专利名称：单热源外燃机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种外燃的、闭式循环活塞式外燃机，特别是单热源外燃机及热力循环方式。二 .
背景技术：
随着世界能源的消耗，人们非常需要新能源和高效率的热机。我们知道，传统热机需要向外界冷体放热才能完成热力循环，浪费热量、效率低。比如活塞式内燃机将燃料和空气混合，在其气缸内燃烧，释放出的热能使气缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞作功，再通过曲柄连杆或其他机构将机械功输出，驱动从动机械工作，其中汽油机由曲柄连杆机构，配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成，外燃机是一种外燃的闭式循环往复活塞式热力发动机，因它是在1816年为苏格兰的R.斯特林所发明，故又称斯特林发动机。斯特林发动机是独特的热机，因为他们理论上的效率几乎等于理论最大效率，称为卡诺循环效率。斯特林发动机是通过气体受热膨胀、遇冷压缩而产生动力的。这是一种外燃发动机，使燃料连续地燃烧，蒸发的膨胀氢气(或氦)作为动力气体使活塞运动，膨胀气体在冷气室冷却，反复地进行这样的循环过程。斯特林发动机还有许多问题要解决，例如膨胀室、压缩室、加热器、冷却室、再生器等的成本高，热量损失是内燃发动机的2-3倍等。所以，还不能成为大批量使用的发动机。
三.
发明内容
本发明目的是提供单热源外燃机及热力循环方式，能够不依靠冷却放热或不使用冷却室或冷腔的散热作用，而依靠飞轮的储能使活塞压缩工质回流到热腔完成热力循环。 能够减少或避免热量浪费，能够显著提高热机效率。现有的热机理论比如兰金循环、卡诺循环等都需要低温热源的放热环节才能做工，本发明可以仅仅使用热腔完成热力循环，能够减少或避免热量浪费，能够显著提高热机效率。发明方案一 .单热源外燃机的热力循环方式工质吸热膨胀，推动活塞转换能量，不依靠冷却放热或不使用冷却室或冷腔的散热作用，而依靠飞轮的储能使活塞压缩工质回流到热腔完成热力循环。能够减少或避免热量浪费，能够显著提高热机效率。二 .单热源外燃机的总方案是工质吸热膨胀，推动活塞转换能量，不依靠冷却放热或不使用冷却室或冷腔的散热作用，而依靠飞轮的储能使活塞压缩工质回流到热腔完成热力循环，有这样结构或性能的外燃机就是本发明的单热源外燃机。能够减少或避免热量浪费，能够显著提高热机效率。本方案可以有以下几种实现方式，以下方案并不代表本发明的全部1.将活塞式热气发动机又称斯特林发动机的冷腔绝热或没有散热装置或去掉散热装置，使它失去或不使用冷却功能，这样就可以依靠飞轮的储能使活塞压缩工质回流到热腔完成热力循环，能够减少或避免热量浪费，能够显著提高热机效率。其中，该方案中可以使用菱形传动机构或曲柄连杆机构。
上述方案还可以去掉或没有燃烧室，使用热源加热加热器。上述方案还可以具有燃烧室和供应燃气或燃油的系统和点火系统，可以连续或周期性的燃烧，使连接气缸的加热器加热工质。上述方案可以有散热装置为机体散热，控制工作温度。上述方案可以手动启动或通过其他启动装置启动运转。2.具有单个气缸作为热腔，有一个动力活塞，使用一个传动机构，气缸连接加热器，使用一个燃烧室，可以依靠飞轮的储能使活塞压缩工质回流到气缸(热腔)完成热力循环，能够减少或避免热量浪费，能够显著提高热机效率。其中，该方案中可以使用菱形传动机构或曲柄连杆机构。上述方案还可以去掉或没有燃烧室，使用热源加热加热器。上述方案还可以具有燃烧室和供应燃气或燃油的系统和点火系统，可以连续或周期性的燃烧，使连接气缸的加热器加热工质。上述方案可以有散热装置为机体散热，控制工作温度。上述方案可以手动启动或通过其他启动装置启动运转。3.多个并联连接的气缸作为热腔，每个气缸有一个动力活塞，共用一个传动机构， 各个气缸连接有加热器，使用一个或共用一个燃烧室或各个气缸分别配有一个燃烧室，可以依靠飞轮的储能使活塞压缩工质回流到气缸(热腔)完成热力循环，能够减少或避免热量浪费，能够显著提高热机效率。其中，该方案中可以使用菱形传动机构或曲柄连杆机构。上述方案还可以去掉或没有燃烧室，使用热源加热加热器。上述方案还可以具有燃烧室和供应燃气或燃油的系统和点火系统，可以连续或周期性的燃烧，使连接气缸的加热器加热工质。上述方案可以有散热装置为机体散热，控制工作温度。上述方案可以手动启动或通过其他启动装置启动运转。有益效果能够不依靠冷却放热或不使用冷却室或冷腔的散热作用，而依靠飞轮的储能使活塞压缩工质回流到热腔完成热力循环。能够减少或避免热量浪费，能够显著提高热机效率.四.具体实施实例(以下实例并不代表本发明的全部)1.