可變體積轉移滑梭艙及閥機構的制作方法
【專利摘要】一種發(fā)動機包含：壓縮室，其吸入并壓縮工作流體；膨脹室，其使工作流體膨脹并排出工作流體；及轉移室，其從所述壓縮室接收工作流體且將工作流體轉移到所述膨脹室，其中所述轉移室的內部體積在工作流體的所述轉移期間減小。
【專利說明】
可變體積轉移滑梭艙及閥機構
[0001] 相關申請案的交叉參考
[0002] 本申請案主張于2014年1月20日提出申請的第61 /929，143號美國臨時申請案的權 益，所述美國臨時申請案的內容W全文引用方式并入本文中。
技術領域
[0003] 本發(fā)明設及分離循環(huán)式發(fā)動機，所述分離循環(huán)式發(fā)動機并入可大體來說增強發(fā)動 機性能的眾多改進及設計特征。特定來說，本發(fā)明可增加分離循環(huán)式發(fā)動機壓縮比。本發(fā)明 還可通過在壓縮行程期間提供較涼工作流體，且在膨脹行程期間提供較熱工作流體而提高 工作流體溫度差異。可通過減少通常駐存于分離循環(huán)式發(fā)動機的各種組件內的死體積且連 接用作壓縮氣缸(冷）出口與膨脹氣缸(熱)進口之間的流體連接通路的管而實現(xiàn)所述改進。 所減少死體積可使得能夠利用較高壓縮比，所述較高壓縮比又產(chǎn)生較高功率密度輸出及經(jīng) 改進效率。具有較高經(jīng)壓縮工作流體在外燃機化C發(fā)動機)中實現(xiàn)更高效熱轉移。
【背景技術】
[0004] EC發(fā)動機(舉例來說，例如斯特林(Stirling)發(fā)動機)使用其熱氣缸與其冷氣缸之 間的溫度差來建立工作流體的固定質量的封閉循環(huán)，所述工作流體經(jīng)加熱且膨脹并且經(jīng)冷 卻且壓縮，因此將熱能轉換成機械能。工作流體的熱狀態(tài)與冷狀態(tài)之間的溫度差越大，熱效 率越大。最大理論效率來源于卡諾(Carnot)循環(huán);然而真實發(fā)動機的效率由于各種損失而 小于此值。
[0005] 與蒸汽機及內燃機相比，斯特林發(fā)動機W其潛在的高效率、其安靜的操作及使用 幾乎任何熱源或燃料用于其操作的能力而著名。此與替代能源及可再生能源的兼容性已隨 著化石燃料的價格上漲且還鑒于例如氣候改變及有限石油資源等問題而變得日益顯著。
[0006] 斯特林發(fā)動機(具有且不具有再生器)在冷氣缸與熱氣缸之間具有連接管。此管的 體積(通常被視為"死體積"）導致主要效率損失?？紤]經(jīng)由管路連接到死體積的理想斯特林 發(fā)動機。在循環(huán)的高壓力部分期間，來自發(fā)動機的熱空氣與死體積中的較冷空氣混合，此導 致效率的損失。此在循環(huán)的低壓力部分期間也是如此，運是因為在發(fā)生壓縮的發(fā)動機的部 分處暖空氣與較涼空氣混合。相同情況將適用于任何其它死體積，例如置換器室內的死體 積。為描述更清楚，將較冷空氣與較暖空氣混合在一起增加賭但減小畑。
[0007] 為解決運些問題，再生器(或省煤器，如羅伯特斯特林(Robed Stirling)所稱)經(jīng) 開發(fā)W增加斯特林發(fā)動機的效率。設計最初為位于環(huán)帶中的大量鋼絲，當工作流體通過環(huán) 帶時，其吸收過多能量。再生器基本上為預冷卻器(其減少主冷卻器上的熱負荷），W及預加 熱器(其減少主加熱器用W加熱工作流體所需要的能量）。

【發(fā)明內容】

[000引本文中掲示用W W及時方式管理工作流體的轉移且減少從分離循環(huán)式發(fā)動機的 冷室到熱室的壓力能量損失的不同且有效機構。此可使用轉移滑梭(shuttle)艙及閥系統(tǒng) 來實現(xiàn)，所述轉移滑梭艙及閥系統(tǒng)可借助高水平的密封而為耐用的。本文中所描述的系統(tǒng) 及方法可借助冷氣缸與熱氣缸之間的最小"死體積"來將冷氣缸與熱氣缸分離，因此增加有 效發(fā)動機壓縮比及效率。
[0009] 鑒于已知類型的外部熱發(fā)動機中固有的缺點，本文中所掲示的實施例包含轉移滑 梭艙及閥機構（TSCVM)作為外部熱發(fā)動機的一部分(其也可為內燃機的一部分），所述外部 熱發(fā)動機比常規(guī)外部熱發(fā)動機(舉例來說，各種斯特林發(fā)動機配置)提供對溫度差異化氣缸 的更高效利用。一些實施例利用新穎TSCVM用于借助冷室與熱室之間的最小"死體積"來促 進工作流體從冷室到熱室的高效且可靠轉移。
