專利名稱：壓氣或透平裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可以用于內(nèi)燃及外燃式發(fā)動機，壓縮機，空調(diào)等領(lǐng)域的壓氣或透
平裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的壓氣或透平裝置主要是轉(zhuǎn)子定子結(jié)構(gòu)，在工作過程中氣體不斷被加速，氣體在壓縮或膨脹的過程中的熱效率與氣體速度及定轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)設(shè)計存在很大的關(guān)系。傳統(tǒng)的壓氣或透平裝置的氣體做功過程是開放式的工作過程，即不是在密閉的空間內(nèi)壓縮或膨脹，不可避免地存在較大的壓力損失。而普通的活塞發(fā)動機作為壓氣或透平裝置時，氣缸和活塞在工作過程中既在低溫環(huán)境工作又幾乎同時工作在高溫環(huán)境，當(dāng)溫差大時氣缸要靠冷卻液冷卻，從而出現(xiàn)較大的熱損，從而降低了熱效率。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述問題，本發(fā)明向社會提供一種氣體流道通暢，熱效率高，且整機材料適配性能好的壓氣或透平裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種壓氣或透平裝置，包括第一氣缸、第二氣缸至第N 氣缸，所述第一氣缸、第二氣缸至第N氣缸的容積依次遞增或遞減，在所述第一氣缸、第二氣缸至第N氣缸分別設(shè)有第一活塞、第二活塞至第N活塞，N是大于等于0的自然數(shù)；所述第一活塞、第二活塞至第N活塞與傳動機構(gòu)連接，處于氣缸遞增或遞減序列上的氣缸中的前一級氣缸的排氣管與后一級氣缸的進氣管串連，且當(dāng)相連的前一級氣缸和后一級氣缸中的一個氣缸處于氣體壓縮狀態(tài)時，另一氣缸處于氣體膨脹狀態(tài)，處于前一級的壓縮狀態(tài)的氣缸中的氣體單向進入處于后一級的膨脹狀態(tài)的氣缸之中。作為對本發(fā)明的改進，在氣缸的排氣和進氣通道中設(shè)有由配氣機構(gòu)控制的閥門。作為對本發(fā)明的改進，所述傳動機構(gòu)是曲柄連桿機構(gòu)、行星齒輪傳動機構(gòu)、曲柄圓滑塊活塞發(fā)動機的傳動機構(gòu)、橄欖形轉(zhuǎn)子發(fā)動機傳動機構(gòu)、汪克爾轉(zhuǎn)子發(fā)動機傳動機構(gòu)、位移滑片式轉(zhuǎn)子發(fā)動機傳動機構(gòu)或非勻速比傳動機構(gòu)等。作為對本發(fā)明的改進，當(dāng)壓氣或透平裝置作為壓氣機使用時，所述閥門為單向閥門且設(shè)置在靠近位于氣缸或氣缸蓋上的排氣口位置。作為對本發(fā)明的改進，當(dāng)壓氣或透平裝置作為透平裝置使用時，在氣缸進氣管和排氣管上相應(yīng)設(shè)置有進氣閥門和排氣閥門，且進氣閥門設(shè)置在靠近位于氣缸蓋或氣缸上的進氣口位置，排氣閥門設(shè)置在靠近位于氣缸蓋或氣缸上的排氣口位置，進氣閥門和排氣閥門都由配氣機構(gòu)控制。當(dāng)氣缸不為第一氣缸且氣缸處于壓縮行程且接近壓縮行程結(jié)束時該氣缸的排氣閥門關(guān)閉而進氣閥門開啟使氣缸內(nèi)處于壓縮狀態(tài)的氣體及與進氣口連接的氣體通道中的氣體被壓縮，此時前一級氣缸的排氣閥門仍處于關(guān)閉。