[发明专利]改进的小型热气机

说明书

技术领域

本发明属于外燃式热力发动机，特别是改进的小型热气机。

背景技术

热气机是一种由外部供热使气体在不同温度下作周期性压缩和膨胀的闭式循环往复式发动机。热气机的功率传递机构一般都采用曲柄连杆传动。传统的热气机一般有两个活塞，即配气活塞和动力活塞。热气机在工作时，配气活塞在加热器、回热器、冷却器内往复运动，起到配气的作用。动力活塞对工质进行压缩，同时在工质受热膨胀时，工质又推动动力活塞通过连杆曲轴向外作功。目前，有一种热气机的结构为配气气缸和动力气缸上下连为一体，配气活塞和动力活塞呈上下同轴设置，在配气气缸的顶端设置着加热器。工质在气缸中间密闭循环，反复被加热冷却，活塞在热气驱动下，上下往复运动驱动曲轴转动，向外输出作功。该热气机结构复杂，制造成本高，对加热的热源要求高，采用燃油或天然气等流体燃料，用喷射式燃烧器喷射出火焰来加热。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的小型热气机，其结构简单，制造成本低，对加热的热源要求条件低，适用的燃料范围广，除使用流体燃料外，还可以使用燃煤、农作物秸秆等固体燃料。

本发明的目的是这样实现的：一种改进的小型热气机，包括加热器和曲轴箱上设置的动力气缸，动力气缸内的动力活塞通过连杆连接着曲轴箱内的曲轴和在配气气缸中配合安装着配气活塞，在配气气缸上设置着冷却器，加热器与配气气缸连为一体，在配气气缸内间隙配合安装着外端面具有通气孔的金属壳体圆柱形配气活塞，固接在其外端面上的活塞杆伸出配气气缸外，并且与配气气缸外端面的配合通孔密封动配合，活塞杆铰接的连杆，其另一端与在固定铰接点上铰接的V字形杠杆的一端铰接，V字形杠杆的另一端铰接的连杆与曲轴相连接，在配气气缸上设置的配气孔连接的导气管，其另一端与动力气缸的气缸盖配气孔相连接。

本发明将动力气缸和带有加热器的配气气缸分开布置，通过连杆、铰接的V字形杠杆和导气管将配气气缸和动力气缸连接在一起，使与配气气缸连为一体的加热器位置机动灵活，可以适应各种加热热源的要求，特别是可以使用燃煤、农作物秸秆等固体燃料来进行加热，扩大了使用范围。本发明的加热器与配气气缸连为一体，简化了结构，降低了制造成本。

附图说明

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例2的结构示意图；

图3为本发明实施例3的结构示意图。

具体实施方式

一种改进的小型热气机，如图1所示，包括加热器4和曲轴箱14上设置的动力气缸11，动力气缸11内的动力活塞12通过连杆连接着曲轴箱内的曲轴和在配气气缸5中配合安装着配气活塞3，在支座1上水平设置着与加热器4连为一体的配气气缸5，在配气气缸5上设置着冷却器6，冷却器6为在配气气缸5的外壁上设置着具有进水口和出水口的冷却水套。或者冷却器6为在配气气缸5的外壁上均布设置着风冷散热片。在配气气缸5内间隙配合安装着外端面具有通气孔2的金属壳体圆柱形配气活塞3，配气活塞3与配气气缸5的配合间隙为配气活塞3直径的2-15％。固接在配气活塞3外端面上的活塞杆7伸出配气气缸5外，并且与配气气缸5外端面的配合通孔密封动配合，活塞杆7铰接的连杆8其另一端与在固定铰接点上铰接的V字形杠杆10的一端铰接，V字形杠杆10的另一端铰接的连杆13与曲轴相连接，V字形杠杆10的开口朝向动力气缸11一侧，V字形杠杆10的夹角为135°。在配气气缸5上设置的配气孔连接的导气管9，其另一端与动力气缸11的气缸盖配气孔相连接。如图2所示的实施例2，在支座1上水平设置着与加热器4连为一体的配气气缸5，在配气气缸5内间隙配合安装着外端面具有通气孔2的封闭金属壳体圆柱形配气活塞3，固接在其外端面上的活塞杆7水平伸出配气气缸5外，活塞杆7通过铰接的连杆8铰接着V字形杠杆10的一端，其另一端通过铰接的连杆13与曲轴相连接。V字形杠杆10的开口向上，V字形杠杆10的夹角为45°，在配气气缸5上外端面设置的配气孔连接的导气管9，其另一端与动力气缸11的气缸盖配气孔相连接。本发明实施例1和实施例2的加热器4可以伸入加热炉膛内，加热方便，对加热的热源要求条件低，适用的燃料范围广。如图3所示的实施例3，在支座1上竖直设置着与加热器4连为一体的配气气缸5，在配气气缸5内间隙配合安装着外端面具有通气孔2的封闭金属壳体圆柱形配气活塞3，固接在其外端面上的竖直活塞杆7通过铰接的连杆8铰接着V字形杠杆10的一端，其另一端通过铰接的连杆13与曲轴相连接。V字形杠杆10的开口向上，V字形杠杆10的夹角为135°。在配气气缸5上侧壁设置的配气孔连接的导气管9，其另一端与动力气缸11的气缸盖配气孔相连接。本发明实施例3的加热器4的下部可以设置加热装置，加热方便，适用的燃料范围广，加热效率高。