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CN103089482B - 压气单元热气机 - Google Patents

压气单元热气机 Download PDF

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CN103089482B
CN103089482B CN201310037485.7A CN201310037485A CN103089482B CN 103089482 B CN103089482 B CN 103089482B CN 201310037485 A CN201310037485 A CN 201310037485A CN 103089482 B CN103089482 B CN 103089482B
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China
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injection unit
air injection
heat engine
unit heat
gas
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靳北彪
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XUZHOU ZHONGGONG PRECISION DIE FORGING Co.,Ltd.
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Molecule Power Beijing Technology Co Ltd
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

本发明公开了一种压气单元热气机，包括气缸活塞机构、加热器、冷却器和压气装置，所述气缸活塞机构的气缸经连通通道与所述压气装置的气体入口连通，所述加热器设置在所述气缸活塞机构的气缸上和/或设置在所述连通通道上，所述冷却器设置在所述压气装置上和/或设置在所述压气装置和所述加热器之间的所述连通通道上，在所述连通通道上设压缩气体入口，所述压气装置的气体出口与所述压缩气体入口连通。本发明结构简单、效率高、造价低使用寿命长。

Description

压气单元热气机
技术领域
本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种热气机。
背景技术
传统热气机例如斯特林发动机，其冷缸和热缸的压力基本相同，而且压缩比非常低（目前世界上最好的斯特林发动机的压缩比仅为2左右），这些都严重影响着斯特林发动机的效率，不仅如此，冷缸和热缸之间必须具有特定的相位差，这就不可避免的影响其使用范围。因此需要发明一种新型热气机。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：
方案1.一种压气单元热气机，包括气缸活塞机构、加热器、冷却器和压气装置，所述气缸活塞机构的气缸经连通通道与所述压气装置的气体入口连通，所述加热器设置在所述气缸活塞机构的气缸上和/或设置在所述连通通道上，所述冷却器设置在所述压气装置上和/或设置在所述压气装置的气体入口和所述加热器之间的所述连通通道上，在所述连通通道上设压缩气体入口，所述压气装置的气体出口与所述压缩气体入口连通。
方案2.在方案1的基础上，进一步在所述压缩气体入口和所述加热器之间的所述连通通道上设填料式回热器。
方案3.在方案1的基础上，进一步在所述压缩气体入口和所述加热器之间的所述连通通道上设热交换器式回热器，所述热交换器式回热器的被加热流体入口与所述压缩气体入口连通，所述热交换器式回热器的被加热流体出口与所述加热器连通。
方案4.在方案3的基础上，进一步在连通所述热交换器式回热器的被加热流体出口和所述加热器的通道上设热压缩气体正时控制阀。
方案8.在方案1至方案4中任一方案的基础上，所述压气单元热气机进一步还包括正时控制阀，所述压缩气体入口设在所述冷却器和所述加热器之间的所述连通通道上；所述正时控制阀设置在所述压缩气体入口和所述冷却器之间的所述连通通道上，或设在所述冷却器和所述压气装置的气体入口之间的所述连通通道上。
方案9.一种压气单元热气机，包括气缸活塞机构、内燃燃烧室、冷却器和压气装置，所述气缸活塞机构的气缸经连通通道与所述压气装置的气体入口连通，所述内燃燃烧室设置在所述气缸活塞机构的气缸内和/或设置在所述连通通道内，所述冷却器设置在所述压气装置上和/或设置在所述压气装置的气体入口和所述内燃燃烧室之间的所述连通通道上，在所述连通通道上设压缩气体入口，所述压气装置的气体出口与所述压缩气体入口连通，在工质通道壁上设工质导出口。
方案10.在方案9的基础上进一步将所述工质导出口设置在所述冷却器与所述内燃燃烧室之间的所述连通通道上。
方案11.在方案9的基础上在所述内燃燃烧室与所述冷却器之间的所述连通通道上设填料式回热器。
方案12.在方案9的基础上在所述压缩气体入口和所述内燃燃烧室之间的所述连通通道上设填料式回热器。
方案13.在方案9的基础上在所述压缩气体入口和所述内燃燃烧室之间的所述连通通道上设热交换器式回热器，所述热交换器式回热器的被加热流体入口与所述压缩气体入口连通，所述热交换器式回热器的被加热流体出口与所述内燃燃烧室连通。
方案14.在方案13的基础上在连通所述热交换器式回热器的被加热流体出口和所述内燃燃烧室的通道上设热压缩气体正时控制阀。
方案15.在方案9的基础上将所述压气装置设为活塞式压气机；所述工质导出口设置在所述活塞式压气机的气缸上。
方案16.在方案9的基础上将所述工质导出口与乏气储罐连通。
方案17.将方案9至方案16中任一项的基础上，所述压气单元热气机还包括正时控制阀，所述压缩气体入口设在所述冷却器和所述内燃燃烧室之间的所述连通通道上；所述正时控制阀设置在所述压缩气体入口和所述冷却器之间的所述连通通道上，或设在所述冷却器和所述压气装置的气体入口之间的所述连通通道上。
方案18.在方案1至方案17中任一项的基础上，在连通所述压气装置的气体出口与所述压缩气体入口的通道上设压缩气体正时控制阀。
方案19.在方案8的基础上，所述压气单元热气机还包括有气体做功机构，所述气体做功机构设在所述正时控制阀和所述冷却器之间的所述连通通道上。
方案20.在方案17的基础上，所述压气单元热气机还包括有气体做功机构，所述气体做功机构设在所述正时控制阀和所述冷却器之间的所述连通通道上。
方案21.在方案19或方案20的基础上，将所述正时控制阀设置在所述压缩气体入口和所述冷却器之间的所述连通通道上。
方案22.在方案19至方案21中任一项的基础上，在连通所述压气装置的气体出口与所述压缩气体入口的通道上设压缩气体正时控制阀。
方案23.在方案1至方案22中任一方案的基础上，将所述压气单元热气机的工质设为水蒸气或设为气体混合物。
方案24.在方案1至方案22中任一方案的基础上，将所述压气单元热气机的循环工质设为氦气、氩气或氢气。
方案25.在方案1至方案24中任一方案的基础上，将所述压气装置设为叶轮式压气机。
方案26.在方案1至方案24中任一方案的基础上，将所述压气装置设为活塞式压气机。
方案27.在方案1至方案24中任一方案的基础上，将所述压气装置设为由多个活塞式压气机串联构成的多级活塞式气体压缩机构。
方案28.在方案18或方案22的基础上，将所述压气装置设为活塞式压气机，所述压缩气体正时控制阀与所述活塞式压气机的供气阀一体化设置，所述活塞式压气机按正时关系与所述气缸活塞机构联动。
方案29.在方案1至方案24中任一方案的基础上将所述压气装置设为罗茨式压气机。
方案30.在方案1至方案24中任一方案的基础上将所述压气装置设为螺杆式压气机。
方案31.在方案18或方案22的基础上在连通所述压气装置的气体出口和所述压缩气体正时控制阀的通道上设储气罐。
方案32．在方案1至方案31中任一方案的基础上，将所述压气装置设为活塞式压气机，所述气缸活塞机构的活塞经连杆与曲轴的连杆轴颈连接，所述活塞式压气机的活塞经连杆与同一曲轴的不同连杆轴颈连接，与所述气缸活塞机构的活塞连接的所述连杆轴颈和与所述活塞式压气机的活塞连接的所述连杆轴颈之间的相位差为180度。
方案33．在方案1至方案31中任一方案的基础上，将所述压气装置设为活塞式压气机，所述气缸活塞机构的活塞经连杆与曲轴的连杆轴颈连接，所述活塞式压气机的活塞经连杆与不同曲轴的连杆轴颈连接，与所述气缸活塞机构的活塞连接的所述曲轴和与所述活塞式压气机的活塞连接的所述曲轴联动，与所述气缸活塞机构的活塞连接的所述连杆轴颈和与所述活塞式压气机的活塞连接的所述连杆轴颈之间的相位差为180度。
方案34.在方案26、28、32或方案33的基础上将所述活塞式压气机设为并联的多个。
方案35.在方案1至4中任一方案或方案9至16中任一方案的基础上，所述压气单元热气机还包括正时控制阀，所述压缩气体入口设在所述冷却器和所述压气装置的气体入口之间的所述连通通道上；所述正时控制阀设置在所述压缩气体入口和所述压气装置的气体入口之间的所述连通通道上。
方案36.在方案1至方案35中任一方案的基础上，所述压气单元热气机还包括低温冷源，所述低温冷源用于提供低温物质，所述低温物质用于冷却所述压气装置中和/或即将进入所述压气装置的工质。
