容积型热气的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种容积型热气机，包括容积型膨胀做功机构、容积型气体压缩机构、加热单元和冷却单元，所述容积型膨胀做功机构的工质出口经所述冷却单元和待压气体控制阀与所述容积型气体压缩机构的待压气体入口连通；所述容积型气体压缩机构的压缩气体出口经所述加热单元与所述容积型膨胀做功机构的工质入口连通，或所述容积型气体压缩机构的压缩气体出口经压缩气体控制阀和所述加热单元与所述容积型膨胀做功机构的工质入口连通。本发明所公开的容积型热气机结构简单、效率高、流体流动阻力小。
【专利说明】容积型热气机
【技术领域】
[0001]本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种容积型热气机。
【背景技术】
[0002]传统热气机应用日益广泛，但是，由于其膨胀比受限，所以严重影响其效率，并使其结构复杂化，因此，需要发明一种新型热气机。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下:
[0004]方案1，一种容积型热气机，包括容积型膨胀做功机构、容积型气体压缩机构、附属容积型膨胀做功机构、加热单元和冷却单元，所述容积型膨胀做功机构经所述加热单元、再经膨胀做功机构控制阀与所述附属容积型膨胀做功机构的工质入口连通，所述附属容积型膨胀做功机构的工质出口经所述冷却单元与所述容积型气体压缩机构的待压气体入口连通；所述容积型气体压缩机构的压缩气体出口与所述加热单元连通，或所述容积型气体压缩机构的压缩气体出口经压缩气体控制阀与所述加热单元连通。
[0005]方案2，在方案I的基础上，包括所述容积型膨胀做功机构、所述加热单元和所述膨胀做功机构控制阀，或在包括所述压缩气体控制阀的结构中，包括所述容积型膨胀做功机构、所述加热单元、所述膨胀做功机构控制阀和所述压缩气体控制阀的系统定义为做功系统，包括所述附属容积型膨胀做功机构、所述冷却单元和所述容积型气体压缩机构的系统定义为回送系统，两个以上所述做功系统与一个所述回送系统对应设置。
[0006]方案3，一种容积型热气机，包括容积型膨胀做功机构、容积型气体压缩机构、加热单元和冷却单元，所述容积型膨胀做功机构的工质出口经所述冷却单元和待压气体控制阀与所述容积型气体压缩机构的待压气体入口连通；所述容积型气体压缩机构的压缩气体出口经所述加热单元与所述容积型膨胀做功机构的工质入口连通，或所述容积型气体压缩机构的压缩气体出口经压缩气体控制阀和所述加热单元与所述容积型膨胀做功机构的工质入口连通。
[0007]方案4，在方案3的基础上，所述待压气体控制阀设置在所述容积型膨胀做功机构的工质出口与所述冷却单元之间的连通通道上或设置在所述冷却单元与所述容积型气体压缩机构的待压气体入口之间的连通通道上。
[0008]方案5，在方案3的基础上，在所述容积型膨胀做功机构的工质出口与所述冷却单元之间的连通通道上和在所述冷却单元与所述容积型气体压缩机构的待压气体入口之间的连通通道上分别设置一个所述待压气体控制阀。
[0009]方案6，在方案3至5中任一方案的基础上，在包括所述压缩气体控制阀的结构中，所述压缩气体控制阀设置在所述容积型膨胀做功机构的工质入口与所述加热单元之间的连通通道上或设置在所述加热单元与所述容积型气体压缩机构的压缩气体出口之间的连通通道上。
[0010]方案7，在方案3至5中任一方案的基础上，在包括所述压缩气体控制阀的结构中，在所述容积型膨胀做功机构的工质入口与所述加热单元之间的连通通道上和在所述加热单元与所述容积型气体压缩机构的压缩气体出口之间的连通通道上分别设置一个所述压缩气体控制阀。
[0011 ] 方案8，在方案3至5中任一方案的基础上，包括所述容积型膨胀做功机构、所述待压气体控制阀、所述冷却单元和所述加热单元，或在包括所述压缩气体控制阀的结构中，包括所述容积型膨胀做功机构、所述待压气体控制阀、所述冷却单元、所述加热单元和所述压缩气体控制阀的系统定义为做功系统，两个以上所述做功系统与一个所述容积型气体压缩机构对应设置。
