[发明专利]热力机器及其作为发动机或热泵操作的方法

权利要求书

1.一种斯特林循环类型的热力机器，所述热力机器能够作为热力发动机或热泵操作，所述热力机器包括：

界定膨胀室的膨胀汽缸、界定压缩室的压缩汽缸和在所述热力机器的操作期间在所述膨胀汽缸和所述压缩汽缸中可往复地移动的相应活塞；

蓄热器，其设置在所述膨胀室和所述压缩室之间并且与所述膨胀室和所述压缩室连通，其中所述蓄热器包括蓄热室，并且其中所述热力机器布置成使得在所述热力机器的单个循环期间大体上整个体积的工作流体将穿过所述蓄热室两次；

与所述膨胀室和所述蓄热室连通的第一换热器和与所述压缩室和所述蓄热室连通的第二换热器；

将所述膨胀室与所述蓄热室连接从而绕过所述第一换热器的第一旁通管道以及将所述压缩室与所述蓄热室连接从而绕过所述第二换热器的第二旁通管道；

其中供应到所述整个体积的工作流体的仅有的热或从所述整个体积的工作流体去除的仅有的热是由所述第一换热器和所述第二换热器所供应的或去除的热；

其中所述热力机器包括至少一对阀；

一个阀设置在所述膨胀室和所述第一换热器之间或者设置在所述蓄热室和所述第一换热器之间或者设置在所述膨胀室和所述蓄热室之间的所述第一旁通管道中；

并且另一个阀设置在所述压缩室和所述第二换热器之间或者设置在所述蓄热室和所述第二换热器之间或者设置在所述压缩室和所述蓄热室之间的所述第二旁通管道中；并且

其中所述一对阀中的至少一个阀能够在所述热力机器的每个循环期间被控制至少一次；

从而当所述工作流体有必要绕过所述第一换热器和所述第二换热器时所述工作流体与所述第一换热器和所述第二换热器隔离，并且当所述工作流体有必要穿过所述第一换热器和所述第二换热器时防止工作流体绕过所述第一换热器和所述第二换热器。

2.根据权利要求1所述的热力机器，其中，所述至少一个阀能够被无级地调节，使得其在以下构造中的任何构造和所有构造之间能够被控制：

i)完全闭合，使得没有工作流体能够从其中穿过；

ii)完全打开，使得工作流体在大体上没有限制的情况下能够从其中穿过；以及

iii)完全打开和完全闭合之间的任何位置，使得所述至少一个阀包括孔，所述孔具有工作流体能够穿过其流动的区域；

并且其中，

所述孔的所述区域，和/或

在所述构造i)、ii)和/或iii)之间的移动的相位，和/或

在所述构造i)、ii)和/或iii)之间的移动的定时

在所述完全打开的位置和所述完全闭合的位置之间是无级地可调节的。

3.根据权利要求1所述的热力机器，其中，所述至少一个阀能够在关于所述热力机器的循环内的相位和/或关于所述热力机器的操作阶段的任何时间点被无级地调节。

4.根据权利要求2所述的热力机器，其中，所述至少一个阀能够在关于其中所述至少一个阀将处于构造i)、ii)或iii)中的任何一个的持续时间的任何时间点被无级地调节。

5.根据权利要求1所述的热力机器，其中，所述蓄热室包括单个室，使得大体上所述整个体积的工作流体在所述热力机器的单个循环期间将穿过所述单个室两次。

6.根据权利要求1所述的热力机器，其中，所述蓄热室包括单个室，使得大体上所述整个体积的工作流体将在所述热力机器的单个循环期间在第一方向上穿过所述单个室一次并且在第二相反的方向上穿过所述单个室一次。

7.根据权利要求1所述的热力机器，其中，所述蓄热室包括串联或并联连接的两个或更多个室，使得大体上所述整个体积的工作流体在所述热力机器的单个循环期间将穿过所述两个或更多个室两次。

8.根据权利要求1所述的热力机器，其中，所述蓄热室包括蓄热介质，并且当相对热的工作流体在第一方向上穿过所述蓄热室时，当所述相对热的工作流体接触所述蓄热介质时，所述蓄热室适合于间歇地将来自所述相对热的工作流体的热储存在所述蓄热介质中。

9.根据权利要求8所述的热力机器，其中，所述蓄热室包括蓄热介质，并且当相对冷的工作流体在第二相反的方向上穿过所述蓄热室时，当所述相对冷的工作流体接触所述蓄热介质时，所述蓄热室适合于间歇地将来自所述蓄热介质的热传递至所述相对冷的工作流体。