方案37.在方案9等所有设置有所述工质导出口的技术方案的基础上，所述压气单元热气机还包括附属涡轮动力机构和附属叶轮压气机，所述工质导出口与所述附属涡轮动力机构的工质入口连通，所述附属涡轮动力机构的工质出口经附属冷却器与所述附属叶轮压气机的工质入口连通，所述附属叶轮压气机的工质出口与工质闭合回路连通；在所述附属涡轮动力机构的工质出口与所述附属叶轮压气机的工质入口之间的通道上设附属工质导出口。
方案38.在方案9等所有设置所述内燃燃烧室的方案的基础上，将所述内燃燃烧室排出的物质的质量流量设为大于从工质闭合回路外导入所述内燃燃烧室的物质的质量流量。
方案39.在方案9等所有设置所述工质导出口的技术方案的基础上，所述压气单元热气机还包括四类门气缸活塞机构，所述四类门气缸活塞机构的供气口与所述气缸活塞机构连通，所述四类门气缸活塞机构的回充口与所述工质导出口连通。
方案40.在方案9等所有设置所述内燃燃烧室的技术方案的基础上，所述压气单元热气机还包括氧化剂源、氧化剂传感器和氧化剂控制装置，所述氧化剂传感器设在工质闭合回路内，所述氧化剂传感器对所述氧化剂控制装置提供信号，所述氧化剂源经氧化剂控制阀与所述工质闭合回路连通，所述氧化剂控制装置控制所述氧化剂控制阀。
方案41.在方案1至方案40中任一方案的基础上，所述气缸活塞机构和/或所述压气装置设为活塞液体机构，所述活塞液体机构包括气液缸和气液隔离结构，所述气液隔离结构设在所述气液缸内。
方案42.在方案41的基础上，所述气液缸内的气体工质对所述气液隔离结构的压力大于所述气液缸内的液体和所述气液隔离结构做往复运动时的惯性力之和。
方案43.在方案1至方案42中任一方案的基础上，所述压气装置设为叶轮式压气机；在所述压缩气体入口与所述冷却器之间的通道上设涡轮动力机构，所述涡轮动力机构对所述叶轮压气机输出动力。
方案44.在方案1至方案43中任一方案的基础上，进一步在所述压气装置的气体出口与所述压缩气体入口之间的通道上附属加热器。
方案45.在方案44的基础上，所述附属加热器的热源设为所述加热器的余热。
方案46.在方案1至方案8中任一项的基础上，将所述连通通道在和所述气缸活塞机构的气缸连通的一端分为供气通道和回充通道，所述供气通道和所述回充通道分别与所述气缸活塞机构的气缸连通，所述加热器设置在所述气缸活塞机构的气缸上和/或设置在所述供气通道上，在所述供气通道和所述回充通道上分别设正时控制阀。
方案47.在方案9至方案17中任一项的基础上将所述连通通道在和所述气缸活塞机构的气缸连通的一端分为供气通道和回充通道，所述供气通道和所述回充通道分别与所述气缸活塞机构的气缸连通，所述内燃燃烧室设置在所述气缸活塞机构的气缸内和/或设置在所述供气通道内，在所述供气通道和所述回充通道上分别设正时控制阀。
方案48.在方案1至方案47中任一方案的基础上，所述压气单元热气机还包括正时控制阀，所述压缩气体入口设在所述冷却器和所述加热器之间的所述连通通道上；所述正时控制阀设置在所述压缩气体入口和所述冷却器之间的所述连通通道上，在连通所述压气装置的气体出口与所述压缩气体入口的通道上设压缩气体正时控制阀，所述气缸活塞机构设为并联的两个以上。
在所有设有所述加热器的技术方案中，都可以选择性的将所述加热器具体的设为以外燃燃烧室为热源的外燃加热器，或将所述加热器具体的设为以余热为热源的余热加热器，或将所述加热器具体的设为以太阳能为热源的太阳能加热器。
本发明的原理是：在所述气缸活塞机构的活塞处于上止点附近时，将经所述压气装置增压后的压缩空气直接或经所述回热器（填料式回热器或热交换器式回热器）供送到所述加热器内，在所述加热器内吸热（恒温吸热、吸热升压或吸热升温）后推动所述气缸活塞机构的活塞下行对外做功，当所述气缸活塞机构的活塞下行到一定程度时停止向所述加热器内供送压缩空气，当所述气缸活塞机构的活塞趋近下止点时（或越过下止点时）打开所述正时控制阀，气体工质直接或经所述回热器（填料式回热器或热交换器式回热器）进入所述冷却器并在所述冷却器内被冷却后进入所述压气装置，如此循环周而复始对外做功。
本发明中，所述四类门气缸活塞机构是指气缸上设有进气口、排气口、供气口和回充口，在所述进气口、所述排气口、所述供气口和所述回充口处依次对应设置进气门、排气门、供气门和回充门的气缸活塞机构。
本发明中，通过调整所述工质闭合回路的工作压力以及所述气缸活塞机构的排量，以控制所述气缸活塞机构的质量排量，使所述内燃燃烧室排出的物质的质量流量M2大于从所述工质闭合回路外导入所述内燃燃烧室的物质的质量流量M1，也就是说除了从所述工质闭合回路外导入所述内燃燃烧室的物质外，还有一部分物质是从所述工质闭合回路中导入所述内燃燃烧室的，由于所述内燃燃烧室是设置在所述工质闭合回路内的，所以也就是说从所述内燃燃烧室排出的物质至少有一部分流回所述内燃燃烧室，即实现了工质在所述气缸活塞机构和所述压气装置之间有往复流动。从所述工质闭合回路外向所述内燃燃烧室导入的物质可以是氧化剂、还原剂、压缩气体或高温燃气等。
本发明中，所述工质闭合回路是指由所述气缸活塞机构、所述内燃燃烧室（或所述加热器）、所述冷却器、所述压气装置等及它们之间的连通通道构成的工质可循环流动的空间。
本发明中，所述气液缸是指可以容纳气体工质和/或液体，并能承受一定压力的容器，所述气液缸被所述气液隔离结构分隔成气体端和液体端，所述气液缸的气体端设有气体工质流通口，所述气体工质流通口用于与所述工质闭合回路中的其他装置或机构连通；所述气液缸的液体端设有液体流通口，所述液体流通口用于与液压动力机构和/或液体工质回送系统连通。
本发明中，所述气液隔离结构是指可以在所述气液缸中做往复运动的结构体，如隔离板、隔离膜、活塞等，其作用是隔离所述气液缸中的气体工质和液体，优选地，所述气液隔离结构和所述气液缸密封滑动配合。在所述活塞液体机构工作过程中，根据所述气液隔离结构处于所述气液缸内的不同位置，所述气液缸内可能全部是气体工质，也可能全部是液体，或者气体工质和液体同时存在。
本发明中，所述气液缸内的液体和所述气液隔离结构与传统的活塞连杆机构不同，传统的活塞连杆机构中的活塞可受连杆的推力或拉力停下，从而实现对活塞行程的限制，而在所述气液缸中，当所述气液缸内的气体工质做正功时，所述气液隔离结构受压力向下止点方向移动，将液体以高压形式排出所述气液缸并推动液压动力机构（例如液体马达）对外做功，当液体即将排尽时，改变液体马达工作模式或启动液体工质回送系统，使所述气液缸内的液体不再减少，此时液体会对所述气液缸内的所述气液隔离结构施加制动力，使其停止，以防止其撞击气液缸的液体端底部的壁；当不断向所述气液缸内输入液体时，所述气液隔离结构会不断向上止点方向移动，当到达上止点附近时，停止向所述气液缸内输入液体或者使所述气液缸内的液体减少（流出），尽管如此，所述气液缸内的液体和所述气液隔离结构仍然会由于惯性向上止点方向运动，此时，如果所述气液缸内的气体工质的压力不够高，则会导致所述气液隔离结构继续向上运动而撞击气液缸顶部的壁，为了避免这种撞击，需要使气液缸内气体工质的压力足够高，使其对所述气液隔离结构的压力大于所述气液缸内的液体和所述气液隔离结构做往复运动时的惯性力之和。
本发明中，在所述压气单元热气机的工作过程中所述气液缸内的液体和所述气液隔离结构做往复运动时的惯性力之和是变化的，因此在工程设计中应保证在任何工作时刻都满足“所述气液缸内的气体工质对所述气液隔离结构的压力大于所述气液缸内的液体和所述气液隔离结构做往复运动时的惯性力之和”的条件，例如通过调整所述工质闭合回路中的工作压力、调整气液隔离结构的质量、调整液体密度或调整液体深度等方式来实现，其中，所述液体深度是指液体在做往复运动方向上的液体的深度。
所谓的“调整所述工质闭合回路中的工作压力”是通过调整流入和/或流出所述工质闭合回路的气体工质的体积流量来实现的，例如可以通过调整所述工质导出口的开关间隔、每次开启的时间和/或所述工质导出口处控制阀的开口大小来实现。
本发明中，所述加热器是指加热流体和工质不发生混合且能对工质进行加热的装置，以及用太阳能对工质进行加热的装置；如热交换器式加热器、燃烧炉等。
本发明中，所述内燃燃烧室是指氧化剂和还原剂发生燃烧化学反应后所形成的高温产物直接作为循环工质或与所述工质闭合回路内事先存在的其它气体混合后作为循环工质的燃烧室。根据技术常识，需要在所述工质闭合回路上设置氧化剂和还原剂的入口，或者将氧化剂和还原剂预先存入所述工质闭合回路中。
本发明中，所述气缸包括气缸套、气缸盖以及由气缸套和气缸盖所形成的容积空间，所述气缸上的连通口可设置在气缸盖上，也可设置在气缸套上。
本发明中，所述气体做功机构是指一切可以利用气体工质膨胀和/或流动产生动力的机构，例如螺杆式气体做功机构、活塞式气体做功机构、叶轮式气体做功机构、罗茨式气体做功机构等，其作用是利用所述气缸活塞机构做功后的处于高能状态下的气体工质进行做功，所谓的高能状态是指在本发明压气单元热气机的循环中，气体工质处于温度最高、压力最大的状态。
本发明中，所述乏气储罐作为压缩气体源使用。
本发明中，所述压气装置是指能够对气体进行压缩的装置，例如活塞式压气机、叶轮式压气机、罗茨式压气机、螺杆式压气机等。
本发明中，所述热交换器式回热器是指设在所述冷却器之前的，能够将来自所述加热器流向所述冷却器的高温工质的热量传递给即将进入所述加热器的工质的热交换器。
本发明中，所述填料式回热器是指当高温工质流过多孔填料区域时将自身的热量留给填料，当低温工质逆行流过多孔填料区域时吸收填料所存储的热量的装置。
本发明中，所述冷却器是指能够使工质降温的装置，它可以是散热器，也可以是热交换器。