[0012]方案9, 一种容积型热气机,包括气缸活塞机构、活塞式气体压缩机构、活塞式膨胀做功机构、加热单元和冷却单元，所述气缸活塞机构的气缸经所述加热单元、再经膨胀做功机构控制阀与所述活塞式膨胀做功机构的工质入口连通，所述活塞式膨胀做功机构的工质出口经所述冷却单元与所述活塞式气体压缩机构的待压气体入口连通；所述活塞式气体压缩机构的压缩气体出口与所述加热单元连通，或所述活塞式气体压缩机构的压缩气体出口经加热气体控制阀与所述加热单元连通。
[0013]方案10，在方案9的基础上，包括所述气缸活塞机构、所述加热单元和所述膨胀做功机构控制阀，或在包括所述加热气体控制阀的结构中，包括所述气缸活塞机构、所述加热单元、所述膨胀做功机构控制阀和所述加热气体控制阀的系统定义为做功系统，包括所述活塞式气体压缩机构、所述活塞式膨胀做功机构和所述冷却单元的系统定义为回送系统；两个以上所述做功系统与一个所述回送系统对应设置。
[0014]方案11, 一种容积型热气机,包括活塞式膨胀做功机构、活塞式气体压缩机构、力口热单元和冷却单元，所述活塞式膨胀做功机构的工质出口经所述冷却单元和待压气体控制阀与所述活塞式气体压缩机构的待压气体入口连通；所述活塞式气体压缩机构的压缩气体出口经所述加热单元与所述活塞式膨胀做功机构的工质入口连通，或所述活塞式气体压缩机构的压缩气体出口经压缩气体控制阀和所述加热单元与所述活塞式膨胀做功机构的工质入口连通。
[0015]方案12，在方案11的基础上，所述待压气体控制阀设置在所述活塞式膨胀做功机构的工质出口与所述冷却单元之间的连通通道上或设置在所述冷却单元与所述活塞式气体压缩机构的待压气体入口之间的连通通道上。
[0016]方案13，在方案11的基础上，在所述活塞式膨胀做功机构的工质出口与所述冷却单元之间的连通通道上和在所述冷却单元与所述活塞式气体压缩机构的待压气体入口之间的连通通道上分别设置一个所述待压气体控制阀。
[0017]方案14，在方案11至13中任一方案的基础上，在包括所述压缩气体控制阀的结构中，所述压缩气体控制阀设置在所述活塞式气体压缩机构的压缩气体出口与所述加热单元之间的连通通道上或设置在所述加热单元与所述活塞式膨胀做功机构的工质入口之间的连通通道上。
[0018]方案15，在方案11至13中任一方案的基础上，在包括所述压缩气体控制阀的结构中，在所述活塞式气体压缩机构的压缩气体出口与所述加热单元之间的连通通道上和在所述加热单元与所述活塞式膨胀做功机构的工质入口之间的连通通道上分别设置一个所述压缩气体控制阀。
[0019]方案16，在方案11至13中任一方案的基础上，包括所述活塞式膨胀做功机构、所述待压气体控制阀、所述冷却单元和所述加热单元，或在包括所述压缩气体控制阀的结构中，包括所述活塞式膨胀做功机构、所述待压气体控制阀、所述冷却单元、所述加热单元和所述压缩气体控制阀的系统定义为做功系统，两个以上所述做功系统与一个所述活塞式气体压缩机构对应设置。
[0020]方案17，在方案1、2、3、4、5、9、10、11、12或13中任一方案的基础上，所述加热单元设为内燃燃烧室，所述内燃燃烧室对工质进行加热。
[0021]方案18，在方案17的基础上，在所述容积型热气机的气相工质包络上设工质导出□。
[0022]方案19，在方案17的基础上，在所述容积型热气机的气相工质包络上设冷凝液体导出口。
[0023]方案20，在方案17的基础上，在所述容积型热气机的气相工质包络上设燃烧产物捕捉器。
[0024]方案21，在方案17的基础上，在所述容积型热气机的气相工质包络上设二氧化碳捕捉器。
[0025]方案22，在方案1、2、3、4、5、9、10、11、12或13中任一方案的基础上，所述加热单元设为热交换器，所述热交换器对工质进行加热。