當(dāng)該氣缸壓縮行程結(jié)束時，使得與該氣缸進氣口連通的氣體通道內(nèi)的氣體壓強接近此時前一級氣缸工作氣體的壓強。隨著該氣缸壓縮行程結(jié)束轉(zhuǎn)為膨脹行程時，當(dāng)與該氣缸進氣口連接的氣體通道內(nèi)氣體壓強小于或等于此時前一級氣缸工作氣體壓強時前一級氣缸的排氣閥門打開使氣體從前一級氣缸進入該氣缸。作為對本發(fā)明的改進，還設(shè)置有熱交換室，所述熱交換室一端與一個壓氣或透平裝置的第一氣缸相連，另一端與另一個壓縮或透平裝置的第一氣缸相連。所述熱交換室可以是加熱管、冷凝管或燃燒室等。作為對本發(fā)明的改進，當(dāng)壓氣或透平裝置作為壓氣機使用使，控制閥門開啟或關(guān)閉的配氣機構(gòu)可以為單向閥門，即前一級氣缸內(nèi)的氣體壓力大于后一級氣缸內(nèi)氣體壓力時閥門開啟使氣體由前一級氣缸進入后一級氣缸。本發(fā)明的氣體的工作次序為氣體進入前一級氣缸，前一級氣缸處于膨脹階段，氣體膨脹結(jié)束后前一級氣缸進入壓縮階段此時氣體從前一級氣缸進入后一級氣缸，后一級氣缸處于膨脹階段，由于前一級氣缸和后一級氣缸之間的工作體積不等使得前一級氣缸的氣體完全進入后一級氣缸后氣體的體積壓力發(fā)生變化從而對氣體做功或氣體對外做功，后一級氣缸膨脹結(jié)束而進入壓縮階段時，氣體從后一級氣缸排出，在此過程中氣體經(jīng)過一次體積減小的壓縮過程做負功或體積增加的膨脹過程做正功。當(dāng)傳動機構(gòu)采用橄欖形轉(zhuǎn)子發(fā)動機傳動機構(gòu)、汪克爾轉(zhuǎn)子發(fā)動機傳動機構(gòu)時活塞為三角形而氣缸分別為橄欖形和8字形；當(dāng)傳動機構(gòu)采用位移滑片式轉(zhuǎn)子發(fā)動機傳動機構(gòu)或非勻速比傳動機構(gòu)如環(huán)缸轉(zhuǎn)子發(fā)動機傳動機構(gòu)，行星齒輪差速動力裝置(行星齒輪行星輪偏心軸)發(fā)動機傳動機構(gòu)，非圓齒輪發(fā)動機傳動機構(gòu)等時活塞數(shù)量為2個或多個，相鄰活塞的速度變化使活塞之間的體積不斷變化對應(yīng)氣體的膨脹和壓縮，當(dāng)活塞(轉(zhuǎn)子)或氣缸體旋轉(zhuǎn)的位置變化可以控制進氣口和排氣口開啟和關(guān)閉時可以不設(shè)置進氣閥門和排氣閥門。本發(fā)明用于壓氣裝置時，其增壓比較恒定，且壓力泄漏小，同時不會因為轉(zhuǎn)速增加而導(dǎo)致排氣氣壓迅速增大。用于透平裝置時，壓力泄漏小，能使得氣體的內(nèi)能最大的轉(zhuǎn)化為動能，提高熱利用率；且具有結(jié)構(gòu)簡單，加工容易的優(yōu)點。用于發(fā)動機時，能使用多種燃料， 多種能源利用方式包括內(nèi)燃及外燃方式，壓縮和膨脹都能獲得高的熱效率。使用燃料時可以使用多種燃燒方式，如點火，脈沖，持續(xù)燃燒等。當(dāng)采用多級氣缸工作時，每一級氣缸的工作溫度范圍小，可降低材料的熱變形要求及少用或不用冷卻液提高了熱效率。


圖1是本發(fā)明一種實施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明另一種實施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明第三種實施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式圖例說明
曲軸1