本发明中，所述压气单元热气机的工质为在循环中不发生相变或不完全发生相变的气体工质，例如空气、水和二氧化碳混合物、氦气、氩气、氢气等。
本发明中，所述工质通道壁是指工质所能接触到的空间的壁，包括所述气缸活塞机构、所述加热器（或所述内燃燃烧室）、所述冷却器、所述压气装置等单元以及它们之间的连通通道。
本发明中，所述工质导出口设置的目的是当由所述压气装置向系统内导入的工质的压力达到一定程度时，将多余工质放出。
本发明中，所谓的“相位差为180度”是指完全180度和由于机构结构的特点以及加工精度所产生的误差导致180度加减某一微小角度后的度数。
本发明中，所述低温冷源是指能提供温度在0℃以下的低温物质的装置、机构或储罐，例如采用商业购买方式获得的储存有低温物质的储罐，所述低温物质可以是液氮、液氧、液氦或液化空气等。在设置所述内燃燃烧室的结构中，当本发明中氧化剂为液氧时，液氧可直接作为所述低温物质。
本发明中，在设置所述内燃燃烧室的结构中，所述低温冷源以直接与所述工质闭合回路连通使所述低温物质与所述工质闭合回路内的工质混合的方式，或者以经换热装置使所述低温物质与所述工质闭合回路内的工质换热的方式，对所述压气装置中或即将进入所述压气装置的工质进行冷却处理。在设置所述加热器的结构中，所述低温冷源以经换热装置使所述低温物质与所述工质闭合回路内的工质换热的方式对所述压气装置中或即将进入所述压气装置的工质进行冷却处理。热气机是一种工作循环接近卡诺循环的动力机构，其热效率的计算可以参考卡诺循环热效率计算公式：从中可知，当冷源温度T2下降时，热效率η升高，而且向冷源排放的热量减少，如果冷源温度T2下降幅度很大，即冷源温度很低，则热效率η很高，向冷源排放的热量很小。由此推断，可用温度相当低的低温物质使冷源温度T2大幅下降，从而大幅减少向冷源排放的热量，有效提高发动机效率。
温度越低的低温物质（例如液氧、液氮或液氦等），在制造过程中需要消耗越多的能量，但是就单位质量而言，对发动机热效率η提升的贡献越大，就好比将能量存储在温度很低的物质中，相当于一种新型电池的概念，所述低温物质可以使用垃圾电等成本很低的能源来制造，从而有效降低发动机的使用成本。
本发明中，在设置所述内燃燃烧室的结构中，所述低温冷源中的所述低温物质发挥冷却作用后，既可导入所述工质闭合回路中，作为本发明的所述压气单元热气机的循环工质，也可不导入所述工质闭合回路中。
本发明中，所谓的两个装置连通，是指流体可以在两个装置之间单向或者双向流通。所谓的连通是指直接连通或经控制机构、控制单元或其他控制部件间接连通。
本发明中，所述氧化剂传感器是指对所述工质闭合回路中的氧化剂的含量进行检测的装置。所述氧化剂传感器对所述氧化剂控制装置提供信号，所述氧化剂控制装置根据所述氧化剂传感器提供的信号以及预先设定的所述工质闭合回路中静态或动态的氧化剂含量设定值对所述氧化剂控制阀进行控制以增加或减少向所述工质闭合回路中供给氧化剂的量，达到调控所述工质闭合回路中氧化剂的含量的目的。
所述氧化剂含量的设定值可以是一个数值，也可以是一个数值区间，例如：所述工质闭合回路中的氧化剂含量的设定值可以为5％、10％或10%~12%等。
所述氧化剂传感器可以设在远离所述内燃燃烧室的所述工质闭合回路上，可保证整个工质闭合回路是在富氧（氧含量大于零）状态下工作，使所述内燃燃烧室内发生稳定的燃烧化学反应，同时还可以防止积碳的发生。
本发明中，所述液氧包括商业液氧或现场制备的液氧。
本发明中，所述工质闭合回路内的工质需要经过压缩、加热升温升压、做功以及被冷却的过程，这就要求所述工质闭合回路能承受一定压力，选择性地，所述工质闭合回路的承压能力可设为大于2MPa、2.5MPa、3MPa、3.5MPa、4MPa、4.5MPa、5MPa、5.5MPa、6MPa、6.5MPa、7MPa、7.5MPa、8MPa、8.5MPa、9MPa、9.5MPa、10MPa、10.5MPa、11MPa、11.5MPa、12MPa、12.5MPa、13MPa、13.5MPa、14MPa、14.5MPa、15MPa、15.5MPa、16MPa、16.5MPa、17MPa、17.5MPa、18MPa、18.5MPa、19MPa、19.5MPa、20MPa、20.5MPa、21MPa、22MPa、23MPa、24MPa、25MPa、26MPa、27MPa、28MPa、29MPa、30MPa、31MPa、32MPa、33MPa、34MPa、35MPa、36MPa、37MPa、38MPa、39MPa或大于40MPa。
本发明中，所述燃料可以是碳氢化合物、碳氢氧化合物或固体碳。需要指出的是：采用固体碳作为燃料燃烧后没有水生成，且燃烧后产物中的二氧化碳浓度高，易液化；实施的过程中，固体碳可采用固体预先装配、粉末化后喷入、粉末化后再用液体或气体二氧化碳流化后喷入的方式输入热气机。
本发明中，应根据热能与动力领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或系统等。
本发明的有益效果如下：
本发明结构简单、效率高、造价低使用寿命长。
附图说明
图1所示的是本发明实施例1的结构示意图；
图2所示的是本发明实施例2的结构示意图；
图3所示的是本发明实施例3的结构示意图；
图4所示的是本发明实施例4的结构示意图；
图5所示的是本发明实施例5的结构示意图；
图6所示的是本发明实施例6的结构示意图；
图7所示的是本发明实施例7的结构示意图；
图8所示的是本发明实施例8的结构示意图；
图9所示的是本发明实施例9的结构示意图；
图10所示的是本发明实施例10的结构示意图；
图11所示的是本发明实施例11的结构示意图；
图12所示的是本发明实施例12的结构示意图；
图13所示的是本发明实施例13的结构示意图；
图14所示的是本发明实施例14的结构示意图；
图15所示的是本发明实施例15的结构示意图；
图16所示的是本发明实施例16的结构示意图；
图17所示的是本发明实施例17的结构示意图；
图18所示的是本发明实施例18的结构示意图；
图19所示的是本发明实施例19的结构示意图；
图20所示的是本发明实施例20的结构示意图；
图21所示的是本发明实施例21的结构示意图；
图22所示的是本发明实施例22的结构示意图；
图23所示的是本发明实施例23的结构示意图；
图24所示的是本发明实施例24的结构示意图；
图25所示的是本发明实施例25的结构示意图；
图26所示的是本发明实施例26的结构示意图；
图27所示的是本发明实施例27的结构示意图；
图28所示的是本发明实施例28的结构示意图；
图29所示的是本发明实施例29的结构示意图；
图30所示的是本发明实施例30的结构示意图；
图31所示的是本发明实施例31的结构示意图；
图32所示的是本发明实施例32的结构示意图；
图33所示的是本发明实施例33的结构示意图；
图34所示的是本发明实施例34的结构示意图；
图35所示的是本发明实施例35的结构示意图；
图36所示的是本发明实施例36的结构示意图；
图37所示的是本发明实施例37的结构示意图；
图38所示的是本发明实施例38的结构示意图；
图39所示的是本发明实施例39的结构示意图；
图40所示的是本发明实施例40的结构示意图；
图41所示的是本发明实施例41的结构示意图；
图42所示的是本发明实施例42的结构示意图；
图43所示的是本发明实施例43的结构示意图；
图44所示的是本发明实施例44的结构示意图；
图45所示的是本发明实施例45的结构示意图；
图46所示的是本发明实施例46的结构示意图；
图47所示的是本发明实施例47的结构示意图；
图48所示的是本发明实施例48的结构示意图；
图49所示的是本发明实施例49的结构示意图；
图50所示的是本发明实施例50的结构示意图；
图51所示的是本发明实施例51的结构示意图；
图52所示的是本发明实施例52的结构示意图；
图53所示的是本发明实施例53的结构示意图；
图54所示的是本发明实施例54的结构示意图；
图55所示的是本发明实施例55的结构示意图；
图56所示的是本发明实施例56的结构示意图；
图57所示的是本发明实施例57的结构示意图；
图58所示的是本发明实施例58的结构示意图。
图中：
1气缸活塞机构、12供气通道、11回充通道、2加热器、3压缩气体入口、4正时控制阀、5冷却器、6压气装置、60多级活塞式气体压缩机构、61叶轮式压气机、62活塞式压气机、63罗茨式压气机、64螺杆式压气机、23填料式回热器、22热交换器式回热器、31压缩气体正时控制阀、30储气罐、32热压缩气体正时控制阀、35工质导出口、36乏气储罐、200内燃燃烧室、201外燃热交换器、202余热热交换器、203太阳能热交换器、7气体做功机构、50低温冷源、51氧化剂传感器、52氧化剂控制装置、55氧化剂源、70附属涡轮动力机构、71附属叶轮压气机、72附属冷却器、75附属工质导出口、8四类门气缸活塞机构、81进气口、82排气口、83供气口、84回充口、85进气门、86排气门、87供气门、88回充门、15工质回送系统、16液压动力机构、17气液隔离机构、18气液缸、19活塞液体机构、100过程控制机构、65工质回送系统、66液压动力机构、67气液隔离机构、68气液缸、69活塞液体机构、600过程控制机构、21附属加热器、9涡轮动力机构、10旁通口。
具体实施方式
实施例1