[0026]方案23，在方案1、2、3、4、5、9、10、11、12或13中任一方案的基础上，所述加热单元设为导热流体加热单元，所述导热流体加热单元中的导热流体对工质进行加热。
[0027]方案24，在方案23的基础上，所述导热流体加热单元中的导热流体设为低熔点合金或设为锡。
[0028]方案25，在方案1、2、3、4、5、9、10、11、12或13中任一方案的基础上，所述冷却单元设为混合式冷却单元。
[0029]方案26，在方案1、2、3、4、5、9、10、11、12或13中任一方案的基础上，所述冷却单元设为低熔点合金冷却单元,所述低熔点合金冷却单元中的低熔点合金对工质进行冷却。
[0030]方案27，在方案1、2、3、4、5、9、10、11、12或13中任一方案的基础上，所述容积型热气机的总压缩比大于2。
[0031]方案28，在方案I至5中任一方案的基础上，所述加热单元设为外燃加热单元。
[0032]方案29，在方案28的基础上，所述容积型气体压缩机构包括排热压缩机构和非排热压缩机构，所述排热压缩机构的工质出口与所述非排热压缩机构的工质入口连通，所述冷却单元与所述排热压缩机构的工质入口连通；所述非排热压缩机构的工质出口与所述加热单元连通，或所述非排热压缩机构的工质出口经所述压缩气体控制阀与所述加热单元连通。
[0033]方案30，在方案1、2、3、4、5、9、10、11、12或13中任一方案的基础上，所述容积型热气机的气相工质设为惰性气体。
[0034]本发明中，所述容积型热气机的总压缩比选择性地大于2.0,2.2,2.4,2.6,2.8、
3.0、3.2、3.4、3.6、3.8、4.0、4.2、4.4、4.6、4.8 或大于 5.0。
[0035]本发明中，所谓的“A经B和C与X连通”是指A和X之间的单元(B、C等)不分顺序的连通方式，即可以是ABCX的连通方式，也可以是ACBX的连通方式。
[0036]本发明中，所谓的“在A和B之间的连通通道上设C”是指在A的流通口处、在B的流通口处和/或在A的流通口和B的流通口之间的连通通道上设C。
[0037]本发明中，所谓的“容积型膨胀做功机构”和所谓的“附属容积型膨胀做功机构”都是容积型膨胀做功机构，名称不同只是为了区分而定义的。
[0038]本发明中，所谓的“膨胀做功机构控制阀”、“压缩气体控制阀”、“待压气体控制阀”、“加热气体控制阀”都是控制阀，名称不同只是为了区分而定义的。
[0039]本发明中，所谓的“工质包络”是指工质能够到达的空间的壁的集合，例如所述加热单元的壁等，所谓的“气相工质包络”是指所述容积型热气机工作时一直处于气相区的工质包络。
[0040]本发明中，所谓的“排热压缩机构”是指在压缩进程中和/或在压缩后除具有为保证机构正常运转所必须的冷却过程外还具有以减少压缩功为目的对被压缩工质(空气)进行冷却使工质对外排热的过程的压缩机构，例如，级间冷却的多级压缩机构、入口冷却的多级压缩机构、入口冷却的级间冷却的多级压缩机构、出口冷却的多级压缩机构和出口冷却的级间冷却的多级压缩机构等；所述排热压缩机构可以是速度型、容积型或两者相结合，例如活塞式、叶轮式、螺杆式、活塞与叶轮串联式、叶轮与螺杆串联式或活塞与螺杆串联式等。
[0041]本发明中，所谓的“非排热压缩机构”是指在压缩进程中和/或在压缩后除具有为保证机构正常运转所必须的冷却过程外不包括以减少压缩功为目的对被压缩工质(空气)进行冷却使工质对外排热的过程的压缩机构，例如单级压缩单元和无间冷多级压缩机构等；所述非排热压缩机构可以是速度型、容积型或两者相结合，例如活塞式、叶轮式、螺杆式、活塞与叶轮串联式、叶轮与螺杆串联式或活塞与螺杆串联式等。
[0042]本发明中，应根据热能与动力领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或系统等。
[0043]本发明的有益效果如下:
[0044]结构简单、效率高、流体流动阻力小。
【专利附图】
【附图说明】
[0045]图1所示的是本发明实施例1的结构示意图；