第一氣缸10 第一氣缸活塞11 第一氣缸第一汽缸蓋12 第一氣缸連桿13第一氣缸曲軸14 第一氣缸第一進氣口 15 第一氣缸第一排氣口 16 第一進氣閥門17 第一排氣閥門170 第二氣缸20 第二氣缸活塞21 第二氣缸第一汽缸蓋22 第二氣缸連桿23 第二氣缸曲軸M 第二氣缸第一進氣口 25 第二氣缸第一排氣口沈第二進氣閥門27 第二排氣閥門270 第三氣缸30 第三氣缸活塞31 第三氣缸第一汽缸蓋32 第三氣缸連桿33 第三氣缸曲軸34 第三氣缸第一進氣口 35 第三氣缸第一排氣口 36 第三進氣閥門37 第三排氣閥門370 第N氣缸NO 第N氣缸活塞m 第N氣缸第一 N汽缸蓋N2 第N氣缸連桿N3 第N氣缸曲軸N4 第N氣缸第一 N進氣口 N5 第N氣缸第一 N排氣口 N6 第N進氣閥門N7 第N排氣閥門N70 實施例1
請參見圖1，圖1是本發(fā)明一種實施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例是以從第一氣缸 10至第N氣缸NO的氣體工作容積逐漸遞增序列的方式排布的，顯然，本實施也可以是從第一氣缸10至第N氣缸NO的氣體工作容積逐漸遞減序列的方式排布。本實施例中，所述傳動機構(gòu)是曲柄連桿機構(gòu)，顯然，所述曲柄連桿機構(gòu)也可以用行星齒輪傳動機構(gòu)、曲柄圓滑塊活塞發(fā)動機、橄欖形轉(zhuǎn)子發(fā)動機、汪克爾轉(zhuǎn)子發(fā)動機、位移滑片式轉(zhuǎn)子發(fā)動機構(gòu)或非勻速比發(fā)動機的傳動機構(gòu)代替(下同)。
從圖可知，在第一氣缸10內(nèi)設(shè)有第一氣缸活塞11，所述第一氣缸活塞11通過第一氣缸連桿13與第一氣缸曲軸14連接，在第一氣缸第一汽缸蓋12上設(shè)有第一氣缸第一進氣口 15及第一氣缸第一排氣口 16 ；在第二氣缸20內(nèi)設(shè)有第二氣缸活塞21，所述第二氣缸活塞21通過第二氣缸連桿23與第二氣缸曲軸M連接，在第二氣缸第一汽缸蓋22上設(shè)有第二氣缸第一進氣口 25及第二氣缸第一排氣口 26，所述第一氣缸第一排氣口 16與所述第二氣缸第一進氣口 25連接；在第三氣缸30內(nèi)設(shè)有第三氣缸活塞31，所述第三氣缸活塞31通過第三氣缸連桿33與第三氣缸曲軸34連接，在第三氣缸第一汽缸蓋32上設(shè)有第三氣缸第一進氣口 35及第三氣缸第一排氣口 36，所述第二氣缸第一排氣口沈與所述第三氣缸第一進氣口 35連接；以及，在第N氣缸NO內(nèi)設(shè)有第N氣缸活塞附，N是大于等于0的自然數(shù)，所述第N氣缸活塞m通過第N氣缸連桿N3與第N氣缸曲軸N4連接，在第N氣缸第一 N汽缸蓋N2上設(shè)有第N氣缸第一 N進氣口 N5及第N氣缸第一 N排氣口 N6，所述第N-I氣缸第一排氣口與所述第N氣缸第一 N進氣口 N5連接；在所述第一氣缸上設(shè)置由配氣機構(gòu)控制的第一下進氣閥門17及第一下排氣閥門170 ；在所述第二氣缸上設(shè)置由配氣機構(gòu)控制的第二下進氣閥門27及第一下排氣閥門270 ；在所述第三氣缸上設(shè)置由配氣機構(gòu)控制的第三下進氣閥門37及第三下排氣閥門370 ；在所述第N氣缸上設(shè)置由配氣機構(gòu)控制的第N下進氣閥門 N7及第一下排氣閥門N70，用于控制氣體流向。當(dāng)然連接氣缸排列序列上相鄰氣缸的排氣口和進氣口的通道上也可以只用一個閥門控制(即進氣閥門和排氣閥門合并成一個閥門)， 如只設(shè)置相鄰氣缸中的進氣閥門或排氣閥門。在本實施例作為壓氣機使用時在連接相鄰氣缸的排氣口和進氣口(如第一下排氣閥門170和第二下進氣閥門27)通道上只設(shè)一個單向閥門，且閥門設(shè)置在靠近氣缸或氣缸蓋上的排氣口位置，此時氣體從NO氣缸排氣口 N6進入而從第一氣缸10進氣口 15排出。