如图1所示的压气单元热气机，包括气缸活塞机构1、加热器2、冷却器5和压气装置6，所述气缸活塞机构1的气缸经连通通道与所述压气装置6的气体入口连通，所述加热器2设置在所述连通通道上，所述冷却器5设置在所述压气装置6的气体入口和所述加热器2之间的所述连通通道上，在所述连通通道上设压缩气体入口3，具体的，所述压缩气体入口3设置在所述冷却器5和所述加热器2之间的所述连通通道上，所述压气装置6的气体出口与所述压缩气体入口3连通。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于2MPa。
作为可变换的实施方式，所述加热器2可以设置在所述气缸活塞机构1的气缸上代替设置在所述连通通道上或者在所述气缸活塞机构1的气缸上和所述连通通道上同时设置；所述冷却器5可以设置在所述压气装置6上代替设置在所述压气装置6的气体入口和所述加热器2之间的所述连通通道上或者在所述压气装置6上和所述压气装置6的气体入口与所述加热器2之间的所述连通通道上同时设置；所述压缩气体入口3还可以设置在所述连通通道上的其他位置。
实施例2
如图2所示的压气单元热气机，其与实施例1的区别在于：
在连通所述压气装置6的气体出口与所述压缩气体入口3的通道上设压缩气体正时控制阀31。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于2.5MPa。
实施例1中的可变换的实施方式中，也可以参考本实施例设置所述压缩气体正时控制阀31。
实施例3
如图3所示的压气单元热气机，其与实施例2的区别在于，所述压气装置6设为活塞式压气机62，所述冷却器5设置在所述活塞式压气机62的气缸上，所述加热器2设置在所述气缸活塞机构1的气缸上。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于3MPa。
实施例4
如图4所示的压气单元热气机，在实施例2的基础上，所述压气单元热气机还包括正时控制阀4；所述正时控制阀4设置在所述压缩气体入口3和所述冷却器5之间的连通通道上。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于3.5MPa。
作为可以变换的实施方式，所述压缩气体正时控制阀31和所述正时控制阀4不必同时设置，在不设置所述压缩气体正时控制阀31的结构中，也可以参照本实施例设置所述正时控制阀4；所述正时控制阀4还可以改为设置在所述冷却器5和所述压气装置6的气体入口之间的所述连通通道上。
实施例5
如图5所示的压气单元热气机，在实施例4的基础上，在所述压缩气体入口3和所述加热器2之间的所述连通通道上设填料式回热器23。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于4MPa。
作为可以变换的实施方式，在不设所述压缩气体正时控制阀31和/或所述正时控制阀4的结构中，或者，在所述正时控制阀4设置所述冷却器5和所述压气装置6的气体入口之间的所述连通通道上的结构中，也可以参照本实施例设置所述填料式回热器23。
实施例6
如图6所示的压气单元热气机，其与实施例4的区别在于，在所述压缩气体入口3和所述加热器2之间的所述连通通道上设热交换器式回热器22，所述热交换器式回热器22的被加热流体入口与所述压缩气体入口3连通，所述热交换器式回热器22的被加热流体出口经所述连通通道与所述加热器2连通。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于4.5MPa。
作为可以变换的实施方式，在不设所述压缩气体正时控制阀31和/或所述正时控制阀4的结构中，或者，在所述正时控制阀4设置所述冷却器5和所述压气装置6的气体入口之间的所述连通通道上的结构中，也可以参照本实施例设置所述热交换器式回热器22。
实施例7
如图7所示的压气单元热气机，其与实施例4的区别在于，所述压气装置6设为叶轮式压气机61。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于5MPa。
实施例8
如图8所示的压气单元热气机，其与实施例4的区别在于，所述压气装置6设为由两个活塞式压气机62串联构成的两级活塞式气体压缩机构60。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于5.5MPa。
实施例9
如图9所示的压气单元热气机，其与实施例4的区别在于，所述压气装置6设为由三个活塞式压气机62串联构成的三级活塞式气体压缩机构60。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于6MPa。
作为可以变换的实施方式，所述压气装置6可以设为由四个或者更多个活塞式压气机62串联构成的多级活塞式气体压缩机构60。
实施例10
如图10所示的压气单元热气机，其与实施例4的区别在于，所述压气装置6设为活塞式压气机62，所述压缩气体正时控制阀31与所述活塞式压气机62的供气阀一体化设置，所述活塞式压气机62按正时关系与所述气缸活塞机构1联动。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于6.5MPa。
实施例11
如图11所示的压气单元热气机，其与实施例4的区别在于，所述压气装置6设为罗茨式压气机63。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于7MPa。
实施例12
如图12所示的压气单元热气机，其与实施例4的区别在于，所述压气装置6设为螺杆式压气机64；所述冷却器5设在所述压缩气体入口3与所述加热器2之间的所述连通通道上。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于8MPa。
实施例13
如图13所示的压气单元热气机，其与实施例4的区别在于，在所述压气装置6的气体出口和所述压缩气体正时控制阀31之间的连通通道上设储气罐30。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于9MPa。
本发明中的所有设有所述压缩气体正时控制阀31的实施方式中，都可以参照本实施例设置所述储气罐30。
实施例14
如图14所示的压气单元热气机，在实施例6的基础上，所述热交换器式回热器22的被加热流体出口与所述加热器2经另一条连通通道连通，在连通所述热交换器式回热器22的被加热流体出口和所述加热器2的连通通道上设热压缩气体正时控制阀32。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于10MPa。
实施例15
如图15所示的压气单元热气机，其与实施例4的区别在于，所述加热器2设为以外燃燃烧室为热源的外燃热交换器201。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于11MPa。
实施例16
如图16所示的压气单元热气机，其与实施例4的区别在于，所述加热器2设为以余热为热源的余热热交换器202。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于12MPa。
实施例17
如图17所示的压气单元热气机，其与实施例4的区别在于，所述加热器2设为以太阳能为热源的太阳能热交换器203。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于13MPa。
实施例1-17中，所述压气单元热气机的工质可以设为水蒸气或设为气体混合物，或设为氦气、氩气或氢气；实施例4至实施例12、实施例14至实施例17中，所述压缩气体正时控制阀31和所述正时控制阀4可以不设，也可以择一设置；实施例7至实施例13和实施例15至实施例17中，可以参考实施例5中设置所述填料式回热器23或者参考实施例6设置所述热交换器式回热器22，在设置所述热交换器式回热器22的结构中，还可以参照实施例14设置所述热压缩气体正时控制阀32；在实施例1至实施例12和实施例14至实施例17以及这些实施例中的可变换的实施例中，可以按照实施例13的方式设置所述储气罐30，实施例1实施例14及这些实施例的可变换的实施方式中，可以参照实施例15至实施例17，将所述加热器2设置成不同的形式。
实施例18
如图18所示的压气单元热气机，包括气缸活塞机构1、内燃燃烧室200、冷却器5和压气装置6，所述气缸活塞机构1的气缸经连通通道与所述压气装置6的气体入口连通，所述内燃燃烧室200设置在所述气缸活塞机构1的气缸内，所述冷却器5设置在所述压气装置6的气体入口和所述内燃燃烧室200之间的所述连通通道上，在所述连通通道上设压缩气体入口3，具体的，所述压缩气体入口3设置在所述冷却器5和所述加热器2之间的所述连通通道上，所述压气装置6的气体出口与所述压缩气体入口3连通，在所述内燃燃烧室200与所述压缩气体入口3之间的所述连通通道上设工质导出口35。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于14MPa。
作为可变换的实施方式，所述内燃燃烧室200可以设置在所述连通通道内代替设置在所述气缸活塞机构1的气缸内或者在所述气缸活塞机构1的气缸内和所述连通通道内同时设置；所述冷却器5可以设置在所述压气装置6上代替设置在所述压气装置6的气体入口和所述内燃燃烧室200之间的所述连通通道上或者在所述压气装置6上和所述压气装置6的气体入口与所述内燃燃烧室200之间的所述连通通道上同时设置；所述工质导出口35还可以设置在工质通道壁的其它位置上；所述压缩气体入口3还可以设置在所述连通通道上的其他位置。