[0010] 在示范性實施例中，TSCVM外部熱發(fā)動機包含:一個氣缸，其禪合到第二氣缸;一個 活塞，其定位于第一氣缸內且經(jīng)配置W執(zhí)行吸入行程及壓縮行程;及第二活塞，其定位于所 述第二氣缸內且經(jīng)配置W執(zhí)行膨脹行程及排出行程。所述第一氣缸(代表冷(壓縮)氣缸)及 所述第二氣缸(代表熱(膨脹)氣缸)可被視為可通過TSCVM的往復運動直接地或間接地禪合 的兩個單獨室，其中第一(冷)室駐存于冷氣缸中，第二(熱)室駐存于熱氣缸中。第=(轉移） 室駐存于TSCVM內且通過首先禪合到冷室且接著禪合到熱室而將工作流體從一個室轉移到 另一室。
[0011] 在示范性實施例中，轉移室的加熱或冷卻可經(jīng)應用W獲得額外效率。
[0012] 在又一示范性實施例中，第四（膽槽)室用于在于吸入行程期間被吸到冷氣缸中之 前冷卻工作流體。熱氣缸在排出行程期間將熱工作流體排到此第四（膽槽)室中。=通閥將 冷室與膽槽室禪合及解禪。在又一示范性實施例中，相同=通閥還將熱氣缸內的第二熱室 與膽槽室禪合及解禪。
[0013] 在又一示范性實施例中，發(fā)動機包含兩個活塞連接桿及一曲軸，所述曲軸用于致 動兩個氣缸內的兩個活塞。所述兩個連接桿將相應活塞連接到所述曲軸。所述曲軸將旋轉 運動轉換成壓縮活塞的往復運動。壓縮曲軸彎程相對角相對于膨脹曲軸彎程可不同于彼 此，因此實施相位角延遲(相位滯后），使得壓縮氣缸的活塞在膨脹氣缸的活塞前面移動。在 一些實施例中，相位滯后可為如此，使得膨脹氣缸的活塞在壓縮氣缸的活塞前面移動。所述 兩個活塞及兩個氣缸可設計為彼此呈直列式(平行)或彼此相對。在具有兩個活塞及兩個氣 缸的直列式配置的一個此實施例中，可安裝低導熱材料的絕緣層(舉例來說）W將相對冷第 一室與相對熱第二室分離，如所屬領域中通常已知的。
[0014] 在一些示范性實施例中，TSCVM可由數(shù)個組件構造而成:艙(滑閥）氣缸、位于所述 艙氣缸內的艙滑梭、轉移室端口、艙連接桿及艙曲軸。壓縮氣缸可具有輸出端口且膨脹氣缸 可具有進口端口。取決于由于艙往復運動所致的滑梭艙(指的是艙氣缸）的相對瞬時位置， 所述轉移室可禪合到壓縮氣缸輸出端口及膨脹氣缸進口端口或者與壓縮氣缸輸出端口及 膨脹氣缸進口端口解禪。
[0015] 在另一實施例中，一種發(fā)動機包含:壓縮室，其吸入并壓縮工作流體;膨脹室，其使 工作流體膨脹并排出工作流體;及轉移室，其從所述壓縮室接收工作流體且將工作流體轉 移到所述膨脹室，其中所述轉移室的內部體積在工作流體的所述轉移期間減小。
[0016] 在所述工作流體的轉移期間減小所述轉移室的所述內部體積可有利地增加所述 發(fā)動機的效率。舉例來說，減小體積可在轉移之前進一步增加所述工作流體的壓力，因此增 加發(fā)動機的壓縮比。所述發(fā)動機可為外部分離循環(huán)式發(fā)動機及內部分離循環(huán)式發(fā)動機或任 何發(fā)動機。
[0017] 在又一實施例中，工作流體在所述轉移室的所述內部體積中進一步被壓縮。
[0018] 在又一實施例中，所述發(fā)動機包含熱交換器，所述熱交換器用于將來自外部熱源 的熱能轉移到工作流體。
[0019] 在又一實施例中，所述發(fā)動機包含將工作流體從所述膨脹室投送到所述壓縮室的 導管。在又一實施例中，所述發(fā)動機包含位于所述導管中的冷卻室。在又一實施例中，所述 發(fā)動機包含位于所述導管中的閥，所述閥將所述壓縮室與所述膨脹室流體禪合及解禪。
[0020] 在又一實施例中，所述發(fā)動機包含位于所述發(fā)動機內側的點火源，所述點火源起 始膨脹。
[0021] 在又一實施例中，所述發(fā)動機包含所述轉移室的轉移端口，所述轉移端口替代地 流體禪合到所述壓縮室的出口端口及所述膨脹室的進口端口。在再一實施例中，在所述發(fā) 動機的循環(huán)的一部分期間，所述轉移端口同時將所述壓縮室的所述出口端口與所述轉移室 的所述轉移端口 W及將所述膨脹室的所述進口端口與所述轉移室的所述轉移端口禪合。
[0022] 在又一實施例中，所述轉移室包括轉移氣缸、轉移氣缸擠壓部及轉移氣缸外殼，其 中所述轉移氣缸定位于所述轉移氣缸外殼內且相對于所述轉移氣缸外殼移動，且其中所述 轉移氣缸擠壓部定位于所述轉移氣缸內且不相對于所述轉移氣缸外殼移動。在再一實施例 中，所述擠壓部為拋物線形的。在再一實施例中，所述發(fā)動機包含介于所述轉移氣缸與轉移 氣缸外殼之間及介于所述轉移氣缸與轉移氣缸擠壓部之間的密封環(huán)。
[0023] 在另一實施例中，一種操作發(fā)動機的方法包含:在第一室中壓縮工作流體;將工作 流體從所述第一室轉移到第二室;在工作流體處于所述第二室的內部體積內的時，減小所 述內部體積;將工作流體從所述第二室轉移到第=室;及在所述第=室中使工作流體膨脹。