[0046]图2所示的是本发明实施例2的结构示意图；
[0047]图3所示的是本发明实施例3的结构示意图；
[0048]图4所示的是本发明实施例4的结构示意图；
[0049]图5所示的是本发明实施例5的结构示意图；
[0050]图6所示的是本发明实施例6的结构示意图；
[0051]图7所示的是本发明实施例7的结构示意图；
[0052]图8所示的是本发明实施例8的结构示意图；
[0053]图9所示的是本发明实施例9的结构示意图；
[0054]图10所示的是本发明实施例10的结构示意图；
[0055]图11所示的是本发明实施例11的结构示意图；
[0056]图中:
[0057]I容积型膨胀做功机构、2容积型气体压缩机构、21排热压缩机构、22非排热压缩机构、3附属容积型膨胀做功机构、4加热单元、41内燃燃烧室、5冷却单元、6膨胀做功机构控制阀、7压缩气体控制阀、8待压气体控制阀、9气缸活塞机构、91气缸、10活塞式气体压缩机构、11活塞式膨胀做功机构、12加热气体控制阀、13工质导出口、14燃烧产物捕捉器。
【具体实施方式】
[0058]实施例1
[0059]如图1所示，一种容积型热气机，包括容积型膨胀做功机构1、容积型气体压缩机构2、附属容积型膨胀做功机构3、加热单元4和冷却单元5，所述容积型膨胀做功机构I经所述加热单元4、再经膨胀做功机构控制阀6与所述附属容积型膨胀做功机构3的工质入口连通，所述附属容积型膨胀做功机构3的工质出口经所述冷却单元5与所述容积型气体压缩机构2的待压气体入口连通；所述容积型气体压缩机构2的压缩气体出口经压缩气体控制阀7与所述加热单元4连通。
[0060]作为可以变换的实施方式，本实施例中的压缩气体控制阀7可以不设。
[0061]实施例2
[0062]如图2所示，一种容积型热气机，其与实施例1的区别在于:包括所述容积型膨胀做功机构1、所述加热单元4、所述膨胀做功机构控制阀6和所述压缩气体控制阀7的系统定义为做功系统，包括所述附属容积型膨胀做功机构3、所述冷却单元5和所述容积型气体压缩机构2的系统定义为回送系统，两个以上所述做功系统与一个所述回送系统对应设置。
[0063]作为可以变换的实施方式，在不设所述压缩气体控制阀7的结构中，包括所述容积型膨胀做功机构1、所述加热单元4和所述膨胀做功机构控制阀6的系统定义为做功系统，包括所述附属容积型膨胀做功机构3、所述冷却单元5和所述容积型气体压缩机构2的系统定义为回送系统，两个以上所述做功系统与一个所述回送系统对应设置。
[0064]实施例3
[0065]如图3所示，一种容积型热气机，包括容积型膨胀做功机构1、容积型气体压缩机构2、加热单元4和冷却单元5，所述容积型膨胀做功机构I的工质出口经所述冷却单元5和待压气体控制阀8与所述容积型气体压缩机构2的待压气体入口连通；所述容积型气体压缩机构2的压缩气体出口经压缩气体控制阀7和所述加热单元4与所述容积型膨胀做功机构I的工质入口连通。
[0066]本实施例在具体实施时，在所述容积型膨胀做功机构I的工质出口与所述冷却单元5之间的连通通道上和在所述冷却单元5与所述容积型气体压缩机构2的待压气体入口之间的连通通道上分别设置一个所述待压气体控制阀8 ;在所述容积型膨胀做功机构I的工质入口与所述加热单元4之间的连通通道上和在所述加热单元4与所述容积型气体压缩机构2的压缩气体出口之间的连通通道上分别设置一个所述压缩气体控制阀7。
[0067]作为可以变换的实施方式，也可选择地，在所述容积型膨胀做功机构I的工质出口与所述冷却单元5之间的连通通道上和所述冷却单元5与所述容积型气体压缩机构2的待压气体入口之间的连通通道上二者中的一处设所述待压气体控制阀8。
[0068]作为可以变换的实施方式，也可选择地，在所述容积型膨胀做功机构I的工质入口与所述加热单元4之间的连通通道上和所述加热单元4与所述容积型气体压缩机构2的压缩气体出口之间的连通通道上二者中的一处设所述压缩气体控制阀7。
[0069]作为可以变换的实施方式，本实施例中的压缩气体控制阀7可以不设。
