[发明专利]冷热双缸外转子发动机

说明书

技术领域

本发明涉及热气发动机技术领域，特别地，涉及一种冷热双缸外转子发动机。

背景技术

活塞式热气发动机，又称斯特林发动机，是一种外部加热的闭式循环发动机。是一种独特的热机，通过气体受热膨胀、遇冷压缩而产生动力。是一种外燃发动机，使燃料连续地燃烧，蒸发的膨胀氢气(或氦气)作为动力气体使活塞运动，膨胀气体在冷气室冷却，反复地进行这样的循环过程。斯特林循环按正向循环工作时可以作热机循环，对外输出功；按逆向循环工作时，可以作热泵循环。

为了使热气发动机的动力性能提高，需要减少冷热双缸之间连接管路的容积，而且要减小流通阻力提高热交换能力，使斯特林发动机的设计制造难度提高，需要研究更接近斯特林循环的换气机构和热交换部件以及机械途径。

发明内容

本发明提供了一种冷热双缸外转子发动机，以解决现有斯特林发动机，为了使热气发动机的动力性能提高，需要减少冷热双缸之间连接管路的容积，而且要减小流通阻力提高热交换能力，造成斯特林发动机的设计制造难度提高的技术问题。

本发明提供一种冷热双缸外转子发动机，包括固定于发动机基座上并用于作为外转子发动机的内支架的固定偏心轴，固定偏心轴上通过轴承支承套设有用于通过热胀效应驱使而转动做功的热缸外转子机构以及用于通过冷缩效应驱使而转动做功的冷缸外转子机构，固定偏心轴上热缸外转子机构所处部位的偏心截面圆与冷缸外转子机构所处部位的偏心截面圆之间存在偏心角度差；热缸外转子机构与冷缸外转子机构之间设有用于将热缸外转子机构的型腔与冷缸外转子机构的型腔隔离以防止传导热量短路的中隔板，中隔板上开设有用于热缸外转子机构型腔内的热气流向冷缸外转子机构型腔的热气通道以及用于冷缸外转子机构型腔内的冷气流向热缸外转子机构型腔的冷气通道。

进一步地，热缸外转子机构包括热缸五角内转子以及热缸外机匣转子，热缸外机匣转子转动带动热缸外机匣转子型腔内的热缸五角内转子在热缸外机匣转子型腔内作展成运动；热缸五角内转子与热缸外机匣转子有转速差，热缸五角内转子与热缸外机匣转子之间形成多个用于随热缸五角内转子与热缸外机匣转子的相对转动容腔容积大小呈周期性变化的热缸月牙形气室，热缸外机匣转子外设有用于对热缸外机匣转子外周提供流动热气并与热缸外机匣转子内的热缸月牙形气室进行热交换以提高热缸月牙形气室内的热量的换热通道，中隔板上设有用于热缸月牙形气室容积变大过程中将冷缸外转子机构型腔内排出的冷气吸入热缸月牙形气室内遇热进行膨胀做功的热缸进气口，热缸进气口连通冷气通道；中隔板上设有用于热缸月牙形气室容积变小过程中将热缸月牙形气室内升温后的热气排向冷缸外转子机构型腔内的热缸排气口，热缸排气口连通热气通道；热缸月牙形气室、热缸进气口、热缸排气口三者一一对应布设。

进一步地，换热通道采用固接于发动机基座上用于收集热气气流并防止热缸外机匣转子遇冷的热气涡壳。

进一步地，换热通道的输出端连有用于将带火焰的热气引向换热通道内与热缸月牙形气室进行热交换以提高热缸月牙形气室内的热量并将换热后的气体引出换热通道的引气斗。

进一步地，冷缸外转子机构包括冷缸五角内转子以及冷缸外机匣转子，冷缸外机匣转子转动带动冷缸外机匣转子型腔内的冷缸五角内转子在冷缸外机匣转子型腔内作展成运动；冷缸五角内转子与冷缸外机匣转子有转速差，冷缸五角内转子与冷缸外机匣转子之间形成多个用于随冷缸五角内转子与冷缸外机匣转子的相对转动容腔容积大小呈周期性变化的冷缸月牙形气室，中隔板上设有用于冷缸月牙形气室容积变大过程中将热缸外转子机构型腔内排出的热气吸入冷缸月牙形气室内遇冷进行冷缩做功的冷缸进气口，冷缸进气口连通热气通道；中隔板上设有用于冷缸月牙形气室容积变小过程中将冷缸月牙形气室内降温后的冷气排向热缸外转子机构型腔内的冷缸排气口，冷缸排气口连通冷气通道；冷缸月牙形气室、冷缸进气口、冷缸排气口三者一一对应布设。

进一步地，冷缸外机匣转子外设有用于加快冷缸外机匣转子内腔散热的散热片；散热片外设有用于为散热片提供喷淋水以加快散热片散热的喷淋水冷装置。

进一步地，中隔板包括封盖并固接于热缸外机匣转子的型腔上的热板以及封盖并固接于冷缸外机匣转子的型腔上的冷板，热板与冷板固接。

进一步地，热缸五角内转子外开设有用于将吸入的冷气分配到相应的热缸月牙形气室内的热缸配气槽；和/或冷缸五角内转子外开设有用于将吸入的热气分配到相应的冷缸月牙形气室内的冷缸配气槽。