第一氣缸曲軸14、第二氣缸曲軸M、第三氣缸曲軸34至第N氣缸曲軸N4連接成一根整體曲軸1 ；所述氣缸排列序列上相鄰兩氣缸被設(shè)置成，相鄰兩氣缸中的一個氣缸處于氣體壓縮狀態(tài)時，另一氣缸處于氣體膨脹狀態(tài)，處于前一級的壓縮狀態(tài)的氣缸中的氣體單向進入處于后一級的膨脹狀態(tài)的氣缸之中。本實施例作為壓氣機使用時，第N氣缸NO處于壓縮狀態(tài)時，第N氣缸活塞m處于下降狀態(tài)，氣體從第NO氣缸進入第N-I氣缸，NO進氣閥門關(guān)閉，NO排氣閥門開啟，第N-I氣缸處于膨脹狀態(tài)，第N-I氣缸活塞處于上升狀態(tài)，第 N-I進氣閥門開啟(此時也可不設(shè)置該進氣閥門，設(shè)置第NO排氣閥門設(shè)置為單向閥門)，第 N-I排氣閥門關(guān)閉，由于氣缸NO氣體工作體積大于氣缸N-I氣體工作體積所以氣體由氣缸 NO進入氣缸N-I時工作氣體的體積減小，工作氣體被壓縮，氣體壓強增加溫度升高，其余氣缸的工作過程依此類推。本發(fā)明作為透平裝置使用時，配氣機構(gòu)使第二氣缸處于壓縮行程且接近壓縮行程結(jié)束時第二氣缸的排氣閥門270關(guān)閉而進氣閥門27開啟使氣缸內(nèi)處于壓縮狀態(tài)的氣體及與進氣口 25連接的氣體通道中(閥門170與進氣口 25之間的通道)的氣體被壓縮，此時氣缸10的排氣閥門170仍處于關(guān)閉。當(dāng)氣缸20壓縮行程結(jié)束時，使得與氣缸20進氣口 25 連通的氣體通道內(nèi)(閥門170與進氣口 25之間的通道)的氣體壓強接近此時氣缸10工作氣體的壓強。隨著氣缸20壓縮行程結(jié)束轉(zhuǎn)為膨脹行程時，當(dāng)與氣缸20進氣口連接的氣體通道內(nèi)氣體壓強小于或等于此時氣缸10工作氣體壓強時氣缸10的排氣閥門170打開使氣體從氣缸10進入氣缸20。其余氣缸如30，40直至NO的工作過程依此類。本發(fā)明作為透平裝置使用時，氣體從第一氣缸第一進氣口 15進入第一氣缸10，再逐步依次被送入第二氣缸20、第三氣缸30直至第N氣缸NO，由于從第一氣缸10到第N氣缸NO的體積是逐漸遞增的，工作氣體從第一氣缸進入第二氣缸后氣體的體積增加，工作氣體的溫度降低壓強減小， 所以本發(fā)明構(gòu)成一個透平裝置。假設(shè)從第一氣缸第一進氣口 15進入第一氣缸10內(nèi)的氣體是高溫氣體，如1200°C(這個溫度可由統(tǒng)一熱源產(chǎn)生)，這時，人們只需要將制作第一氣缸10 和第一氣缸活塞11的材料選擇的耐1200°C高溫的材料即可；同樣的當(dāng)熱氣從第一氣缸10 進入第二氣缸20，由于第二氣缸20的容積大于第一氣缸10的容積，氣體溫度下降，如降到 1000°C，這時，人們只需要將制作第二氣缸20和第二氣缸活塞21的材料選擇的耐1000°C高溫的材料即可；第三氣缸30直到第N氣缸NO的情況相似。這樣，本發(fā)明就克服了現(xiàn)有氣缸必須耐很大溫差，如從1000°C至幾十?dāng)z氏度的溫差，所以對氣缸的選材及制作都要求很高， 并且通常情況下，為了縮小溫差還不得不采用冷卻系統(tǒng)，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而還要損失很大熱量，其能量轉(zhuǎn)化率就低。因此，本發(fā)明具有整機材料適配性能好的優(yōu)點，同時每一個氣缸的工作溫度都不同，即使氣缸需要冷卻時也不需要所有工作氣缸都冷卻至同一溫度。本發(fā)明還采用氣缸結(jié)構(gòu)，在密閉的空間內(nèi)壓縮或膨脹，可以避免壓力損失。本發(fā)明作為壓氣裝置使用時，其結(jié)構(gòu)不用變化，只需要將進氣口設(shè)置在第N氣缸 NO上，氣體從第N氣缸NO內(nèi)進入，逐步依次進入到第N-I氣缸，直至到第一氣缸10，輸出高壓氣體。同樣，在每個氣缸內(nèi)的氣體溫差較小，使得本發(fā)明具有整機材料適配性能好的優(yōu)點ο實施例2
