发动机设备和操作方法技术

提供了一种包括至少四个活塞组件的发动机设备。每个活塞组件包括在第一端和第二端处附接到连接构件的活塞。活塞组件的每个活塞限定了由活塞分离的第一室和第二室。第一室和第二室分别被限定在第一端处和在第二端处。活塞组件的每个第一室与不同活塞组件的第二室流体连接。在第一端处的至少一个第一室体与第二端处的相应第二室流体连接。在第二端处的至少一个第一室与第一端处的相应第二室流体连接。在一端处的至少一个第一室体与同一端处的相应第二室流体连接。应第二室流体连接。应第二室流体连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发动机设备和操作方法
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请要求美国临时专利申请号62/850,701、美国临时专利申请号62/850,678、美国临时专利申请号62/850,599、美国临时专利申请号62/850,623、美国临时专利申请号62/850,692、和名称为“发动机设备和操作方法”的美国专利申请号16/417,764的最早可用有效申请日的优先权和权益，它们各自具有2019年5月21日的申请日，并且它们各自的全部内容通过引用并入本文。


[0003]本主题涉及发动机设备或活塞发动机组件，例如闭式循环发动机系统，以及其操作方法。

技术介绍

[0004]发电和配电系统面临着是提供改进的发电效率和/或降低的排放量的挑战。此外，发电和配电系统面临着以较低的传输损耗提供改进的功率输出的挑战。某些发电和配电系统在改进发电效率、功率输出和排放量的同时，通常进一步面临着改进尺寸、便携性或功率密度的挑战。
[0005]某些发动机系统布置，如闭式循环发动机，可能会比其他发动机系统布置给予一些改进的效率。然而，闭式循环发动机布置，如斯特林发动机，相对于其他发动机布置，面临着提供相对较大的功率输出或功率密度，或改进的效率的挑战。因此，需要改进的闭式循环发动机和系统布置，其可以提供改进的功率输出、改进的功率密度、或进一步改进的效率。另外，需要改进的闭式循环发动机，其可以被提供以改进发电和配电系统。