[0024] 在工作流體的轉移期間減小轉移室的內部體積可有利地增加發(fā)動機的效率。舉例 來說，減小體積可在轉移之前進一步增加工作流體的壓力，因此增加發(fā)動機的壓縮比。發(fā)動 機可為外部分離循環(huán)式發(fā)動機及內部分離循環(huán)式發(fā)動機或任何發(fā)動機。
[0025] 在又一實施例中，所述方法包含在轉移室的所述內部體積中進一步壓縮工作流 體。在又一實施例中，所述方法包含使用部分地位于所述發(fā)動機外側的熱交換器而將熱轉 移到所述第=室中的所述工作流體。在再一實施例中，所述方法包含將工作流體從所述第 =室投送到所述第一室。在再一實施例中，所述方法包含當工作流體從所述第=室被投送 到所述第一室時使所述工作流體冷卻。
[0026] 在又一實施例中，所述方法包含在所述第=室中使工作流體膨脹。
[0027] 在又一實施例中，所述方法包含替代地將所述第二室流體禪合到所述第一室的出 口端口及所述第=室的進口端口。在再一實施例中，所述方法包含在所述發(fā)動機的循環(huán)的 一部分期間，將所述第二室同時與所述第一室的所述出口端口及所述第=室的所述進口端 口流體禪合。
[0028] 在又一實施例中，所述第二室包括氣缸、氣缸擠壓部及氣缸外殼，其中所述氣缸定 位于所述氣缸外殼內且相對于所述氣缸外殼移動，且其中所述氣缸擠壓部定位于所述氣缸 內且不相對于所述氣缸外殼移動。在又一實施例中，所述擠壓部為拋物線形的。在又一實施 例中，所述發(fā)動機包含介于所述氣缸與所述氣缸外殼之間及介于所述轉移氣缸與轉移氣缸 擠壓部之間的密封環(huán)。
[0029] 在另一實施例中，一種發(fā)動機包含:壓縮室，其吸入并壓縮工作流體;膨脹室，其使 工作流體膨脹并排出工作流體;轉移室，其從所述壓縮室接收工作流體且將工作流體轉移 到所述膨脹室，其中所述轉移室的內部體積在工作流體的所述轉移期間減小;及熱交換器， 其用于將來自外部熱源的熱能轉移到工作流體。
[0030] 在所述工作流體的轉移期間減小所述轉移室的所述內部體積可有利地增加所述 發(fā)動機的效率。舉例來說，減小體積可在轉移之前進一步增加所述工作流體的壓力，因此增 加所述發(fā)動機的壓縮比。所述發(fā)動機可為外部分離循環(huán)式發(fā)動機及內部分離循環(huán)式發(fā)動機 或任何發(fā)動機。
[0031] 在另一實施例中，與此處所掲示相同的機構作為外部熱發(fā)動機可具有作為基于斯 特林循環(huán)的冰箱或斯特林循環(huán)基礎熱累的有益用途。所述兩個機器循環(huán)與外部熱發(fā)動機循 環(huán)相同，除了機器的熱吸收端（即膨脹氣缸)現(xiàn)在變成冷室，且壓縮氣缸現(xiàn)在變成機器熱室 W外。
[0032] 此外，盡管關于外部分離循環(huán)式燃燒發(fā)動機或內部分離循環(huán)式燃燒發(fā)動機中的一 者或兩者排他地描述了特定實施例，但應了解系統(tǒng)及方法同樣地適用于外部分離循環(huán)式燃 燒發(fā)動機、內部分離循環(huán)式燃燒發(fā)動機及任何其它發(fā)動機。
【附圖說明】
[0033] 圖1是根據(jù)示范性實施例的直列式TSCVM外部熱設備的簡化橫截面圖，其中圖解說 明在壓縮活塞到達其上止點(TDC)的情況下的壓縮曲軸彎程角且圖解說明在膨脹活塞到達 其TDC之前成45度的膨脹曲軸彎程角。TSCVM曲軸在其極左位置(BDC)之后為45度。
[0034] 圖2是圖1的直列式TSCVM外部熱設備的簡化橫截面圖，其中壓縮曲軸彎程角經(jīng)圖 解說明為在其TDC之后成22.5度且膨脹曲軸彎程角經(jīng)圖解說明為在膨脹活塞到達其TDC之 前成22.5度。TSCVM曲軸在其抓C之后為67.5度。
[0035] 圖3是圖1的直列式TSCVM外部熱設備的簡化橫截面圖，其中圖解說明在其TDC之后 成45度的壓縮曲軸彎程角且圖解說明在其TDC處的膨脹曲軸彎程角。TSCVM曲軸在其BDC之 后為90度。
[0036] 圖4是圖1的直列式TSCVM外部熱設備的簡化橫截面圖，其中壓縮曲軸彎程角經(jīng)圖 解說明為在其TDC之后成67.5度，且膨脹曲軸彎程角經(jīng)圖解說明為在膨脹活塞到達其TDC之 后成22.5度。TSCVM曲軸在其極右位置(TDC)之前為67.5度。
[0037] 圖5是圖1的直列式TSCVM外部熱設備的簡化橫截面圖，其中壓縮曲軸彎程角經(jīng)圖 解說明為在其TDC之后成90度且膨脹曲軸彎程角經(jīng)圖解說明為在膨脹活塞到達其TDC之后 成45度。TSCVM曲軸在其TDC之前為45度。