請參見圖2，圖2是本發(fā)明第二種實施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2所示實施例與圖1所示實施例相比，其大體結(jié)構(gòu)相同，所不同的是在第一氣缸第二汽缸蓋121上設(shè)有第一氣缸第二進氣口 151及第一氣缸第二排氣口 161 ；在第二氣缸第二汽缸蓋221上設(shè)有第二氣缸第二進氣口 251及第二氣缸第二排氣口沈1，所述第一氣缸第二排氣口 161與所述第二氣缸第二進氣口 251連接；在第三氣缸第二汽缸蓋321上設(shè)有第三氣缸第二進氣口 351及第三氣缸第二排氣口 361，所述第二氣缸第二排氣口 261與所述第三氣缸第二進氣口 351連接； 以及，在第N氣缸第二 N汽缸蓋N21上設(shè)有第N氣缸第二 N進氣口 N51及第N氣缸第二 N 排氣口 N61，所述第N-I氣缸第二排氣口與所述第N氣缸第二 N進氣口 N51連接；在所述第一氣缸上設(shè)置由配氣機構(gòu)控制的第一上進氣閥門171及第一上排氣閥門172 ；在所述第二氣缸上設(shè)置由配氣機構(gòu)控制的第二上進氣閥門271及第一上排氣閥門272 ；在所述第三氣缸上設(shè)置由配氣機構(gòu)控制的第三上進氣閥門371及第三上排氣閥門372 ；在所述第N氣缸上設(shè)置由配氣機構(gòu)控制的第N上進氣閥門N71及第一上排氣閥門N72，用于控制氣體流向。 當(dāng)然連接相鄰氣缸的排氣口和進氣口的通道上也可以只用一個閥門控制，如只設(shè)置相鄰氣缸中的進氣閥門或排氣閥門。所述相鄰兩氣缸被設(shè)置成，相鄰兩氣缸中的一個氣缸處于氣體壓縮狀態(tài)時，另一氣缸處于氣體膨脹狀態(tài)(統(tǒng)一對應(yīng)圖2的氣缸上部分工作空間或氣缸下部分工作空間)，處于前一級的壓縮狀態(tài)的氣缸中的氣體單向進入處于后一級的膨脹狀態(tài)的氣缸之中。如圖2 中的第一氣缸10處于膨脹狀態(tài)時，第一氣缸活塞11處于上位狀態(tài)，氣體從第一氣缸第一進氣口 15進入氣體，第一下進氣閥門17關(guān)閉，第二氣缸20處于壓縮狀態(tài)，第二氣缸活塞21 處于下位狀態(tài)，第二下排氣閥門270開啟(第三下進氣閥門37開啟)，氣體進入第三氣缸30，而第三氣缸30處于膨脹狀態(tài)，其余氣缸的工作過程依此類推；同時，對于同一氣缸而言，在氣缸內(nèi)以活塞為分界，處于活塞兩側(cè)的氣缸內(nèi)空間又處于交替工作狀態(tài)，如，以第一氣缸10 為例，當(dāng)?shù)谝粴飧谆钊?1向上運動時，第一氣缸活塞11下側(cè)氣體膨脹，第一氣缸第一進氣口 15開啟，第一下進氣閥門17開啟而第一下排氣閥門170關(guān)閉，同時，第一氣缸活塞11上側(cè)氣體壓縮，第一氣缸第二進氣口 151關(guān)閉，第一上進氣閥門171關(guān)閉，第一上排氣閥門172 及第二上進氣閥門271開啟(當(dāng)只設(shè)有其中一個閥門時使該閥門開啟)。第二氣缸20、氣三氣缸30及第N氣缸NO工作狀態(tài)類似，請讀者自行分析。上述結(jié)構(gòu)，可以使同一氣缸在上行或下移過程中，使用活塞兩側(cè)都同時做功，提高了本發(fā)明的工作效率，在相同體積的情況下，功率可以增加一倍。同時，處于同一氣缸中的不同工作狀態(tài)的氣體的壓力接近，活塞兩側(cè)氣體泄漏到活塞另一側(cè)空間時氣體壓力損失較小，所以對活塞和氣缸之間的密封要求低。實施例3