技术实现思路

[0006]本专利技术的方面和优点将在下面的描述中部分阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过实施本专利技术来学习。
[0007]本公开的一方面是针对一种包括至少四个活塞组件的发动机设备。每个活塞组件包括在第一端和第二端处附接到连接构件的活塞。活塞组件的每个活塞限定由所述活塞分离的第一室和第二室。所述第一室和所述第二室各自被限定在所述第一端处和在所述第二端处。一个活塞组件的每个第一室与不同活塞组件处的所述第二室流体连接。在所述第一端处的至少一个第一室与所述第二端处的相应第二室流体连接。在所述第二端处的至少一个第一室与所述第一端的相应第二室流体连接。在一端处的至少一个第一室体与同一端处的相应第二室体流体连接。
[0008]在一个实施例中，一个活塞组件处的每个第一室仅与另一个活塞组件处的一个第二室流体连接。
[0009]在另一个实施例中，该设备进一步包括多个壁式管道，所述多个壁式管道将一个活塞组件处的所述第一室与另一个活塞组件的所述第二室流体连接。
[0010]在再一个实施例中，每个活塞组件彼此机械地分离。
[0011]在又一个实施例中，该设备进一步包括活塞本体，所述活塞本体包围所述活塞组件的所述活塞。
[0012]在再又一个实施例中，所述第一室限定膨胀室，并且所述第二室限定压缩室。
[0013]在一个实施例中，所述活塞组件的所述连接构件沿横向方向延伸，并且所述第一端和所述第二端沿所述横向方向分离。
[0014]在各种实施例中，第一多个第一室和第一多个第二室一起包括互连体积，所述互连体积与第二多个第一室和第二多个第二室流体分离。在一个实施例中，所述活塞组件包括第一活塞组件，其中所述第一活塞组件包括完全在所述互连体积内的两个第一室和两个第二室。在另一个实施例中，所述活塞组件包括第二活塞组件。所述第二活塞组件包括完全在所述互连体积内的一个第一室和一个第二室。在另一个实施例中，所述第二活塞组件包括各自在所述互连体积之外的一个第一室和一个第二室。
[0015]本公开的另一个方面是关于一种闭式循环发动机设备，包括多个活塞组件。每个活塞组件包括连接到横向延伸的连接构件的活塞，其中第一端被限定为与第二端横向分离。活塞在第一端和第二端处附接到连接构件上，所述活塞组件的每个活塞限定被所述活塞分离的第一室和第二室。第一室和第二室分别被限定在第一端和第二端处。一个活塞组件的每个第一室与不同活塞组件的所述第二室流体连接。第一多个第一室和第一多个第二室一起包括互连体积，所述互连体积与第二多个第一室和第二多个第二室流体分离。
[0016]在一个实施例中，所述第一端处的至少一个第一室与所述第二端处的相应第二室流体连接。
[0017]在另一个实施例中，所述第二端处的至少一个第一室与所述第一端处的相应第二室流体连接。
[0018]在又一个实施例中，所述多个活塞组件包括第一活塞组件，其中所述第一活塞组件包括完全在所述互连体积内的两个第一室和两个第二室。在一个实施例中，所述多个活塞组件包括第二活塞组件，其中所述第二活塞组件包括完全在所述互连体积内的一个第一室和一个第二室，以及进一步其中，所述第二活塞组件包括各自在所述互连体积之外的一个第一室和一个第二室。
[0019]本公开的又一个方面是关于一种操作平衡压力活塞设备的方法，平衡压力活塞设备包含发动机工作流体。该设备包括多个活塞组件，每个活塞组件限定从第一端到第二端的其相应的横向方向。活塞组件限定跨越不同活塞组件而彼此流体连接的多个第一室和多个第二室。该方法包括使发动机工作流体的第一部分流过第一多个互连室，所述第一多个互连室包括在第一活塞组件的所述第一端上的第一室和在第二活塞组件的所述第二端上的第二室，并使发动机工作流体的第二部分流过第二多个室，其中发动机工作流体的第一部分与发动机工作流体的第二部分流体分离。
[0020]在各种实施例中，该方法进一步包括在所述工作流体在所述第一室和所述第二室处处于基本上均匀的温度的同时，在第一方向上连结活塞组件，其中当所述第一活塞组件在所述第一方向上被连结时，所述第二活塞组件是静止的。在一个实施例中，该方法进一步包括通过沿所述第一方向连结所述第一活塞组件，在所述第一活塞组件的所述第一室处生成第一压力；经由所述第一多个互连室，将所述第一压力传输到所述第二活塞组件的所述
第二室；以及在所述第二多个室处的所述第二活塞组件处生成第二压力，其中所述第二压力和所述第一压力一起在所述第二活塞组件处生成基本上零净力。
[0021]在另一个实施例中，该方法包括在所述工作流体相对于所述第一室和所述第二室在工作流体处处于温差的同时，使所述多个活塞组件相对于彼此以平衡相位布置连结。
[0022]在该方法的另一个实施例中，连结活塞组件包括只驱使一个活塞组件。
[0023]参考下面的描述和所附的权利要求，本专利技术的这些和其它特征、方面和优点将变得更好地理解。并入本说明书并且构成本说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且与说明书一起用于说明本专利技术的原理。
附图说明
[0024]本说明书参考附图阐述了包括针对本领域普通技术人员的最佳模式的完整且使能的公开，附图中：
[0025]图1是根据本公开的各方面的活塞发动机设备的实施例的示例性示意布局图；以及
[0026]图2是概述了操作发动机设备的方法的示例性步骤的流程图。
[0027]在本说明书和附图中重复使用参考字符旨在表示本公开的相同或类似的特征或元件。
具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种发动机设备，其特征在于，所述设备包括：至少四个活塞组件，其中每个活塞组件包括在第一端和第二端处附接到连接构件的活塞，并且其中，所述活塞组件的每个活塞限定了通过所述活塞而被分离的第一室和第二室，并且其中，所述第一室和所述第二室各自被限定在所述第一端处和在所述第二端处，并且进一步其中，一个活塞组件的每个第一室与不同活塞组件处的所述第二室流体连接，其中，在所述第一端处的至少一个第一室与所述第二端处的相应第二室流体连接，其中，在所述第二端处的至少一个第一室与所述第一端处的相应第二室流体连接，以及其中在一端处的至少一个第一室与同一端处的相应第二室流体连接。2.根据权利要求1的设备，其特征在于，其中一个活塞组件处的每个第一室仅与另一个活塞组件处的一个第二室流体连接。3.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包括：多个壁式管道，所述多个壁式管道将一个活塞组件处的所述第一室与另一个活塞组件的所述第二室流体连接。4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，其中每个活塞组件彼此机械地分离。5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，进一步包括：活塞本体，所述活塞本体包围所述活塞组件的所述活塞。6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，其中所述第一室限定膨胀室，并且所述第二室限定压缩室。7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，其中所述活塞组件的所述连接构件沿横向方向延伸，并且其中所述第一端和所述第二端沿所述横向方向分离。8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，其中第一多个第一室和第一多个第二室一起包括互连体积，所述互连体积与第二多个第一室和第二多个第二室流体分离。9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，其中所述活塞组件包括第一活塞组件，其中所述第一活塞组件包括完全在所述互连体积内的两个第一室和两个第二室。10.根据权利要求8
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9中任一项的所述的设备，其特征在于，其中所述活塞组件包括第二活塞组件，其中所述第二活塞组件包括完全在所述互连体积内的一个第一室和一个第二室。11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，其中所述第二活塞组件包括各自在所述互连体积之外的一个第一室和一个第二室。12.一种闭式循环发动机设备，其特征在于，所述设备包括：多个活塞组件，其中每个活塞组件包括附接到横向延伸的连接构件的活塞，其中第一端被限定为与第二端横向分离，并且其中所述活塞在所述第一端和所述第二端处附接到所述连接构件，并且进一步其中，所述活塞组件的每个活塞限定通过所述活塞而被分离的第一室和第二室，以及其中，所述第一室和所述第二室被各自限定在所述第一端处和在所述第二端处，以及进一步其中，一...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯文，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：