[0038] 圖6是圖1的直列式TSCVM外部熱設備的簡化橫截面圖，其中壓縮曲軸彎程角經(jīng)圖 解說明為在其到達其下止點(BDC)之前成67.5度且膨脹曲軸彎程角經(jīng)圖解說明為在膨脹活 塞到達其TDC之后成67.5度。TSCVM曲軸在其TDC之前為22.5度。
[0039] 圖7是圖1的直列式TSCVM外部熱設備的簡化橫截面圖，其中壓縮曲軸彎程角經(jīng)圖 解說明為在其到達其BDC之前成45度且膨脹曲軸彎程角經(jīng)圖解說明為在膨脹活塞到達其 TDC之后成90度。TSCVM曲軸到達其TDC。
[0040] 圖8是圖1的直列式TSCVM外部熱設備的簡化橫截面圖，其中壓縮曲軸彎程角經(jīng)圖 解說明為在其到達其抓C之前成22.5度，且膨脹曲軸彎程角經(jīng)圖解說明為在膨脹活塞到達 其抓C之前成67.5度。TSCVM曲軸在其TDC之后為22.5度。
[0041] 圖9是圖1的直列式TSCVM外部熱設備的簡化橫截面圖，其中圖解說明在其BDC處的 壓縮曲軸彎程角且圖解說明在膨脹活塞到達其抓C之前成45度的膨脹曲軸彎程角。TSCVM曲 軸在其TDC之后為45度。
[0042] 圖10是圖1的直列式TSCVM外部熱設備的簡化橫截面圖，其中壓縮曲軸彎程角經(jīng)圖 解說明為在其抓C之后為22.5度，且膨脹曲軸彎程角經(jīng)圖解說明為在膨脹活塞到達其抓C之 前為22.5度。TSCVM曲軸在其TDC之后為67.5度。
[0043] 圖11是圖1的直列式TSCVM外部熱設備的簡化橫截面圖，其中圖解說明在其抓C之 后成45度的壓縮曲軸彎程角且圖解說明在其抓C處的膨脹曲軸彎程角。TSCVM曲軸在其TDC 之后為90度。
[0044] 圖12是圖1的直列式TSCVM外部熱設備的簡化橫截面圖，其中壓縮曲軸彎程角經(jīng)圖 解說明為在其抓C之后成67.5度，且膨脹曲軸彎程角經(jīng)圖解說明為在膨脹活塞到達其抓C之 后成22.5度。TSCVM曲軸在其抓C之前為67.5度。
[0045] 圖13是圖1的直列式TSCVM外部熱設備的簡化橫截面圖，其中壓縮曲軸彎程角經(jīng)圖 解說明為在其抓C之后成90度，且膨脹曲軸彎程角經(jīng)圖解說明為在膨脹活塞到達其抓C之后 成45度。TSCVM曲軸在其抓C之前為45度。
[0046] 圖14是圖1的直列式TSCVM外部熱設備的簡化橫截面圖，其中壓縮曲軸彎程角經(jīng)圖 解說明為在其到達其TDC之前成67.5度且膨脹曲軸彎程角經(jīng)圖解說明為在膨脹活塞到達其 BDC之后成67.5度。TSCVM曲軸在其抓C之前為22.5度。
[0047] 圖15是圖1的直列式TSCVM外部熱設備的簡化橫截面圖，其中壓縮曲軸彎程角經(jīng)圖 解說明為在其到達其TDC之前成45度且膨脹曲軸彎程角經(jīng)圖解說明為在膨脹活塞到達其 BDC之后成90度。TSCVM曲軸在其抓C處。
[0048] 圖16是圖1的直列式TSCVM外部熱設備的簡化橫截面圖，其中壓縮曲軸彎程角經(jīng)圖 解說明為在其到達其TDC之前成22.5度且膨脹曲軸彎程角經(jīng)圖解說明為在膨脹活塞到達其 TDC之前成67.5度。TSCVM曲軸在其抓C之后為22.5度。
[0049] 圖17是根據(jù)示范性實施例的直列式TSCVM外部熱設備的簡化橫截面圖，其中TSCVM 具有恒定體積。圖解說明在壓縮活塞到達其上止點（TDC)的情況下的曲軸彎程角且圖解說 明在膨脹活塞到達其TDC之前成45度的膨脹曲軸彎程角。TSCVM曲軸在其抓C之后為45度。
[0050] 圖18圖解說明根據(jù)示范性實施例操作發(fā)動機的方法。
【具體實施方式】
[0051] 下文詳細參考各圖描述本發(fā)明，其中通篇用類似編號指代類似元件。應理解，各圖 未必按比例繪制。各圖也未必展示所圖解說明的各種示范性實施例的所有細節(jié)。而是，其僅 展示特定特征及元件W提供對示范性實施例的可行描述。
[0052] 參考圖1，根據(jù)一個實施例，外部熱發(fā)動機的直列式配置包含:壓縮氣缸4、膨脹氣 缸8、壓縮活塞5、膨脹活塞10、冷室A及熱室C。所述直列式配置還包含兩個活塞連接桿3及9， W及致動兩個氣缸中的活塞的曲軸1。
[0化3] 仍參考圖1，外部熱發(fā)動機還包含TSCVM 7、TSCVM氣缸6、位于TSCVM 7內的轉移室 B、TSCVM滑閥端口 19、TSCVM連接桿21、TSCVM曲軸2及TSCVM氣缸擠壓部22。