請參見圖3，圖3是本發(fā)明第三種實施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3所示是本發(fā)明作為燃汽機的應(yīng)用。從圖3可以看出，本發(fā)明還包括還設(shè)置有熱交換室50，所述熱交換室50 —端與所述第一氣缸10相連，另一端與另一壓氣透平裝置的所述第一氣缸10相連。工作時，冷空氣從圖3中熱交換室50左側(cè)的壓縮裝置的第一氣缸第一進氣口 15和第一氣缸第二進氣口 151交替進入，經(jīng)過第二氣缸20、第三氣缸30直至第N氣缸NO壓縮后，進入熱交換室50 (本實施例中為燃氣燃燒室)，為熱交換室提供氣源，本實施例中在第二氣缸第三氣缸至第N 氣缸都只設(shè)置有排氣閥門，且排氣閥門為單向閥門設(shè)置在靠近氣缸或氣缸蓋上的排氣口位置。熱交換室50產(chǎn)生的熱氣再進入圖3中右側(cè)的透平裝置的第一氣缸10，然后依次通過第 2氣缸20直至第N氣缸N0，進行做功。這樣就構(gòu)成一個完整的可連續(xù)燃燒的發(fā)動機。同樣地，無論是熱交換室50左側(cè)的壓縮裝置或其右側(cè)的透平裝置，均是采用的本發(fā)明中實施例1或?qū)嵤├?所示的壓氣或透平裝置，其同樣具有在每個氣缸內(nèi)的氣體溫差較小，使得本發(fā)明具有整機材料適配性能好，以及在密閉的空間內(nèi)壓縮或膨脹，可以避免壓力損失的優(yōu)點。在以上實施例中當(dāng)傳動機構(gòu)采用橄欖形轉(zhuǎn)子發(fā)動機傳動機構(gòu)、汪克爾轉(zhuǎn)子發(fā)動機傳動機構(gòu)時活塞為三角形而氣缸分別為橄欖形和8字形；當(dāng)傳動機構(gòu)采用位移滑片式轉(zhuǎn)子發(fā)動機傳動機構(gòu)或非勻速比傳動機構(gòu)如環(huán)缸轉(zhuǎn)子發(fā)動機傳動機構(gòu)，行星齒輪差速動力裝置 (行星齒輪行星輪偏心軸)發(fā)動機傳動機構(gòu)，非圓齒輪發(fā)動機傳動機構(gòu)等時活塞數(shù)量為2個或多個，相鄰活塞的速度變化使活塞之間的體積不斷變化對應(yīng)氣體的膨脹和壓縮，當(dāng)活塞 (轉(zhuǎn)子)或氣缸體旋轉(zhuǎn)的位置變化可以控制進氣口和排氣口開啟和關(guān)閉時可以不設(shè)置進氣閥門和排氣閥門。本發(fā)明中的氣缸內(nèi)的工作空間壓縮行程結(jié)束時氣缸內(nèi)的壓縮空間體積大于等于 0，優(yōu)選該體積直無限接近0。
權(quán)利要求
1.一種壓氣或透平裝置，其特征在于，包括第一氣缸、第二氣缸至第N氣缸，所述第一氣缸、第二氣缸至第N氣缸的容積依次遞增或遞減，在所述第一氣缸、第二氣缸至第N氣缸分別設(shè)有第一活塞、第二活塞至第N活塞，N是大于等于0的自然數(shù)；所述第一活塞、第二活塞至第N活塞與傳動機構(gòu)連接，處于氣缸遞增或遞減序列上的氣缸中的前一級氣缸的排氣管與后一級氣缸的進氣管串連，且當(dāng)相連的前一級氣缸和后一級氣缸中的一個氣缸處于氣體壓縮狀態(tài)時，另一氣缸處于氣體膨脹狀態(tài)，處于前一級的壓縮狀態(tài)的氣缸中的氣體單向進入處于后一級的膨脹狀態(tài)的氣缸之中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓氣或透平裝置，其特征在于，在氣缸的排氣和進氣通道中設(shè)有由配氣機構(gòu)控制的閥門。