[发明专利]阀门式热气机

权利要求书

1.一种阀门式热气机，包括置于外部加热系统中的加热器(64)和其中装有动力活塞(4)的主气缸(1)，在主气缸中的动力活塞上侧形成作功腔(6)、下侧形成压缩腔(22)，加热器(64)的出气侧(66)与作功腔(6)相连通，压缩腔(22)与中间冷却器(41)相连通，主气缸(1)中的动力活塞(4)经活塞杆(5)与外面传动机构的曲轴(54)传动相连，其特征在于：主气缸(1)的压缩腔(22)经出气单向阀(31)、出气管路(39)、中间冷却器(41)和低温管路(42)后通向副气缸(46)的供气腔(48)，副气缸(46)的工作容积小于主气缸(1)、或者数量少于主气缸(1)，副气缸中的配汽活塞(49)经活塞杆或连杆与传动机构的曲轴传动相连，副气缸(46)的供气腔(48)经供气单向阀(55)和供气管路(61)后直接或经回热器与加热器(64)的进气侧(65)连通，加热器的出气侧(66)再经高温管路(67)和通气阀(7)通向主气缸(1)的作功腔(6)；在主气缸(1)内的动力活塞(4)向下运行时，副气缸(46)内的配气活塞(49)也被带动同时向下运行，通气阀(7)被凸轮(12)控制开启、从加热器(64)产生的作功气体经通气阀(7)进入主气缸的作功腔(6)，推动动力活塞下行作功，主气缸下侧的压缩腔(22)所产生的压缩气体则经出气单向阀(31)和中间冷却器(41)进入副气缸的供气腔(48)；在主气缸(1)内的动力活塞(4)向上运行时，主气缸上侧作功腔(6)的排气阀(15)和下侧压缩腔(22)的进气单向阀(24)被凸轮(28)控制开启，让动力活塞把上侧作功腔(6)内的作功后气体经排气阀(15)向外排出、外面的气体则经进气单向阀(24)进入动力活塞下侧的压缩腔(22)，同时，副气缸中向上运行的配气活塞(49)也把供气腔(48)内的低温压缩气体经开启的供气单向阀(55)向外排出、直接或经回热器流向置于外部加热系统内的加热器(64)。

2.根据权利要求1所述的阀门式热气机，其特征在于：副气缸(46)的供气腔(48)经供气单向阀(55)、供气管路(61)、回热器(62)和中温管路(63)通向加热器(64)的进气侧，回热器(62)置于主气缸的作功腔(6)与压缩腔(22)之间的排气管路(21)内，作功腔(6)经排气阀(15)和排气管(20)与排气管路(21)的进气侧连通，排气管路的出气侧则经进气管(29)和进气单向阀(24)与主气缸的压缩腔(22)连通。

3.根据权利要求2所述的阀门式热气机，其特征在于：出回热器(62)后的中温管道(63)分成带主截止阀(80)的主中温管路(81)和带副截止阀(75)的副中温管路(76)，主中温管路(81)通向加热器(64)的进气侧(65)，副中温管路(76)经第二热源通道(78)内的第二加热器(77)和带第二截止阀(100)的外高温管路(101)通向与主气缸作功腔(6)连通的高温管路(67)，从第二加热器(77)与第二截止阀(100)之间的外高温管路(101)上接出一条带旁通截止阀(104)的旁通管路(105)，该旁通管路的另一端与加热器(64)的进气侧(65)相连通；在利用加热器(64)外围的高温介质作为热源时，主截止阀(80)开启，副截止阀(75)、第二截止阀(100)及旁通截止阀(104)关闭；在利用第二热源通道(78)内的高温介质作为热源时，主截止阀(80)和旁通截止阀(104)关闭，副截止阀(75)和第二截止阀(100)开启；当第二热源不能把第二加热器(77)内的工质加热到规定温度时，主截止阀(80)和第二截止阀(100)关闭，副截止阀(75)和旁通截止阀(104)开启，从第二加热器(77)流出的工质再进入加热器(64)被加热。

4.根据权利要求1所述的阀门式热气机，其特征在于：从主气缸的作功腔(6)经排气阀(15)引出的排气管(20)通向燃烧炉或燃烧器(71)的进风侧(73)，加热器(64)置于燃烧炉或燃烧器的炉膛(72)内，主气缸(1)的压缩腔(22)通过进气单向阀(24)和进气管(29)与外界大气连通。