[發明專利]液體活塞旋轉氣缸及使用該氣缸的熱氣機

無效

• 申請號: 201310436446.4
• 申請日: 2013-09-23
• 公開（公告）號: CN103498736A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 靳北彪
• 申請（專利權）人: 摩爾動力(北京)技術股份有限公司
• 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

技術領域

本發明涉及熱能與動力領域，尤其是一種氣缸及使用該氣缸的熱氣機。

背景技術

?活塞式熱氣機中最重要的部件就是活塞，活塞的功能是密封與傳力，即活塞要盡可能地使高壓氣體工質不泄漏，并且將高壓氣體工質的壓力傳遞出去。傳統活塞式熱氣機的活塞都是具有某種幾何形狀的固體構件，為此，由于加工誤差、受力形變、冷熱變形以及磨損等問題，活塞式熱氣機的活塞與配合件（缸套等）的密封問題，特別是轉子發動機的活塞與配合件（轉子發動機的殼體）的密封問題，一直是影響發動機效率和壽命的關鍵問題之一。不僅如此，傳統活塞式熱氣機的活塞傳力都是由曲柄連桿機構完成的，而曲柄連桿機構的體積和重量都十分龐大，影響發動機的整體質量、效率和制造成本。所以，急需發明一種能夠不受密封殼體（例如缸套）形狀及其加工誤差、不受受力形變、冷熱變形以及磨損等問題的影響具有良好密封功能和傳力功能、能省略曲柄連桿機構的實現斯特林循環模式和卡諾循環模式的熱氣機。

發明內容

本發明提出的技術方案如下：

方案1：一種液體活塞旋轉氣缸，包括冷氣液缸、熱氣液缸和驅動結構，所述冷氣液缸和所述熱氣液缸通過氣體通道連通，所述驅動結構驅動所述熱氣液缸和所述冷氣液缸作旋轉運動，在所述冷氣液缸和所述熱氣液缸上分別設液體通道，在所述冷氣液缸和所述熱氣液缸內的、所述液體通道的端部為所述液體通道的頭部，所述頭部設置在所述冷氣液缸和所述熱氣液缸旋轉時的最低液面以下。

方案2：在方案1的基礎上，在所述氣體通道上設回熱器。

方案3：在方案1或2的基礎上，所述液體通道的所述頭部設為多個。

方案4：在方案2的基礎上，在所述冷氣液缸或在所述回熱器和所述冷氣液缸之間的所述氣體通道上設降溫器。

方案5：在方案1的基礎上，在所述冷氣液缸上設降溫器。

方案6：在方案1或2的基礎上，所述熱氣液缸通過外燃的形式進行加熱。

方案7：在方案1或2的基礎上，所述熱氣液缸上設燃料入口，所述熱氣液缸通過內燃的形式進行加熱。

方案8：在方案1或2的基礎上，在所述冷氣液缸或在所述熱氣液缸上設工質入口。

方案9：在方案1或2的基礎上，在所述冷氣液缸或在所述熱氣液缸上設工質導出口。

方案10：在方案1或2的基礎上，所述冷氣液缸和所述熱氣液缸對置設置。

方案11：在方案1或2的基礎上，所述液體通道的尾部包括液體工質出口和液體工質回流口。

方案12：一種使用所述液體活塞旋轉氣缸的熱氣機，所述液體通道的尾部包括液體工質出口和液體工質回流口，所述液體工質出口與液壓動力機構的液體入口連通，所述液壓動力機構的液體出口與液體工質回送系統連通，所述液體工質回送系統與所述液體工質回流口連通。

方案13：一種使用所述液體活塞旋轉氣缸的熱氣機，所述熱氣液缸上的所述液體通道經往復動力機構與所述冷氣液缸上的所述液體通道連通。

方案14：在方案13的基礎上，所述往復動力機構包括液壓動力機構和液體工質回送系統，所述液壓動力機構和液體工質回送系統受過程控制機構控制。

本發明的原理是：氣體工質產生的壓力作用于所述熱氣液缸或所述冷氣液缸內的液體工質，所述液體工質作為活塞承擔對氣體工質的密封和傳力作用；所述驅動結構使所述熱氣液缸和所述冷氣液缸處于高速旋轉狀態，利用離心力保持氣體工質和液體工質間的界面穩定、防止相互混合；所述液壓動力機構對外輸出動力，所述液體工質回送系統將做功后的液體工質回送到所述熱氣液缸或所述冷氣液缸。

本發明中，所謂的液體工質是指一切可以用于推動所述液壓動力機構的液體，如水、油、液壓油、液體二氧化碳、液氮、液氦等；所述氣體工質是指燃料與含氧氣體或氧氣燃燒所形成的氣體。所述氣體工質和所述液體工質可以是同一種的物質的兩種不同狀態，也可以是不同物質，所謂的含氧氣體是指含有氧氣的氣體。

本發明中，所謂的往復動力機構是指可將不同流向的液體的動能轉化為動力的裝置，例如齒輪馬達等。

當本發明所公開的所述液體活塞旋轉氣缸用于車輛時，可以省略變速箱和制動系統，其速度控制通過電腦控制相應的閥來實現車輛的行駛、剎車、加減速及負荷響應。

本發明中，應根據液壓領域的公知技術，在必要的地方設置必要的部件、單元或系統等，例如在適當的位置設其他控制閥、蓄能儲罐、泵等必要裝置。

本發明的有益效果如下：