将活塞式热气发动机又称斯特林发动机的冷腔绝热或没有散热装置或去掉散热装置，使它失去或不使用冷却功能，这样就可以依靠飞轮的储能使活塞压缩工质回流到气缸(热腔)完成热力循环，能够减少或避免热量浪费，能够显著提高热机效率。其中，该实例中可以使用菱形传动机构或曲柄连杆机构。上述实例还可以去掉或没有燃烧室，使用热源加热加热器。上述实例还可以具有燃烧室和供应燃气或燃油的系统和点火系统，可以连续或周期性的燃烧，使连接气缸的加热器加热工质。上述实例可以有散热装置为机体散热，控制工作温度。上述实例可以手动启动或通过其他启动装置启动运转。2.具有具有一定容积的工质、加热器、气缸、活塞、传动机构、燃烧室，加热器连接气缸，加热器置于燃烧室内，气缸内有活塞连接传动机构。燃料在气缸外的燃烧室内连续燃烧，通过加热器传给工质，手动启动飞轮，使工质吸热膨胀后能够推动活塞转换能量，经过传动机构传递功率，在传动结构的飞轮作用下，将活塞复位，并使活塞压缩工质回流到气缸完成热力循环。其中的气缸作为热腔；其中，该实例中可以使用菱形传动机构或曲柄连杆机构。上述实例还可以去掉或没有燃烧室，使用热源加热加热器。上述实例还可以具有燃烧室和供应燃气或燃油的系统和点火系统，可以连续或周期性的燃烧，使连接气缸的加热器加热工质。上述实例可以有散热装置为机体散热，控制工作温度。
上述方案可以手动启动或通过其他启动装置启动运转。3.具有多个并联连接的气缸作为热腔，每个气缸有一个动力活塞，共用一个传动机构，各个气缸连接有加热器，使用一个或共用一个燃烧室或各个气缸分别配有一个燃烧室，燃料在气缸外的燃烧室内连续燃烧，通过加热器传给工质，手动启动飞轮，使工质吸热膨胀后能够推动活塞转换能量，经过传动机构传递功率，在传动结构的飞轮作用下，将活塞复位，并使活塞工质压缩工质回流到气缸(热腔)完成热力循环。可以依靠飞轮的储能使活塞压缩工质回流到热腔完成热力循环，能够减少或避免热量浪费，能够显著提高热机效率。其中，该实例中可以使用菱形传动机构或曲柄连杆机构。上述实例还可以去掉或没有燃烧室，使用热源加热加热器。上述实例还可以具有燃烧室和供应燃气或燃油的系统和点火系统，可以连续或周期性的燃烧，使连接气缸的加热器加热工质。上述实例可以有散热装置为机体散热，控制工作温度。上述实例可以手动启动或通过其他启动装置启动运转。
权利要求
1.一种外燃的、闭式循环活塞式外燃机，特别是单热源外燃机的热力循环方式，工质吸热膨胀，推动活塞转换能量，其特征是不依靠冷却放热或不使用冷却室或冷腔的散热作用，而依靠飞轮的储能使活塞压缩工质回流到热腔完成热力循环。
2.如权利要求1所述的一种外燃的、闭式循环活塞式热气发动机，特别是单热源外燃机，特征是不依靠冷却放热或不使用冷却室或冷腔的散热作用，而依靠飞轮的储能使活塞压缩工质回流到热腔完成热力循环。
3.如权利要求1或2所述的单热源外燃机，特征是将活塞式热气发动机又称斯特林发动机的冷腔绝热或改为气缸，使它失去或不使用冷却功能。
4.如权利要求1或2所述的单热源外燃机，特征是具有单个或多个并联连接的气缸作为热腔，每个气缸有一个动力活塞，使用或共用一个传动机构，所述的气缸使用一个或共用一个燃烧室或各个气缸分别配有一个燃烧室。
5.如权利要求1或2或4所述的单热源外燃机，特征是其中所述的传动机构是曲柄连杆机构。
6.如权利要求1或2或4所述的单热源外燃机，特征是其中所述的传动机构是菱形传动机构。
7.如权利要求1或2或3或4或5或6所述的单热源外燃机，特征是没有燃烧室。
8.如权利要求1或2或4或5或6所述的单热源外燃机，特征是具有供应燃料的系统和点火系统，作用于燃烧室，使连接气缸的加热器加热工质。
9.如权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的单热源外燃机，特征是可以有散热装置为机体散热，控制工作温度。
10.如权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述的单热源外燃机，特征是 具有启动装置。
全文摘要
本发明涉及一种外燃的、闭式循环活塞式外燃机，特别是单热源外燃机。具有活塞、加热器、气缸或热腔、工质、传动机构等，不依靠冷却放热或不使用冷却室或冷腔的散热作用，而依靠飞轮的储能使活塞压缩工质回流到热腔完成热力循环。这种热力循环不同于传统理论，它相当于单热源热机(第二类永动机)。能够减少或避免热量浪费，能够显著提高热机效率。结构简单。
文档编号F02G1/047GK102383967SQ201010265508
公开日2012年3月21日 申请日期2010年8月30日 优先权日2010年8月30日
发明者马天平 申请人:马天平