实施例19
如图19所示的压气单元热气机，其与实施例18的区别在于，所述内燃燃烧室200改设在所述压缩气体入口3与所述气缸活塞机构1的气缸之间的所述连通通道上，所述压气装置6的气体出口与所述压缩气体入口3之间的连通通道上设压缩气体正时控制阀31。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于14MPa。
实施例18中的可变换的实施方式中，也可以参考本实施例设置所述压缩气体正时控制阀31。
实施例20
如图20所示的压气单元热气机，其与实施例19的区别在于，所述压气装置6设为活塞式压气机62，所述冷却器5设在所述活塞式压气机62上，所述内燃燃烧室200设置在所述气缸活塞机构1的气缸内。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于15MPa。
实施例21
如图21所示的压气单元热气机，在实施例19的基础上，还包括正时控制阀4，所述正时控制阀4设置在所述压缩气体入口3和所述冷却器5之间的所述连通通道上。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于16MPa。
作为可以变换的实施方式，所述压缩气体正时控制阀31和所述正时控制阀4不必同时设置，在不设置所述压缩气体正时控制阀31的结构中，也可以参照本实施例设置所述正时控制阀4；所述正时控制阀4还可以改为设置在所述压气装置6的气体入口和所述冷却器5之间的所述连通通道上。
实施例22
如图22所示的压气单元热气机，其与实施例21的区别在于，在所述压缩气体入口3和所述内燃燃烧室200之间的所述连通通道上设填料式回热器23。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于17MPa。
作为可以变换的实施方式，在不设所述压缩气体正时控制阀31和/或所述正时控制阀4的结构中，或者，所述正时控制阀4设置在所述压气装置6的气体入口和所述冷却器5之间的所述连通通道上的结构中，也可以参照本实施例设置所述填料式回热器23。
实施例23
如图23所示的压气单元热气机，其与实施例21的区别在于，在所述压缩气体入口3和所述内燃燃烧室200之间的所述连通通道上设热交换器式回热器22，所述热交换器式回热器22的被加热流体入口与所述压缩气体入口3连通，所述热交换器式回热器22的被加热流体出口经所述连通通道与所述加热器2连通。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于17MPa。
作为可以变换的实施方式，在不设所述压缩气体正时控制阀31和/或所述正时控制阀4的结构中，或者，所述正时控制阀4设置在所述压气装置6的气体入口和所述冷却器5之间的所述连通通道上的结构中，也可以参照本实施例设置所述热交换器式回热器22。
实施例24
如图24所示的压气单元热气机，其与实施例21的区别在于，所述压气装置6设为叶轮式压气机61。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于18MPa。
实施例25
如图25所示的压气单元热气机，其与实施例21的区别在于，所述压气机6设为由两个活塞式压气机62串联构成的两级活塞式气体压缩机构60。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于19MPa。
实施例26
如图26所示的压气单元热气机，其与实施例21的区别在于，所述压气装置6设为由三个活塞式压气机62串联构成的三级活塞式气体压缩机构60。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于20MPa。
作为可以变换的实施方式，所述压气装置6还可以设为由四个或者更多个活塞式压气机62串联构成的多级活塞式气体压缩机构60。
实施例27
如图27所示的压气单元热气机，其与实施例21的区别在于，所述压气装置6设为活塞式压气机62，所述压缩气体正时控制阀31与所述活塞式压气机62的供气阀一体化设置，所述活塞式压气机62按正时关系与所述气缸活塞机构1联动。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于21MPa。
实施例28
如图28所示的压气单元热气机，其与实施例21的区别在于，所述压气装置6设为罗茨式压气机63。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于22MPa。
实施例29
如图29所示的压气单元热气机，其与实施例21的区别在于，所述压气装置6设为螺杆式压气机64。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于23MPa。
实施例30
如图30所示的压气单元热气机，其与实施例21的区别在于，在所述压气装置6的气体出口和所述压缩气体正时控制阀31之间的连通通道上设储气罐30。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于24MPa。
本发明的所有设有所述压缩气体正时控制阀31的实施方式中，都可以参照本实施例设置所述储气罐30。
实施例31
如图31所示的压气单元热气机，在实施例23的基础上，所述热交换器式回热器22的被加热流体出口和所述加热器2经另一条连通通道连通，在连通所述热交换器式回热器22的被加热流体出口和所述加热器2的连通通道上设热压缩气体正时控制阀32。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于25MPa。
实施例32
如图32所示的压气单元热气机，其与实施例21的区别在于，所述工质导出口35与乏气储罐36连通。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于26MPa。
本发明的所有设置所述工质导出口35的实施方式中，都可以参照本实施例设置所述乏气储罐36。
实施例33
如图33所示的压气单元热气机，其与实施例21的区别在于，所述工质导出口35设置在所述活塞式压气机62的气缸上。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于27MPa。
实施例34
如图34所示的压气单元热气机，其与实施例22的区别在于，所述压气装置6设为活塞式压气机62，所述气缸活塞机构1的活塞经连杆与曲轴的连杆轴颈连接，所述活塞式压气机62的活塞经连杆与同一曲轴的不同连杆轴颈连接，与所述气缸活塞机构1的活塞连接的所述连杆轴颈和与所述活塞式压气机62的活塞连接的所述连杆轴颈之间的相位差为180度，且所述气缸活塞机构1和所述活塞式压气机62共线设置。
所述冷却器5设在所述压缩气体入口3与所述填料式回热器23之间的所述连通通道上；所述正时控制阀4设在所述压缩气体入口3与所述活塞式压气机62的气体入口之间的所述连通通道上。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于28MPa。
作为可以变换的实施例方式，本实施例中的所述填料式回热器23、所述正时控制阀4、所述压缩气体正时控制阀31可以不设，也可以择一设置，或任择两个设置。
实施例35
如图35所示的压气单元热气机，其与实施例34的区别在于，所述内燃燃烧室200设在所述气缸活塞机构1的气缸内，所述气缸活塞机构1的活塞经连杆与曲轴的连杆轴颈连接，所述活塞式压气机62的活塞经连杆与不同曲轴的连杆轴颈连接，与所述气缸活塞机构1的活塞连接的所述曲轴和与所述活塞式压气机62的活塞连接的所述曲轴联动，与所述气缸活塞机构1的活塞连接的所述连杆轴颈和与所述活塞式压气机62的活塞连接的所述连杆轴颈之间的相位差为180度。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于29MPa。
具体实施时，所述气缸活塞机构1和所述活塞式压气机62可共线设置，也可平行设置。
作为可以变换的实施例方式，本实施例中的所述填料式回热器23、所述正时控制阀4、所述压缩气体正时控制阀31可以不设，也可以择一设置，或任择两个设置。
实施例36
如图36所示的压气单元热气机，其与实施例34的区别在于，所述气缸活塞机构1和所述活塞式压气机62平行设置。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于30MPa。
实施例34中的可变换的实施方式中，也可以参照本实施例的方式设置所述气缸活塞机构1和所述活塞式压气机62。
实施例37
如图37所示的压气单元热气机，其与实施例5的区别在于，所述压气装置6设为活塞式压气机62，所述气缸活塞机构1的活塞经连杆与曲轴的连杆轴颈连接，所述活塞式压气机62的活塞经连杆与同一曲轴的不同连杆轴颈连接，与所述气缸活塞机构1的活塞连接的所述连杆轴颈和与所述活塞式压气机62的活塞连接的所述连杆轴颈之间的相位差为180度，且所述气缸活塞机构1和所述活塞式压气机62共线设置；所述压缩气体入口3设在所述冷却器5和所述压气装置6的气体入口之间的所述连通通道上；所述正时控制阀4设置在所述压缩气体入口3和所述压气装置6的气体入口之间的所述连通通道上。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于31MPa。
