[实用新型]液体活塞热气机

说明书

技术领域

本实用新型涉及热气机，尤其与一种液体活塞热气机有关。

背景技术

热气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年为苏格兰的斯特林所实用新型，故又称斯特林发动机，也称为热气机或外燃机。由于热气机避免了传统内燃机的震爆做功问题，从而实现了低噪音、低污染和低运行成本。热气机的功率和效率不受海拔高度影响，非常适合于高海拔地区使用。

热气机的热腔、加热器、回热器、冷却器和冷腔之间依次气路连通而形成气体通道，通过外部热源对加热器加热，以使气体通道内的气体在冷腔和热腔之间往复运动膨胀收缩，通过传动机构进行动力输出来做功。热气机所使用的活塞通常是固体活塞。

在热气机使用固体活塞时，其具有易磨损、噪音大和密封性差的缺点，加工工艺复杂，成本高的问题。而使用液体活塞的热气机，仍处在研究阶段。

公开号为CN103321775A（下面简称为文献1），名称为《锅炉及其液体活塞热气机》的中国发明专利，公开了一种液体活塞热气机，如图1（即文献1中的图2，去掉了其中的附图标记12）所示，其包括第一气缸15、第二气缸13、加热器16、回热器17和冷却器11，第一气缸15和第二气缸13内具有为底部连通的液体活塞；加热器16、回热器17和冷却器11依次相连，第一气缸15与加热器16相连，第二气缸13与冷却器11相连；该液体活塞热气机的动力输出管19的第一端具有动力输出口，伸入第一气缸15中或连接于第一气缸15的底部，以通过动力输出管19的第二端向外输出一往复的动力，例如通过阀体10向外输出一往复的动力。

文献1的液体活塞热气机，具有噪音小，密封性好且不含有易损件，免于日常维护，加工工艺简单，成本低等优点。使液体活塞的热气机有研究而走入了应用阶段。

但是，文献1的液体活塞热气机，其冷却器11需要通过冷却水进行冷却，冷却器11的出液口与锅炉的水循环系统相连，以利用锅炉的水循环系统的回水为冷却器11提供冷却水。在锅炉运行初期，由于锅炉的回水水温较低，冷却器11的冷却效果较好；而锅炉运行一段时间以后，随着回水水温的上升，会远高于室温，会降低冷却器11的冷却效果，进而影响热气机工作的稳定性和功率。

为克服此问题，可以采取的办法是，从锅炉的水循环系统之外向冷却器11中补充冷却水，这样可以提高冷却器11的冷却效果，但是，增加了水费的支出，在水资源十分宝贵的当下，这样的处理显得得不偿失。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种冷却效果好、工作稳定、节水环保的液体活塞热气机。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种液体活塞热气机，包括第一气缸、第二气缸、加热器、回热器、冷却器和动力输出管，所述第一气缸和第二气缸内具有为底部连通的液体活塞；所述加热器、回热器和冷却器依次相连，所述第一气缸与所述加热器相连，所述第二气缸与所述冷却器相连；所述冷却器包括：暴露于空气中的风冷管路；与所述风冷管路连接的水冷管路；以及包覆所述水冷管路的水套。

本实用新型的液体活塞热气机，优选的，所述动力输出管具有第一端与第二端，所述第一端连接于所述第一气缸，所述动力输出管通过所述第二端向外输出一往复的动力。

本实用新型的液体活塞热气机，优选的，所述水冷管路的非与所述风冷管路连接的一端连接于所述回热器，所述风冷管路的非与所述水冷管路连接的一端连接于所述第二气缸。

本实用新型的液体活塞热气机，优选的，所述水套的底端具有进水口，所述水套的顶端具有出水口。

本实用新型的液体活塞热气机，优选的，所述水套为圆柱状。

本实用新型的液体活塞热气机，优选的，所述水套的截面为圆形，所述水冷管路包括多根中心管，多根所述中心管由在一圆形内均匀分布。

本实用新型的液体活塞热气机，优选的，所述水套的截面由圆形向矩形过渡，所述水冷管路包括多根中心管，多根所述中心管由在一圆形内均匀分布到单排多根的排列方式过渡。

本实用新型的液体活塞热气机，优选的，所述风冷管路包括与所述水冷管路连接的圆弧段、单排多根的散热段和在一圆形内均匀分布的过渡段。

本实用新型的液体活塞热气机，优选的，所述风冷管路包括与所述水冷管路连接的圆弧段、多排多根的散热段和在一圆形内均匀分布的过渡段。

本实用新型的液体活塞热气机，优选的，所述进水口与所述动力输出管相连，以由所述动力输出管提供所述水套内的冷却水循环的动力。