯特林發動機，也稱為熱氣機。熱氣機中傳遞能量的媒介物質（通常是高壓氣體）叫工質，在一個、兩個、四個或多個封閉的氣缸內充有一定容積的工質。氣缸一端為熱腔，另一端為冷腔。工質在低溫冷腔中壓縮，然后流到高溫熱腔中迅速加熱，膨脹做功。燃料在氣缸外的燃燒室內連續燃燒所帶來的熱量或者外部熱源通過加熱器傳給工質，因此工質不直接參與燃燒，也不需要更換。

由于熱氣機避免了傳統內燃機的震爆做功問題，從而實現了低噪音、低污染和低運行成本。熱氣機可以燃燒各種可燃氣體，如：天然氣、沼氣、石油氣、氫氣、煤氣等，也可燃燒柴油、液化石油氣等液體燃料，還可以燃燒木材，以及利用太陽能等。只要熱腔與冷腔之間達到一定的溫差，熱氣機即可做功運行，環境溫度越低，則溫差越容易變大，因此在用于發電時，發電效率越高。熱氣機最大的優點是功率和效率不受海拔高度影響，非常適合于高海拔地區使用。

所述熱腔、加熱器、回熱器、冷卻器和冷腔之間依次氣路連通而形成氣體通道，通過外部熱源加熱所述加熱器以使所述氣體通道內的氣體在所述冷腔和所述熱腔之間往復運動膨脹收縮以帶動所述活塞通過所述熱氣機所連接的曲軸周期運動做功。熱氣機所使用的活塞通常是固體活塞。

在熱氣機使用固體活塞時，其具有易磨損、噪音大和密封性差的缺點，加工工藝復雜，成本高的問題。而使用液體活塞的熱氣機，仍處在研究階段。

另外，鍋爐是一種重要的生活設備，在其進行供暖時，鍋爐的循環水系統需要動力，傳統的循環水系統使用電動水泵作為動力來源，但電動水泵具有噪音大的缺點，且其內部有易損件，需要日常維護，而影響使用的便利性。并且在停電時無法工作。鍋爐通常由燃煤或天然氣提供動力，而水泵由電提供動力，沒有充分合理的利用能源，對節能和環保不力。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種成本低、低噪音和節能的液體活塞熱氣機。

本發明的另一目的在于提供一種具有本發明液體活塞熱氣機的鍋爐。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種液體活塞熱氣機，包括第一氣缸、第二氣缸、加熱器、回熱器和冷卻器，所述第一氣缸和第二氣缸內具有為底部連通的液體活塞；所述加熱器、回熱器和冷卻器依次相連，所述第一氣缸與所述加熱器相連，所述第二氣缸與所述冷卻器相連；該液體活塞熱氣機還包括：動力輸出管，所述動力輸出管的第一端具有動力輸出口，伸入所述第一氣缸中或連接于第一氣缸的底部，以通過所述動力輸出管的第二端向外輸出一往復的動力。

本發明的液體活塞熱氣機，優選的，所述動力輸出管的第二端連接于一閥體的腔室，所述閥體具有進液口和出液口，所述腔室與所述進液口之間具有第一單向閥，所述腔室與所述出液口之間具有第二單向閥，所述動力輸出管提供的往復動力將從所述進液口進入的液體經過腔室從所述出液口泵出，所述動力輸出口與所述第一氣缸內的所述液體活塞的液面的距離小于與所述第二氣缸內的液體活塞的液面的距離，所述動力輸出口設置于所述第一氣缸的最低液位處。

本發明的液體活塞熱氣機，優選的，所述液體活塞的液體為水、導熱油或導熱液，或者所述液體活塞的液體為水及水的表層的一定高度的導熱油或導熱液。

本發明的液體活塞熱氣機，優選的，所述加熱器、所述回熱器和所述第一氣缸的中軸線在一第一直線上，所述第一直線與所述第二氣缸的中軸線和所述冷卻器的中軸線圍成一個三角形。

本發明的液體活塞熱氣機，優選的，所述第一氣缸為L形，所述加熱器、所述回熱器和所述第一氣缸的中軸線在一第一直線上，所述第一直線與所述第二氣缸的中軸線平行。

本發明的液體活塞熱氣機，優選的，所述第一氣缸的外徑等于或小于所述第二氣缸的外徑。

本發明的液體活塞熱氣機，優選的，第一氣缸的高度等于或大于所述第一氣缸內的最高液位和最低液位的差值。

本發明的液體活塞熱氣機，優選的，所述液體活塞熱氣機內的液體與氣體的初始比例為6：1-8：1。

本發明的液體活塞熱氣機，優選的，所述動力輸出管的形狀為L形。

本發明的液體活塞熱氣機，優選的，所述冷卻器與所述第二氣缸之間、所述第二氣缸與所述第一氣缸之間均通過活接連接，所述活接兩端的引出管的內徑小于所述冷卻器外殼、所述第一氣缸和所述第二氣缸的內徑。