作为可以变换的实施例方式，本实施例中的所述填料式回热器23、所述正时控制阀4、所述压缩气体正时控制阀31可以不设，也可以择一设置，或任择两个设置；所述压缩气体入口3还可以参照实施例5设在所述冷却器5和所述加热器2之间的所述连通通道上，此时，所述正时控制阀4可以设置在所述压缩气体入口3和所述冷却器5之间的连通通道上。
实施例38
如图38所示的压气单元热气机，其与实施例5的区别在于，所述压气装置6设为活塞式压气机62，所述加热器2设置在所述气缸活塞机构1上，且所述连通通道上和所述活塞式压气机62上均设所述冷却器5，所述气缸活塞机构1的活塞经连杆与曲轴的连杆轴颈连接，所述活塞式压气机62的活塞经连杆与不同曲轴的连杆轴颈连接，与所述气缸活塞机构1的活塞连接的所述曲轴和与所述活塞式压气机62的活塞连接的所述曲轴联动，与所述气缸活塞机构1的活塞连接的所述连杆轴颈和与所述活塞式压气机62的活塞连接的所述连杆轴颈之间的相位差为180度；所述压缩气体入口3设在所述冷却器5和所述压气装置6的气体入口之间的所述连通通道上；所述正时控制阀4设置在所述压缩气体入口3和所述压气装置6的气体入口之间的所述连通通道上。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于32MPa。
选择性地，所述气缸活塞机构1和所述活塞式压气机62可共线设置，也可平行设置。
作为可以变换的实施例方式，本实施例中的所述填料式回热器23、所述正时控制阀4、所述压缩气体正时控制阀31可以不设，也可以择一设置，或任择两个设置；所述压缩气体入口3还可以参照实施例5设在所述冷却器5和所述加热器2之间的所述连通通道上，此时，所述正时控制阀4可以设置在所述压缩气体入口3和所述冷却器5之间的所述连通通道上。
实施例39
如图39所示的压气单元热气机，其与实施例37的区别在于，所述气缸活塞机构1和所述活塞式压气机62平行设置。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于33MPa。
实施例40
如图40所示的压气单元热气机，其与实施例34的区别在于，所述活塞式压气机62的活塞分别经两根连杆与曲轴上相位相同的两个连杆轴颈连接，所述气缸活塞机构1的活塞经一根连杆与同一曲轴上的一根连杆轴颈连接。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于34MPa。
实施例41
如图41所示的压气单元热气机，其与实施例36的区别在于，所述活塞式压气机62为并联的两个。
选择性地，所述活塞式压气机62也可以为并联的多个（三个以上）。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于35MPa。
实施例42
如图42所示的压气单元热气机，其与实施例37的区别在于，所述加热器2设为以外燃燃烧室为热源的外燃热交换器201，所述活塞式压气机62分别经两根连杆与曲轴上相位相同的两个连杆轴颈连接。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于36MPa。
实施例43
如图43所示的压气单元热气机，其与实施例39的区别在于，所述加热器2设为以外燃燃烧室为热源的外燃热交换器201，所述活塞式压气机62为并联的两个。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于37MPa。
选择性地，所述活塞式压气机62也可以为并联的多个（三个以上）。
实施例44
如图44所示的压气单元热气机，其与实施例4的区别在于：该热气机还包括有气体做功机构7，所述气体做功机构7设在所述正时控制阀4和所述冷却器5之间的所述连通通道上。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于38MPa。
实施例45
如图45所示的压气单元热气机，其与实施例21的区别在于：该热气机还包括有气体做功机构7，所述气体做功机构7设在所述正时控制阀4和所述冷却器5之间的所述连通通道上。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于39MPa。
本发明中所有在所述压缩气体入口3与所述冷却器5之间的所述连通通道上设置所述正时控制阀4的结构中，都可以参照本实施例设置所述气体做功机构7。
实施例46
如图46所示的压气单元热气机，其与实施例31区别在于：所述工质导出口35设在所述热交换器式回热器22与所述正时控制阀4之间的所述连通通道上。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于40MPa。
本实施例中，做功后的气体经所述热交换器式回热器22加热由所述活塞式压气机62提供的压缩气体后部分经所述工质导出口35导出，减少了热量的外排，提高了系统的效率。
实施例47
如图47所示的压气单元热气机，其与实施例35区别在于：所述工质导出口35设在所述冷却器5与所述正时控制阀4之间的所述连通通道上。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于37MPa。
实施例48
如图48所示的压气单元热气机，其与实施例34区别在于：所述内燃燃烧室200设在所述气缸活塞机构1的气缸内。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于25MPa。
实施例49
如图49所示的压气单元热气机，其与实施例21的区别在于：所述压气单元热气机还包括低温冷源50，所述低温冷源50用于提供低温物质，所述低温物质通过直接与所述工质闭合回路内的工质混合的方式冷却即将进入所述压气装置6的工质。
作为可以变换的实施方式，可以通过直接与工质混合的方式冷却所述压气装置6中的工质；也可以采用经换热装置使所述低温物质与所述工质闭合回路内的工质换热的方式冷却即将进入所述压气装置6的工质或所述压气装置6中的工质。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于20MPa。
在设置所述加热器2的结构中，也可以设置所述低温冷源50，此时，所述低温冷源50只能采用经换热装置使所述低温物质与所述工质闭合回路内的工质换热的方式冷却即将进入所述压气装置6的工质或所述压气装置6中的工质。
在所有设有所述内燃燃烧室200的结构中，都可以参考本实施例及其可以变换实施方式设置所述低温冷源50。
实施例50
如图50所示的压气单元热气机，其与实施例33的区别在于：所述压气单元热气机还包括附属涡轮动力机构70和附属叶轮压气机71，所述工质导出口35与所述附属涡轮动力机构70的工质入口连通，所述附属涡轮动力机构70的工质出口经附属冷却器72与所述附属叶轮压气机71的工质入口连通，所述附属叶轮压气机71的工质出口与所述工质闭合回路连通；所述附属涡轮动力机构70的工质出口与所述附属叶轮压气机71的工质入口之间的通道上设附属工质导出口75。
图中所示的所述附属工质导出口75设在所述附属冷却器72与所述附属叶轮压气机71的工质入口之间的通道上；可选择的，所述附属工质导出口75还可以设在所述附属涡轮动力机构70的工质出口与其相邻的所述附属冷却器72之间的通道上。所述附属叶轮压气机71的工质出口与设在所述工质闭合回路上的连通口连通，该连通口和所述工质导出口35设在所述工质闭合回路上的不同位置。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于20MPa。
本发明中所有设有所述工质导出口35的实施方式中，都可以参考本实施例及其可变换实施方式设置所述附属涡轮动力机构70、所述附属叶轮压气机71的结构。
实施例51
如图51所示的压气单元热气机，其与实施例33的区别在于：所述压气单元热气机还包括四类门气缸活塞机构8，所述四类门气缸活塞机构8的供气口83与所述气缸活塞机构1连通，所述四类门气缸活塞机构8的回充口84与所述工质导出口35连通。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于30MPa。
本发明中所有设有所述工质导出口35的实施方式中，都可以参考本实施例及其可变换实施方式设置所述四类门气缸活塞机构8。
实施例52
如图52所示的压气单元热气机，其与实施例21的区别在于：所述压气单元热气机还包括氧化剂源55、氧化剂传感器51和氧化剂控制装置52，所述氧化剂传感器51设在所述工质闭合回路内，所述氧化剂传感器51对所述氧化剂控制装置52提供信号，所述氧化剂源55经氧化剂控制阀53与所述工质闭合回路连通，所述氧化剂控制装置52控制所述氧化剂控制阀53。
本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于40MPa。
本发明中所有设有所述工质导出口35的实施方式中，都可以参考本实施例及其可变换实施方式设置所述氧化剂源55、所述氧化剂传感器51、所述氧化剂控制装置52等结构。
实施例53
如图53所示的压气单元热气机，其与实施例21的区别在于：所述气缸活塞机构1和所述压气装置6均设为活塞液体机构。
所述气缸活塞机构1的活塞液体机构19包括气液缸18和气液隔离结构17，所述气液隔离结构17设在所述气液缸18内。