[0070]实施例4
[0071]如图4所示，一种容积型热气机，其在实施例3的基础上，包括所述容积型膨胀做功机构1、所述待压气体控制阀8、所述冷却单元5、所述加热单元4和所述压缩气体控制阀7的系统定义为做功系统，两个以上所述做功系统与一个所述容积型气体压缩机构2对应设置。
[0072]作为可以变换的实施方式，在不设所述压缩气体控制阀7的结构中，包括所述容积型膨胀做功机构1、所述待压气体控制阀8、所述冷却单元5和所述加热单元4的系统定义为做功系统，两个以上所述做功系统与一个所述容积型气体压缩机构2对应设置。
[0073]实施例5
[0074]如图5所示，一种容积型热气机，包括气缸活塞机构9、活塞式气体压缩机构10、活塞式膨胀做功机构11、加热单元4和冷却单元5，所述气缸活塞机构9的气缸91经所述加热单元4、再经膨胀做功机构控制阀6与所述活塞式膨胀做功机构11的工质入口连通，所述活塞式膨胀做功机构11的工质出口经所述冷却单元5与所述活塞式气体压缩机构10的待压气体入口连通；所述活塞式气体压缩机构10的压缩气体出口经加热气体控制阀12与所述加热单元4连通。
[0075]作为可以变换的实施方式，本实施例中的所述加热气体控制阀12可以不设。
[0076]实施例6
[0077]如图6所不,一种容积型热气机,其在实施例5的基础上,包括所述气缸活塞机构9、所述加热单元4、所述膨胀做功机构控制阀6和所述加热气体控制阀12的系统定义为做功系统，包括所述活塞式气体压缩机构10、所述活塞式膨胀做功机构11和所述冷却单元5的系统定义为回送系统；两个以上所述做功系统与一个所述回送系统对应设置。
[0078]作为可以变换的实施方式，在不设所述加热气体控制阀12的结构中，包括所述气缸活塞机构9、所述加热单元4和所述膨胀做功机构控制阀6的系统定义为做功系统，包括所述活塞式气体压缩机构10、所述活塞式膨胀做功机构11和所述冷却单元5的系统定义为回送系统；两个以上所述做功系统与一个所述回送系统对应设置。
[0079]实施例7
[0080]如图7所示，一种容积型热气机，包括活塞式膨胀做功机构11、活塞式气体压缩机构10、加热单元4和冷却单元5，所述活塞式膨胀做功机构11的工质出口经所述冷却单元5和待压气体控制阀8与所述活塞式气体压缩机构10的待压气体入口连通；所述活塞式气体压缩机构10的压缩气体出口经压缩气体控制阀7和所述加热单元4与所述活塞式膨胀做功机构11的工质入口连通。
[0081]本实施例在具体实施时，在所述活塞式膨胀做功机构11的工质出口与所述冷却单元5之间的连通通道上和在所述冷却单元5与所述活塞式气体压缩机构10的待压气体入口之间的连通通道上分别设置一个所述待压气体控制阀8 ;在所述活塞式气体压缩机构10的压缩气体出口与所述加热单元4之间的连通通道上和在所述加热单元4与所述活塞式膨胀做功机构11的工质入口之间的连通通道上分别设置一个所述压缩气体控制阀7。
[0082]作为可以变换的实施方式，也可选择地，在所述活塞式膨胀做功机构11的工质出口与所述冷却单元5之间的连通通道上和在所述冷却单元5与所述活塞式气体压缩机构10的待压气体入口之间的连通通道上二者中的一处设置待压气体控制阀8 ；
[0083]作为可以变换的实施方式，也可选择地，在所述活塞式气体压缩机构10的压缩气体出口与所述加热单元4之间的连通通道上和在所述加热单元4与所述活塞式膨胀做功机构11的工质入口之间的连通通道上二者中的一处设置所述压缩气体控制阀7。
[0084]作为可以变换的实施方式，本实施例中可以不设所述压缩气体控制阀7。
[0085]实施例8
[0086]如图8所示，一种容积型热气机，其在实施例7的基础上，包括所述活塞式膨胀做功机构11、所述待压气体控制阀8、所述冷却单元5、所述加热单元4和所述压缩气体控制阀7的系统定义为做功系统，两个以上所述做功系统与一个所述活塞式气体压缩机构10对应设置。