[0054] 仍參考圖1，壓縮氣缸4為活塞發(fā)動機氣缸，其含納壓縮活塞5、冷室A及壓縮氣缸工 作流體出口端口 18。膨脹氣缸8為活塞發(fā)動機氣缸，其含納膨脹活塞10、熱室C及膨脹氣缸工 作流體進口端口 20。
[0055] 連接桿3及則尋其相應活塞連接到其相應曲軸彎程。壓縮曲軸1將旋轉運動轉換成 壓縮活塞5往復運動。膨脹活塞10的往復運動被轉換成曲軸1的旋轉運動，所述曲軸1的旋轉 運動被轉換成發(fā)動機旋轉運動或功(例如，曲軸1也可用作發(fā)動機輸出軸件）。壓縮活塞5及 膨脹活塞10兩者可具有或可不具有不規(guī)則結構或突出部。運些突出部的功能可為減小死體 積。示范性突出部掲示于第14/362,101號美國專利申請案中，所述美國專利申請案的內容 W其全文引用方式并入本文中。
[0化6] 在示范性實施例中，TSCVM氣缸6含納TSCVM 7且TSCVM氣缸6及TSCVM 7兩者均置于 頂部上且垂直于壓縮氣缸4及膨脹氣缸8兩者。TSCVM連接桿21將TSCVM7連接到TSCVM曲軸2。 TSCVM曲軸2將旋轉運動轉換成TSCVM 7往復運動。TSCVM曲軸2經(jīng)由機械連桿機構或齒輪系 機械地連接到曲軸1，因此曲軸巧區(qū)動TSCVM曲軸2，且因此兩個曲軸為同步的。在另一示范性 實施例中，可使用斜板機構或凸輪軸機構來驅動TSCVM TdTSCVM 7含納球形或楠圓形轉移 室B及TSCVM端口 19(室B可為熱絕緣的）。
[0057]在TSCVM 7往復運動期間，轉移室B在流體禪合到冷室A與熱室C之間交替。在一些 實施例中，轉移室B在任何時間處僅流體禪合到室A及室C中的一者。在其它實施例中，轉移 室B在發(fā)動機循環(huán)的某一周期或某一點期間流體禪合到室A及室C兩者。熱轉移元件17置于 室B與室C之間。
[005引仍參考圖1，冷卻室D經(jīng)由壓縮氣缸吸入工作流體管線14連接到室A且經(jīng)由膨脹氣 缸排出工作流體管線15連接到室C。=通閥16可將室D連接到室A及室C中的一者、連接到室A 及室C兩者或既不連接到室A也不連接到室C。室D環(huán)繞有冷卻肋片12。工作流體膽槽11為容 納室D的結構。工作流體膽槽11可包含用W引導膽槽內的工作流體流的構件，例如熱工作流 體將在作為冷工作流體離開膽槽之前被迫在膽槽內行進(膽槽11內的垂直黑線）。室D與工 作流體膽槽11用作熱交換器，且如所屬領域中已知的將被設計為W最優(yōu)方式接受熱工作流 體且供應冷工作流體。
[0059] 在另一實施例中，在TSCVM 7往復運動期間且在曲軸2旋轉循環(huán)的一部分處，轉移 室B可流體連接到冷室A及熱室C兩者。
[0060] 在TSCVM 7往復運動期間，轉移室B可經(jīng)由TSCVM端口 19與室A流體禪合或解禪。
[0061 ] 在TSCVM 7往復運動期間，轉移室B可經(jīng)由TSCVM端口 19與室C流體禪合或解禪。
[0062] 在TSCVM 7往復運動期間，經(jīng)由TSCVM端口 19,當轉移室B既不經(jīng)由端口 18禪合到室 A也不經(jīng)由端口 20禪合到室別寸，TSCVM端口 19保持密封的。在一些實施例中，在發(fā)動機的循 環(huán)的一部分期間TSCVM端口 19同時禪合到室A及室C。
[0063] 在示范性實施例中，經(jīng)由曲軸1引入預定相位延遲，使得壓縮活塞5領先或跟隨膨 脹活塞10。圖1到16描繪一個此示范性實施例，其中經(jīng)由曲軸1引入的預定相位延遲使得壓 縮活塞5領先膨脹活塞10達45度曲柄角，如在曲軸1的側視圖描繪中所例示(在圖1中標記為 la)。
[0064] 在一個實施例中，S通閥16可在當壓縮活塞5到達其TDC(相差不到幾度)時開始且 直到其到達其BDC(相差不到幾度)為止的曲軸度的范圍內打開W流體連接室A及D。在此時 間期間，=通閥16將室D與室C斷開連接。在活塞相位滯后角范圍內，在壓縮活塞5及膨脹活 塞10通過其相應TDC及抓C之前及之后，允許某種覆疊或下襯，即，閥16轉移通路14及15兩者 可同時關閉或打開。
[0065] 在一個實施例中，S通閥16可在當膨脹活塞10到達其抓C(相差不到幾度)時開始 且直到其到達其TDC(相差不到幾度)為止的曲軸度的范圍內打開W流體連接室C及D。在此 時間期間，S通閥16將室D與室A斷開連接。在活塞相位滯后角范圍內，在壓縮活塞5及膨脹 活塞10通過其相應TDC及抓C之前及之后，允許某種覆疊或下襯，即，閥16通路14及15兩者可 同時關閉或打開。