可以将所述气液缸18内的气体工质对所述气液隔离结构17的压力设定为大于所述气液缸内18的液体和所述气液隔离结构17做往复运动时的惯性力之和。
所述气液缸18的液体端与液压动力机构16连通，所述液压动力机构16与液体工质回送系统15连通，所述液体工质回送系统15与所述气液缸18的液体端连通；所述液压动力机构16和所述液体工质回送系统15受过程控制机构100控制。
所述压气装置6的活塞液体机构69包括气液缸68和气液隔离结构67，所述气液隔离结构67设在所述气液缸68内。
可以将所述气液缸68内的气体工质对所述气液隔离结构67的压力设定为大于所述气液缸内68的液体和所述气液隔离结构67做往复运动时的惯性力之和。
所述气液缸68的液体端与液压动力机构66连通，所述液压动力机构66与液体工质回送系统65连通，所述液体工质回送系统65与所述气液缸68的液体端连通；所述液压动力机构66和所述液体工质回送系统65受过程控制机构600控制。本实施例中，所述工质闭合回路的承压能力可以设为大于10MPa。
在实施过程中，可将所述气缸活塞机构1和所述压气装置6中的一个设为活塞液体机构，另一个根据使用的需要进行选择；在设置所述加热器2的结构中，可以参考本实施例将所述气缸活塞机构1和所述压气装置6均设为活塞液体机构或择一设为活塞液体机构。
实施例18-53中，所述压气单元热气机的工质设为水蒸气或设为气体混合物。
以上实施例中，可以设定从所述内燃燃烧室200排出的物质的质量流量大于从所述工质回路外导入所述内燃燃烧室200的物质的质量流量。
实施例54
如图54所示的压气单元热气机，其与实施例7的区别在于：在所述压缩气体入口3与所述冷却器5之间的通道上设涡轮动力机构9，所述涡轮动力机构9对所述叶轮压气机61输出动力，在所述压缩气体入口3和所述加热器2之间的所述连通通道上设填料式回热器23。
同时在所述叶轮压气机61的气体出口与所述压缩气体入口3之间的通道上附属加热器21。可选择地，所述附属加热器21的热源为所述加热器2的余热；所述附属加热器21可以不设；所述填料式回热器23可以不设；还可参考实施例23设置所述热交换器式回热器22代替所述填料式回热器23，在设置所述热交换器式回热器22的结构中，还可以参照实施例31设置所述热压缩气体正时控制阀32。
实施例55
如图55所示的压气单元热气机，其与实施例4的区别在于：所述压气装置6设为活塞式压气机62，所述活塞式压气机62的气体入口和气体出口为一体化设置；所述活塞式压气机62的气体出口与所述压缩气体入口3之间的通道上设附属加热器21，所述附属加热器21的热源为所述加热器2的余热；在所述压缩气体入口3和所述加热器2之间的所述连通通道上设填料式回热器23。
可选择地，所述填料式回热器23可以不设；所述附属加热器21的热源可以采用其他形式；还可参考实施例23设置所述热交换器式回热器22代替所述填料式回热器23，在设置所述热交换器式回热器22的结构中，还可以参照实施例31设置所述热压缩气体正时控制阀32。
实施例56
如图56所示的压气单元热气机，其与实施例54的区别在于：取消了实施例54中的所述正时控制阀4、所述压缩气体正时控制阀31和所述附属加热器21，所述连通通道在和所述气缸活塞机构1的连通的一端分为供气通道12和回充通道11，所述回热器23分别经供气通道12和回充通道11与所述气缸活塞机构1连通，在所述供气通道12和所述回充通道11上分别设正时控制阀4。
本发明的所有实施例及其可变换的实施方式中，都可以参照本实施例，将所述连通通道在与所述气缸活塞机构1的连通的一端分为供气通道12和回充通道11，并在所述供气通道12和所述回充通道11上分别设正时控制阀4，相应的将所述加热器2设置在所述供气通道上或所述气缸活塞机构的气缸上或所述内燃燃烧室200设置在所述供气通道内或所述气缸活塞机构的气缸内。
实施例57
如图57所示的压气单元热气机，其与实施例24的区别在于：在所述压缩气体入口3与所述冷却器5之间的通道上设涡轮动力机构9，所述涡轮动力机构9对所述叶轮压气机61输出动力。
可选择地，所述压缩气体入口3和所述内燃燃烧室200之间的所述连通通道上设热交换器式回热器22或填料式回热器23。
可选择地，所述内燃燃烧室200可以改设在所述气缸活塞机构1内。
实施例18-57中，所述压气单元热气机的工质可以设为水蒸气或设为气体混合物，或设为氦气、氩气或氢气；
实施例22至实施例29、实施例31至实施例57中，所述压缩气体正时控制阀31和所述正时控制阀4可以不设，也可以择一设置；
实施例24至实施例30、实施例32至实施例33、实施例44、实施例45、实施例49至实施例53、实施例57中，可以参考实施例22中设置所述填料式回热器23或者参考实施例23设置所述热交换器式回热器22，在设置所述热交换器式回热器22的结构中，还可以参照实施例31设置所述热压缩气体正时控制阀32；
本发明中，所有将所述压气装置6设为活塞式压气机62的实施方式中，都可以按照实施例34至实施例43中任一个实施例中的方式连接所述活塞式压气机62的活塞、所述气缸活塞机构1的活塞与曲轴的连杆轴颈。
实施例58
如图58所示的压气单元热气机，其与实施例5的区别在于：
还包括另一个气缸活塞机构1，两个所述气缸活塞机构1并联，具体的，在所述正时控制阀4与所述冷却器5之间的所述连通通道上设旁通口10，所述旁通口10与该另一个气缸活塞机构1的气缸连通，在连通所述旁通口10与该另一个气缸活塞机构1的气缸的连通通道上设另一个压缩气体入口3，该另一个压缩气体入口3与所述压气装置6的气体出口连通，在所述旁通口10与该另一个压缩气体入口3之间的连通通道上设另一个正时控制阀4，在该另一个压缩气体入口3与所述压气装置6的气体出口之间的连通通道上设另一个压缩气体正时控制阀31，在该另一个压缩气体入口3与该另一个气缸活塞机构1的气缸的连通通道上设另一个加热器2，在该另一个加热器2与所述该另一个压缩气体入口3之间的连通通道上设另一个填料式回热器23。
作为可以变换的实施方式，所述气缸活塞机构1还可以设为并联的三个以上，设置3个以上时，可以参照本实施例的另一个气缸活塞机构1的方式设置；所述填料式回热器23可以不设。
本发明的所有设有所述正时控制阀4、所述压缩气体正时控制阀31的结构中，都可以参考本实施例将所述气缸活塞机构1设为两个或者三个以上。
显然，本发明不限于以上实施例，根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案，可以推导出或联想出许多变型方案，所有这些变型方案，也应认为是本发明的保护范围。

Claims (48)

1.一种压气单元热气机，包括气缸活塞机构(1)、加热器(2)、冷却器(5)和压气装置(6)，其特征在于：所述气缸活塞机构(1)的气缸经连通通道与所述压气装置(6)的气体入口连通，所述加热器(2)设置在所述气缸活塞机构(1)的气缸上和/或设置在所述连通通道上，所述冷却器(5)设置在所述压气装置(6)上和/或设置在所述压气装置(6)的气体入口和所述加热器(2)之间的所述连通通道上，在所述连通通道上设压缩气体入口(3)，所述压气装置(6)的气体出口与所述压缩气体入口(3)连通。
2.如权利要求1所述压气单元热气机，其特征在于：在所述压缩气体入口(3)和所述加热器(2)之间的所述连通通道上设填料式回热器(23)。
3.如权利要求1所述压气单元热气机，其特征在于：在所述压缩气体入口(3)和所述加热器(2)之间的所述连通通道上设热交换器式回热器(22)，所述热交换器式回热器(22)的被加热流体入口与所述压缩气体入口(3)连通，所述热交换器式回热器(22)的被加热流体出口与所述加热器(2)连通。
4.如权利要求3所述压气单元热气机，其特征在于：在连通所述热交换器式回热器(22)的被加热流体出口和所述加热器(2)的通道上设热压缩气体正时控制阀(32)。
5.如权利要求1所述压气单元热气机，其特征在于：所述加热器(2)设为以外燃燃烧室为热源的外燃加热器(201)。
6.如权利要求1所述压气单元热气机，其特征在于：所述加热器(2)设为以余热为热源的余热加热器(202)。
7.如权利要求1所述压气单元热气机，其特征在于：所述加热器(2)设为以太阳能为热源的太阳能加热器(203)。
8.如权利要求1至7中任一项所述压气单元热气机，其特征在于：所述压气单元热气机还包括正时控制阀(4)，所述压缩气体入口(3)设在所述冷却器(5)和所述加热器(2)之间的所述连通通道上；所述正时控制阀(4)设置在所述压缩气体入口(3)和所述冷却器(5)之间的所述连通通道上，或设在所述冷却器(5)和所述压气装置(6)的气体入口之间的所述连通通道上。
9.一种压气单元热气机，包括气缸活塞机构(1)、内燃燃烧室(200)、冷却器(5)和压气装置(6)，其特征在于：所述气缸活塞机构(1)的气缸经连通通道与所述压气装置(6)的气体入口连通，所述内燃燃烧室(200)设置在所述气缸活塞机构(1)的气缸内和/或设置在所述连通通道内，所述冷却器(5)设置在所述压气装置(6)上和/或设置在所述压气装置(6)的气体入口和所述内燃燃烧室(200)之间的所述连通通道上，在所述连通通道上设压缩气体入口(3)，所述压气装置(6)的气体出口与所述压缩气体入口(3)连通，在工质通道壁上设工质导出口(35)。
10.如权利要求9所述压气单元热气机，其特征在于：所述工质导出口(35)设置在所述冷却器(5)与所述内燃燃烧室(200)之间的所述连通通道上。
11.如权利要求9所述压气单元热气机，其特征在于：在所述内燃燃烧室(200)与所述冷却器(5)之间的所述连通通道上设填料式回热器(23)。