[0087]作为可以变换的实施方式，在不设所述压缩气体控制阀7的结构中，包括所述活塞式膨胀做功机构11、所述待压气体控制阀8、所述冷却单元5和所述加热单元4的系统定义为做功系统，两个以上所述做功系统与一个所述活塞式气体压缩机构10对应设置。
[0088]实施例9
[0089]如图9所示，一种容积型热气机，在实施例3的基础上，所述容积型气体压缩机构包括排热压缩机构21和非排热压缩机构22，所述排热压缩机构21的工质出口与所述非排热压缩机构22的工质入口连通，所述冷却单元5与所述排热压缩机构21的工质入口连通；所述非排热压缩机构22的工质出口经所述压缩气体控制阀7与所述加热单元4连通。
[0090]作为可以变换的实施方式，本实施例中的所述压缩气体控制阀7可以不设。
[0091]实施例10
[0092]如图10所示，一种容积型热气机，在实施例3的基础上，所述加热单元4设为内燃燃烧室41，所述内燃燃烧室41对工质进行加热，在气相工质包络上设工质导出口 13。
[0093]可选择地，在气相工质包络上设冷凝液体导出口。
[0094]实施例11
[0095]如图11所示，一种容积型热气机，在实施例3的基础上，所述加热单元4设为内燃燃烧室41，所述内燃燃烧室41对工质进行加热，在气相工质包络上设燃烧产物捕捉器14。
[0096]可选择地，在气相工质包络上设二氧化碳捕捉器。
[0097]实施例10也可参照本实施例在气相工质包络上设燃烧产物捕捉器和/或二氧化碳捕捉器。
[0098]以上所有实施例中，可选择地，所述加热单元4设为热交换器，所述热交换器对工质进行加热，气相工质设为惰性气体。
[0099]可变换地，所述加热单元4设为导热流体加热单元，所述导热流体加热单元中的导热流体对工质进行加热。
[0100]可选择地，所述导热流体加热单元中的导热流体设为低熔点合金或设为锡，气相工质设为惰性气体。
[0101]以上所有实施例中，可选择地，所述冷却单元5设为混合式冷却单元。
[0102]可变换地，所述冷却单元5设为低熔点合金冷却单元，所述低熔点合金冷却单元中的低熔点合金对工质进行冷却。
[0103]可选择地，所述加热单元设为外燃加热单元。
[0104]以上所有实施例中，可选择地，所述容积型热气机的总压缩比大于2。
[0105]以上所有实施例中，可选择地，所述容积型热气机的总压缩比大于2.0、2.2、2.4、2.6、2.8、3.0、3.2、3.4、3.6、3.8、4.0、4.2、4.4、4.6、4.8、5.0。
[0106]以上所有实施例中，可选择地，气相工质设为惰性气体。
[0107]显然，本发明不限于以上实施例，根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案，可以推导出或联想出许多变型方案，所有这些变型方案，也应认为是本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种容积型热气机，包括容积型膨胀做功机构(I)、容积型气体压缩机构(2)、附属容积型膨胀做功机构(3)、加热单元(4)和冷却单元(5)，其特征在于:所述容积型膨胀做功机构(I)经所述加热单元(4)、再经膨胀做功机构控制阀(6)与所述附属容积型膨胀做功机构(3)的工质入口连通，所述附属容积型膨胀做功机构(3)的工质出口经所述冷却单元(5)与所述容积型气体压缩机构(2)的待压气体入口连通；所述容积型气体压缩机构(2)的压缩气体出口与所述加热单元(4)连通，或所述容积型气体压缩机构(2)的压缩气体出口经压缩气体控制阀(7)与所述加热单元(4)连通。
2.如权利要求1所述容积型热气机，其特征在于:包括所述容积型膨胀做功机构(I)、所述加热单元(4)和所述膨胀做功机构控制阀￠)，或在包括所述压缩气体控制阀(7)的结构中，包括所述容积型膨胀做功机构(I)、所述加热单元(4)、所述膨胀做功机构控制阀(6)和所述压缩气体控制阀(7)的系统定义为做功系统，包括所述附属容积型膨胀做功机构(3)、所述冷却单元(5)和所述容积型气体压缩机构(2)的系统定义为回送系统，两个以上所述做功系统与一个所述回送系统对应设置。