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓氣或透平裝置，其特征在于所述傳動機構(gòu)是曲柄連桿機構(gòu)、行星齒輪傳動機構(gòu)、曲柄圓滑塊活塞發(fā)動機的傳動機構(gòu)、橄欖形轉(zhuǎn)子發(fā)動機傳動機構(gòu)、汪克爾轉(zhuǎn)子發(fā)動機傳動機構(gòu)、位移滑片式轉(zhuǎn)子發(fā)動機傳動機構(gòu)或非勻速比傳動機構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓氣或透平裝置，其特征在于當(dāng)壓氣或透平裝置作為壓氣機使用時，所述閥門為單向閥門。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓氣或透平裝置，其特征在于當(dāng)壓氣或透平裝置作為透平裝置使用時，在氣缸進氣管和排氣管上相應(yīng)設(shè)置有進氣閥門和排氣閥門，且進氣閥門設(shè)置在靠近氣缸進氣口位置，排氣閥門設(shè)置在靠近氣缸排氣口位置，進氣閥門和排氣閥門都由配氣機構(gòu)控制；當(dāng)氣缸不為第一氣缸且氣缸處于壓縮行程且接近壓縮行程結(jié)束時該氣缸的排氣閥門關(guān)閉而進氣閥門開啟使氣缸內(nèi)處于壓縮狀態(tài)的氣體及與進氣口連接的氣體通道中的氣體被壓縮，此時前一級氣缸的排氣閥門仍處于關(guān)閉；當(dāng)該氣缸壓縮行程結(jié)束時，使得與該氣缸進氣口連通的氣體通道內(nèi)的氣體壓強接近此時前一級氣缸工作氣體的壓強；隨著該氣缸壓縮行程結(jié)束轉(zhuǎn)為膨脹行程時，當(dāng)與該氣缸進氣口連接的氣體通道內(nèi)氣體壓強小于或等于此時前一級氣缸工作氣體壓強時前一級氣缸的排氣閥門打開使氣體從前一級氣缸進入該氣缸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1及權(quán)利要求2所述的壓氣或透平裝置，其特征在于還設(shè)置有熱交換室，所述熱交換室一端與一個壓氣或透平裝置的第一氣缸相連，另一端與另一個壓氣或透平裝置的第一氣缸相連。
全文摘要
一種壓氣或透平裝置，包括第一氣缸、第二氣缸至第N氣缸，所述第一氣缸、第二氣缸至第N氣缸的容積依次遞增或遞減，在所述第一氣缸、第二氣缸至第N氣缸分別設(shè)有第一活塞、第二活塞至第N活塞，N是大于等于0的自然數(shù)；所述第一活塞、第二活塞至第N活塞與傳動機構(gòu)連接，處于氣缸遞增或遞減序列上的氣缸中的前一級氣缸的排氣管與后一級氣缸的進氣管串連，且當(dāng)相連的前一級氣缸和后一級氣缸中的一個氣缸處于氣體壓縮狀態(tài)時，另一氣缸處于氣體膨脹狀態(tài)，處于前一級的壓縮狀態(tài)的氣缸中的氣體單向進入處于后一級的膨脹狀態(tài)的氣缸之中。本發(fā)明具有整機材料適配性能好，以及在密閉的空間內(nèi)壓縮或膨脹，可以避免壓力損失的優(yōu)點。
文檔編號F04B41/06GK102536753SQ201210035120
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月16日
發(fā)明者湯斌 申請人:湯斌