12.如权利要求9所述压气单元热气机，其特征在于：在所述压缩气体入口(3)和所述内燃燃烧室(200)之间的所述连通通道上设填料式回热器(23)。
13.如权利要求9所述压气单元热气机，其特征在于：在所述压缩气体入口(3)和所述内燃燃烧室(200)之间的所述连通通道上设热交换器式回热器(22)，所述热交换器式回热器(22)的被加热流体入口与所述压缩气体入口(3)连通，所述热交换器式回热器(22)的被加热流体出口与所述内燃燃烧室(200)连通。
14.如权利要求13所述压气单元热气机，其特征在于：在连通所述热交换器式回热器(22)的被加热流体出口和所述内燃燃烧室(200)的通道上设热压缩气体正时控制阀(32)。
15.如权利要求9所述压气单元热气机，其特征在于：所述压气装置(6)设为活塞式压气机(62)；所述工质导出口(35)设置在所述活塞式压气机(62)的气缸上。
16.如权利要求9所述压气单元热气机，其特征在于：所述工质导出口(35)与乏气储罐(36)连通。
17.如权利要求9至16中任一项所述压气单元热气机，其特征在于：所述压气单元热气机还包括正时控制阀(4)，所述压缩气体入口(3)设在所述冷却器(5)和所述内燃燃烧室(200)之间的所述连通通道上；所述正时控制阀(4)设置在所述压缩气体入口(3)和所述冷却器(5)之间的所述连通通道上，或设在所述冷却器(5)和所述压气装置(6)的气体入口之间的所述连通通道上。
18.如权利要求1至7中任一项或至9至16中任一项所述压气单元热气机，其特征在于：在连通所述压气装置(6)的气体出口与所述压缩气体入口(3)的通道上设压缩气体正时控制阀(31)。
19.如权利要求8所述压气单元热气机，其特征在于：所述压气单元热气机还包括有气体做功机构(7)，所述气体做功机构(7)设在所述正时控制阀(4)和所述冷却器(5)之间的所述连通通道上。
20.如权利要求17所述压气单元热气机，其特征在于：所述压气单元热气机还包括有气体做功机构(7)，所述气体做功机构(7)设在所述正时控制阀(4)和所述冷却器(5)之间的所述连通通道上。
21.如权利要求19或20所述压气单元热气机，其特征在于：所述正时控制阀(4)设置在所述压缩气体入口(3)和所述冷却器(5)之间的所述连通通道上。
22.如权利要求19或20所述压气单元热气机，其特征在于：在连通所述压气装置(6)的气体出口与所述压缩气体入口(3)的通道上设压缩气体正时控制阀(31)。
23.如权利要求1或9所述压气单元热气机，其特征在于：所述压气单元热气机的工质设为水蒸气或设为气体混合物。
24.如权利要求1或9所述压气单元热气机，其特征在于：所述压气单元热气机的循环工质设为氦气、氩气或氢气。
25.如权利要求1或9所述压气单元热气机，其特征在于：所述压气装置(6)设为叶轮式压气机(61)。
26.如权利要求1或9所述压气单元热气机，其特征在于：所述压气装置(6)设为活塞式压气机(62)。
27.如权利要求1或9所述压气单元热气机，其特征在于：所述压气装置(6)设为由多个活塞式压气机(62)串联构成的多级活塞式气体压缩机构(60)。
28.如权利要求18所述压气单元热气机，其特征在于：所述压气装置(6)设为活塞式压气机(62)，所述压缩气体正时控制阀(31)与所述活塞式压气机(62)的供气阀一体化设置，所述活塞式压气机(62)按正时关系与所述气缸活塞机构(1)联动。
29.如权利要求1或9所述压气单元热气机，其特征在于：所述压气装置(6)设为罗茨式压气机(63)。
30.如权利要求1或9所述压气单元热气机，其特征在于：所述压气装置(6)设为螺杆式压气机(64)。
31.如权利要求18所述压气单元热气机，其特征在于：在连通所述压气装置(6)的气体出口和所述压缩气体正时控制阀(31)的通道上设储气罐(30)。
32.如权利要求1或9所述压气单元热气机，其特征在于：所述压气装置(6)设为活塞式压气机(62)，所述气缸活塞机构(1)的活塞经连杆与曲轴的连杆轴颈连接，所述活塞式压气机(62)的活塞经连杆与同一曲轴的不同连杆轴颈连接，与所述气缸活塞机构(1)的活塞连接的所述连杆轴颈和与所述活塞式压气机(62)的活塞连接的所述连杆轴颈之间的相位差为180度。
33.如权利要求1或9所述压气单元热气机，其特征在于：所述压气装置(6)设为活塞式压气机(62)，所述气缸活塞机构(1)的活塞经连杆与曲轴的连杆轴颈连接，所述活塞式压气机(62)的活塞经连杆与不同曲轴的连杆轴颈连接，与所述气缸活塞机构(1)的活塞连接的所述曲轴和与所述活塞式压气机(62)的活塞连接的所述曲轴联动，与所述气缸活塞机构(1)的活塞连接的所述连杆轴颈和与所述活塞式压气机(62)的活塞连接的所述连杆轴颈之间的相位差为180度。
34.如权利要求26所述压气单元热气机，其特征在于：所述活塞式压气机(62)设为并联的多个。
35.如权利要求1或9所述压气单元热气机，其特征在于：所述压气单元热气机还包括正时控制阀(4)，所述压缩气体入口(3)设在所述冷却器(5)和所述压气装置(6)的气体入口之间的所述连通通道上；所述正时控制阀(4)设置在所述压缩气体入口(3)和所述压气装置(6)的气体入口之间的所述连通通道上。
36.如权利要求1或9所述压气单元热气机，其特征在于：所述压气单元热气机还包括低温冷源(50)，所述低温冷源(50)用于提供低温物质，所述低温物质用于冷却所述压气装置(6)中和/或即将进入所述压气装置(6)的工质。
37.如权利要求9所述压气单元热气机，其特征在于：所述压气单元热气机还包括附属涡轮动力机构(70)和附属叶轮压气机(71)，所述工质导出口(35)与所述附属涡轮动力机构(70)的工质入口连通，所述附属涡轮动力机构(70)的工质出口经附属冷却器(72)与所述附属叶轮压气机(71)的工质入口连通，所述附属叶轮压气机(71)的工质出口与工质闭合回路连通；在所述附属涡轮动力机构(70)的工质出口与所述附属叶轮压气机(71)的工质入口之间的通道上设附属工质导出口(75)。
38.如权利要求9所述压气单元热气机，其特征在于：所述内燃燃烧室(200)排出的物质的质量流量大于从工质闭合回路外导入所述内燃燃烧室(200)的物质的质量流量。
39.如权利要求9所述压气单元热气机，其特征在于：所述压气单元热气机还包括四类门气缸活塞机构(8)，所述四类门气缸活塞机构(8)的供气口(83)与所述气缸活塞机构(1)连通，所述四类门气缸活塞机构(8)的回充口(84)与所述工质导出口(35)连通。
40.如权利要求9所述压气单元热气机，其特征在于：所述压气单元热气机还包括氧化剂源(55)、氧化剂传感器(51)和氧化剂控制装置(52)，所述氧化剂传感器(51)设在工质闭合回路内，所述氧化剂传感器(51)对所述氧化剂控制装置(52)提供信号，所述氧化剂源(55)经氧化剂控制阀(53)与所述工质闭合回路连通，所述氧化剂控制装置(52)控制所述氧化剂控制阀(53)。
41.如权利要求1或9所述压气单元热气机，其特征在于：所述气缸活塞机构(1)和/或所述压气装置(6)设为活塞液体机构，所述活塞液体机构包括气液缸和气液隔离结构，所述气液隔离结构设在所述气液缸内。
42.如权利要求41所述压气单元热气机，其特征在于：所述气液缸内的气体工质对所述气液隔离结构的压力大于所述气液缸内的液体和所述气液隔离结构做往复运动时的惯性力之和。
43.如权利要求1或9所述压气单元热气机，其特征在于：所述压气装置(6)设为叶轮式压气机(61)；在所述压缩气体入口(3)与所述冷却器(5)之间的通道上设涡轮动力机构(9)，所述涡轮动力机构(9)对所述叶轮压气机(61)输出动力。
44.如权利要求43所述压气单元热气机，其特征在于：在所述压气装置(6)的气体出口与所述压缩气体入口(3)之间的通道上附属加热器(21)。
45.如权利要求44所述压气单元热气机，其特征在于：所述附属加热器(21)的热源为所述加热器(2)的余热。
46.如权利要求1至7中任一项所述压气单元热气机，其特征在于：所述连通通道在和所述气缸活塞机构(1)的气缸连通的一端分为供气通道(12)和回充通道(11)，所述供气通道(12)和所述回充通道(11)分别与所述气缸活塞机构(1)的气缸连通，所述加热器(2)设置在所述气缸活塞机构(1)的气缸上和/或设置在所述供气通道(12)上，在所述供气通道(12)和所述回充通道(11)上分别设正时控制阀(4)。
47.如权利要求9至16中任一项所述压气单元热气机，其特征在于：所述连通通道在和所述气缸活塞机构(1)的气缸连通的一端分为供气通道(12)和回充通道(11)，所述供气通道(12)和所述回充通道(11)分别与所述气缸活塞机构(1)的气缸连通，所述内燃燃烧室(200)设置在所述气缸活塞机构(1)的气缸内和/或设置在所述供气通道(12)内，在所述供气通道(12)和所述回充通道(11)上分别设正时控制阀(4)。
48.如权利要求1或9所述压气单元热气机，其特征在于：所述压气单元热气机还包括正时控制阀(4)，所述压缩气体入口(3)设在所述冷却器(5)和所述加热器(2)之间的所述连通通道上；所述正时控制阀(4)设置在所述压缩气体入口(3)和所述冷却器(5)之间的所述连通通道上，在连通所述压气装置(6)的气体出口与所述压缩气体入口(3)的通道上设压缩气体正时控制阀(31)，所述气缸活塞机构(1)设为并联的两个以上。
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