[0066] 在一個實施例中，TSCVM氣缸6含納TSCVM 7且TSCVM氣缸6及TSCVM 7兩者均置于頂 部上且垂直于壓縮氣缸4及膨脹氣缸8兩者。TSCVM連接桿21將TSCVM 7連接到TSCVM曲軸2。 TSCVM曲軸2將旋轉運動轉換成TSCVM 7往復運動。TSCVM7含納球形（舉例來說)轉移室B及 TSCVM端口 19。在TSCVM 7往復運動期間，轉移室B在流體連接到冷室A及/或熱室C之間交替。
[0067] 再次參考圖1，壓縮活塞5在壓縮氣缸4內。壓縮活塞5相對于壓縮氣缸4沿向上方向 朝向其TDC移動。膨脹活塞10在膨脹氣缸8內。膨脹活塞10相對于膨脹氣缸的往向上方向并且 朝向其TDC移動。壓縮氣缸4及壓縮活塞5界定冷室A。膨脹氣缸8及膨脹活塞10界定熱室C。在 一些實施例中，膨脹活塞10在壓縮活塞5的前面移動。
[0068] 在其中發(fā)動機產(chǎn)生功的膨脹行程期間，膨脹活塞10可推動膨脹連接桿9,從而致使 曲軸1旋轉。在排出行程期間，慣性力（其可由飛輪質量起始-未展示)致使曲軸1繼續(xù)其旋 轉，且致使膨脹連接桿則尋膨脹活塞10朝向其TDC移動，此又將工作流體通過管線15(導管） 排出到冷卻室D中，如在圖11到16及圖1到2中所圖解說明。曲軸1旋轉W同步但相位滯后的 旋轉移動壓縮活塞5及膨脹活塞10(即，兩個曲軸彎程W相同速度旋轉但其相應曲柄角可不 同）。
[0069] 參考圖1，曲軸1將經(jīng)由連接桿3的旋轉運動轉換成壓縮活塞5在其氣缸外殼4內的 往復運動。
[0070] 在各種示范性實施例中，曲軸1結構配置可根據(jù)所要發(fā)動機配置及設計而變化。舉 例來說，可能的曲軸設計因素可包含：曲軸的數(shù)目、雙重氣缸的數(shù)目、相對氣缸定位、曲軸齒 輪傳動機構及旋轉的方向。在一個示范性實施例中，單個曲軸將經(jīng)由壓縮連接桿3及膨脹活 塞連接桿9而致動壓縮活塞5及膨脹活塞10兩者。此單個曲軸可致動多對壓縮活塞5及膨脹 活塞10。
[0071] 圖巧Ijie圖解說明禪合到相應活塞連接桿3及9的兩氣缸曲軸1彎程的透視圖。兩氣 缸曲軸1彎程可相對于彼此定向（例如）W在活塞5與10的原本同步運動之間提供預定相位 差。壓縮活塞及膨脹活塞的TDC位置之間的預定相位差可引入相對活塞相位延遲或提前。在 示范性實施例中，如在圖1到16中所圖解說明，相位延遲經(jīng)引入使得壓縮活塞5在膨脹活塞 10之前移動45度。
[0072] 如在圖1到16中所圖解說明，一旦曲軸1旋轉開始(經(jīng)由外部起動機，未展示），活塞 5及10便開始其往復運動。
[0073] 如在圖1中所圖解說明，當壓縮活塞5到達其TDC且S通閥16打開W經(jīng)由壓縮氣缸 吸入工作流體管線(導管）14流體連接室A及D時，吸入行程開始。當壓縮活塞朝向其BDC移動 (圖I到9)時，室A體積增加，從而致使較冷工作流體從室D移動到室A。
[0074] 當壓縮活塞5通過其抓C點且S通閥16將室A與D斷開連接（圖10到16及圖1 )，從而 使工作流體陷獲于室A中時，壓縮行程開始。當曲軸旋轉繼續(xù)時(如在圖10到16及圖1中所展 示），室A體積減小且工作流體的溫度及壓力增加。在其中室A體積減?。▓D13到16)的此部分 的循環(huán)的后一部分期間，TSCVM 7位置使得轉移室B經(jīng)由TSCVM端口 19與室A流體禪合。因此， 在壓縮行程期間工作流體被壓縮到室B中，例如在壓縮行程結束時，當壓縮活塞5到達其TDC 時（圖1)，所有工作流體均從室A轉移到室B。
[0075] 在TSCVM 7到達其抓C(圖15)且朝向其TDC移動（圖15到16及圖1到7)之后，室B的體 積減小，運是因為TSCVM 7朝向靜態(tài)TSCVM氣缸擠壓部22移動直到TSCVM到達其TDC為止（圖 7)。因此，陷獲于室B中的工作流體的壓力可繼續(xù)增加(圖1到7)。
[0076] 如所指出，TSCVM轉移室包含在工作流體從壓縮室A轉移到膨脹室B期間減小的內 部體積。在工作流體的轉移期間減小轉移室的內部體積可有利地增加發(fā)動機的效率。舉例 來說，減小體積可在轉移之前進一步增加工作流體的壓力，因此增加發(fā)動機的壓縮比。
[0077] 在一些實施例中，轉移室進一步壓縮從壓縮室接收的工作流體。通過進一步壓縮 并轉移工作流體，一些實施例可有利地使"死空間"最小化。一些實施例還可增加經(jīng)轉移W 參與膨脹行程的經(jīng)壓縮工作流體的量。