3.一种容积型热气机，包括容积型膨胀做功机构(I)、容积型气体压缩机构(2)、加热单元(4)和冷却单元(5)，其特征在于:所述容积型膨胀做功机构(I)的工质出口经所述冷却单元(5)和待压气体控制阀(8)与所述容积型气体压缩机构(2)的待压气体入口连通；所述容积型气体压缩机构(2)的压缩气体出口经所述加热单元(4)与所述容积型膨胀做功机构(I)的工质入口连通，或所述容积型气体压缩机构(2)的压缩气体出口经压缩气体控制阀(7)和所述加热单元(4)与所述容积型膨胀做功机构(I)的工质入口连通。
4.如权利要求3所述容积型热气机，其特征在于:所述待压气体控制阀(8)设置在所述容积型膨胀做功机构(I)的工质出口与所述冷却单元(5)之间的连通通道上或设置在所述冷却单元(5)与所述容积型气体压缩机构(2)的待压气体入口之间的连通通道上。
5.如权利要求3所述容积型热气机，其特征在于:在所述容积型膨胀做功机构(I)的工质出口与所述冷却单元(5)之间的连通通道上和在所述冷却单元(5)与所述容积型气体压缩机构(2)的待压气体入口之间的连通通道上分别设置一个所述待压气体控制阀(8)。
6.如权利要求3至5中任一项所述容积型热气机，其特征在于:在包括所述压缩气体控制阀(7)的结构中，所述压缩气体控制阀(7)设置在所述容积型膨胀做功机构(I)的工质入口与所述加热单元(4)之间的连通通道上或设置在所述加热单元(4)与所述容积型气体压缩机构(2)的压缩气体出口之间的连通通道上。
7.如权利要求3至5中任一项所述容积型热气机，其特征在于:在包括所述压缩气体控制阀(7)的结构中，在所述容积型膨胀做功机构(I)的工质入口与所述加热单元(4)之间的连通通道上和在所述加热单元(4)与所述容积型气体压缩机构(2)的压缩气体出口之间的连通通道上分别设置一个所述压缩气体控制阀(7)。
8.如权利要求3至5中任一项所述容积型热气机，其特征在于:包括所述容积型膨胀做功机构(I)、所述待压气体控制阀(8)、所述冷却单元(5)和所述加热单元(4),或在包括所述压缩气体控制阀(7)的结构中，包括所述容积型膨胀做功机构(I)、所述待压气体控制阀(8)、所述冷却单元(5)、所述加热单元(4)和所述压缩气体控制阀(7)的系统定义为做功系统，两个以上所述做功系统与一个所述容积型气体压缩机构(2)对应设置。
9.一种容积型热气机,包括气缸活塞机构(9)、活塞式气体压缩机构(10)、活塞式膨胀做功机构(11)、加热单元(4)和冷却单元(5)，其特征在于:所述气缸活塞机构(9)的气缸(91)经所述加热单元(4)、再经膨胀做功机构控制阀(6)与所述活塞式膨胀做功机构(11)的工质入口连通，所述活塞式膨胀做功机构(11)的工质出口经所述冷却单元(5)与所述活塞式气体压缩机构(10)的待压气体入口连通；所述活塞式气体压缩机构(10)的压缩气体出口与所述加热单元(4)连通，或所述活塞式气体压缩机构(10)的压缩气体出口经加热气体控制阀(12)与所述加热单元(4)连通。
10.一种容积型热气机，包括活塞式膨胀做功机构(11)、活塞式气体压缩机构(10)、力口热单元(4)和冷却单元(5)，其特征在于:所述活塞式膨胀做功机构(11)的工质出口经所述冷却单元(5)和待压气体控制阀(8)与所述活塞式气体压缩机构(10)的待压气体入口连通；所述活塞式气体压缩机构(10)的压缩气体出口经所述加热单元(4)与所述活塞式膨胀做功机构(11)的工质入口连通，或所述活塞式气体压缩机构(10)的压缩气体出口经压缩气体控制阀(7)和所述加热单元(4)与所述活塞式膨胀做功机构(11)的工质入口连通。
【文档编号】F02G1/053GK104329185SQ201410488014
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年9月22日 优先权日:2013年9月22日
【发明者】靳北彪 申请人:摩尔动力(北京)技术股份有限公司