[0078] 如上文所描述，轉移室可進一步壓縮從壓縮室接收的工作流體。在一些實施例中， 轉移室B在將工作流體轉移到膨脹室C的同時壓縮。此可在TSCVM 7到達其TDC的情況下發(fā) 生，同時膨脹活塞10到達其TDC(未展示）。在一些實施例中，不存在對工作流體的進一步壓 縮，僅對工作流體進行轉移(舉例來說，如果由于TSCVM 7朝向靜態(tài)TSCVM氣缸擠壓部22的移 動，膨脹活塞清理的空間（即，移動遠離其TDC的空間）比室B中減少的空間多）。在一些實施 例中，工作流體正在循環(huán)的一部分期間在轉移室中經(jīng)歷壓縮且在轉移的結束期間經(jīng)歷膨脹 (舉例來說，如果膨脹活塞清理的空間比轉移室覆蓋的空間多;此可僅在轉移過程結束時發(fā) 生）。注意，工作流體的所有=個狀況-壓縮、無改變及膨脹可在循環(huán)的不同階段處于同一工 作流體轉移過程期間發(fā)生。盡管本文中的一些描述可描述在轉移過程的一部分期間進一步 被壓縮的工作流體，但應注意，其為所主張標的物的一個實施例且出于說明性目的而提供。
[0079] 在本文中所描述的實例中，轉移室包含轉移氣缸、轉移氣缸擠壓部及轉移氣缸外 殼。如本文中所使用，轉移氣缸擠壓部可經(jīng)理解為定位于轉移氣缸內的結構，所述結構提供 轉移室的邊界的一部分。轉移氣缸擠壓部可為可相對于轉移氣缸的內部壁移動的W減少轉 移室中的體積。轉移氣缸定位于轉移氣缸外殼內且相對于轉移氣缸外殼移動，并且轉移氣 缸擠壓部定位于轉移氣缸內且不相對于轉移氣缸外殼移動。在一些其它實施例中，擠壓部 具有拋物線形頭部。
[0080] 所屬領域的技術人員將認識到所描繪氣缸、擠壓部及外殼為具有在轉移期間減小 的內部體積的轉移室的一個實例。其它實例包含但不限于轉移活塞及轉移氣缸。在此實例 中，轉移氣缸壁上的端口可將壓縮室流體禪合到轉移室且將膨脹室流體禪合到轉移室。再 一些實例可包含導管，在轉移活塞完成工作流體的轉移且在其返回途中W與壓縮室(氣缸） 連接之后，所述導管經(jīng)口控通向轉移氣缸?？赏ㄟ^此導管將冷工作流體引入到轉移室。一旦 轉移活塞開始其向后朝向膨脹氣缸的移動，此口便可關閉。
[0081] 當活塞10到達其TDC且TSCVM 7朝向其TDC的往復運動致使轉移室B與室C由于 TSCVM端口 19與膨脹氣缸工作流體進口端口 20對準而流體禪合時，膨脹行程開始（圖3到 11)。在室B中進一步被壓縮的工作流體現(xiàn)在被轉移且經(jīng)由加熱元件12膨脹且到室C中。在一 些實施例中，加熱元件12內部工作流體體積可經(jīng)設計W使死空間最小化同時使其熱交換最 大化。經(jīng)加熱(通過加熱元件12)工作流體進一步膨脹，從而朝向膨脹活塞10的BD討隹動膨脹 活塞10 W產(chǎn)生動力行程(發(fā)動機做功）。所有工作流體均通過加熱元件12從室B轉移到室C 中，運是因為當TSCVM曲軸2朝向其TDC移動且靜態(tài)TSCVM氣缸擠壓部22取消室B的體積時，室 B的體積減小到零(圖7)。
[0082] 如所屬領域的技術人員將認識到，加熱元件12為任選的且可經(jīng)添加W提供熱從外 部熱源到工作流體的高效轉移。此外，盡管圖1到16中的熱元件12經(jīng)圖解說明于轉移室與膨 脹室之間，但應了解，加熱元件可部分地或完全地位于發(fā)動機的其它部件中。舉例來說，熱 交換器的元件可圍繞轉移室定位。轉移室熱交換器可從轉移室內的工作流體提取熱(例如， 用于進一步壓縮或用W增加壓縮效率），可將熱添加到轉移室內的工作流體(例如，W將擁 添加到工作流體），或既可從工作流體提取熱又可將熱添加到工作流體。
[0083] 如在圖7到10中所展示，在一個示范性實施例中，在TSCVM 7到達其TDC(圖7)且開 始其朝向其抓C的移動（圖8到10)之后，工作流體的一部分可從室C轉移回到室B，從加熱元 件12及/或可圍繞轉移室B定位的熱交換器的額外加熱元件吸收額外熱。此經(jīng)添加熱可通過 幫助朝向膨脹活塞10的抓C推動膨脹活塞10且朝向TSCVM 7的抓訝隹動TSCVM 7而產(chǎn)生更多 功。
[0084] 在膨脹活塞04于動力行程結束時通過其抓C且開始朝向其TDC移動之后，排出行程 開始（圖11到16及1到3)。現(xiàn)在駐存于室C中的工作流體從室C通過膨脹氣缸排出工作流體管 線（導管）15推出到室D中。運是因為在所述時間期間，=通閥16打開W流體連接室C及D且 TSCVM 7位置使得轉移室B與室C斷開連接。
[0085] 在圖17中所圖解說明的各種示范性實施例中，不存在與TSCVM氣缸6a相關聯(lián)的擠 壓部(與在圖1到16中所見的TSCVM氣缸擠壓部22相比），且在TSCVM 7a中室B具有恒定體積。
[0086] 膽槽室D可比在壓縮行程期間壓縮的保持更多工作流體，從而實現(xiàn)針對用于發(fā)動 機循環(huán)中的工作流體的更長冷卻周期。
[0087] 可利用如所屬領域中已知的密封環(huán)來密封所有移動的活塞(包含TSCVM 7)。關于 TSCVM，密封環(huán)可添加于轉移氣缸TSCVM 7與轉移氣缸外殼6之間W及添加于轉移氣缸TSCVM 7與轉移氣缸擠壓部22之間。
[0088] 在外燃機中，舉例來說，工作流體可為空氣或例如氮或氨等其它氣體。封圍于發(fā)動 機內的初始工作流體壓力可(或可不)經(jīng)加壓超過(或低于)大氣壓力。
[0089] =通閥16將熱氣缸排出工作流體引導到冷卻室D中且將較冷工作流體從冷卻室D 引導到壓縮室A中。存在數(shù)種所屬領域中已知的用W實施此閥的方式，例如=通旋轉閥類 型、套筒=通閥類型內的滑閥，或(舉例來說)使用兩個各自"雙重位置"（打開/關閉;舉例來 說，提升閥）閥類型。
[0090] 舉例來說，可使用肋片及/或水冷卻機構在外部冷卻冷氣缸(壓縮氣缸）。
[0091] 在優(yōu)選實施例中，舉例來說通過使用冷卻肋片12而在外部冷卻膽槽室D。
[0092] 可通過外部熱源而在外部加熱熱氣缸(膨脹氣缸）。
[0093] 在使用周圍空氣作為工作流體的另一示范性實施例中，將不使用圖1到17的物項 11到15。替代地，周圍空氣將通過吸入閥（未展示)進入室A,將經(jīng)由室B轉移到室C且經(jīng)由排 出閥（未展示)從室C呼出。具有從環(huán)境獲得的新鮮空氣的開放回路將大大簡化設置且將避 免需要=通閥及膽槽11。
[0094]在其中工作經(jīng)約束于閉合回路環(huán)路中（如在圖巧Ijl7中所描述)的另一示范性實施 例中，將通過密封包絡層(未展示)囊封整個發(fā)動機(排除輸出軸件或發(fā)生器電輸出）。此將 對于在處于靜止狀態(tài)的發(fā)動機閉合回路處保持高于大氣壓力為有益的?？蓪⑼獠扛邏耗懖?連結到閉合回路環(huán)路W補償由于工作流體泄漏所致的壓力下降。
[00M]發(fā)動機相對高壓縮比使得能夠利用相對低體積熱交換器，因此，進一步減少死體 積。
[0096] 圖18圖解說明根據(jù)一實施例的操作發(fā)動機的方法100。方法100包含:在第一室中 壓縮102工作流體，將工作流體從第一室轉移104到第二室，在工作流體處于第二室的內部 體積內時減小106內部體積，將工作流體從第二室轉移108到第=室，及在第=室中使工作 流體膨脹110。
[0097] 在工作流體的轉移期間減小轉移室的內部體積可有利地增加發(fā)動機的效率。舉例 來說，減小體積可在轉移之前進一步增加工作流體的壓力，因此增加發(fā)動機的壓縮比。發(fā)動 機可為外部分離循環(huán)式發(fā)動機及內部分離循環(huán)式發(fā)動機或任何發(fā)動機。
[0098] 如本文中所使用，術語"死空間"（或"死體積"）可經(jīng)理解為指代外部熱發(fā)動機或內 燃機中的壓縮室A或膨脹室C的區(qū)域或TSCVM的部分，其中所述空間（體積)保持不參與膨脹 的經(jīng)壓縮工作流體。此死空間可為轉移閥或連接管或防止流體轉移及膨脹的其它結構。其 它術語也可用于描述此些結構，例如死體積或寄生體積。貫穿本發(fā)明討論死空間的具體實 例，但所述特定實例可未必限于此些實例。
[0099] 如本文中所使用，術語"流體"可經(jīng)理解為包含液體狀態(tài)及氣體狀態(tài)兩者。
[0100] 如本文中所使用，"曲軸度"可經(jīng)理解為指代曲軸旋轉的一部分，其中全旋轉等于 360度。
[0101] 盡管關于外燃機或內燃機排他地描述了特定實施例，但應了解系統(tǒng)及方法同樣地 適用于外燃機、內燃機及任何其它發(fā)動機。在某一實施例中，內燃機內側的點火源可起始膨 脹(舉例來說，火花點火;SI)。在一些實施例中，不使用點火源在內燃室中起始膨脹且可通 過壓縮起始燃燒(壓縮點火;CI)。
[0102] 對內燃機的描述一包含相位滯后、燃燒時序、相對相位滯后、壓縮活塞領先、在滑 閥處且在禪合到膨脹氣缸之后的燃燒，W及多膨脹氣缸對單個壓縮氣缸一存在于第PCT/ US2014/047076號PCT申請案中，所述PCT申請案的內容W其全文引用方式且出于所有目的 并入本文中。
[0103] 圖式或圖中的字體的任何變化為偶然的，不打算表明區(qū)別或強調。
[0104] 盡管已參考附圖而結合本發(fā)明的實施例充分描述本發(fā)明，但應指出，各種改變及 修改將對所屬領域的技術人員來說變得顯而易見。此些改變及修改將被理解為包含于如由 所附權利要求書定義的本發(fā)明的范圍內。本發(fā)明的各種實施例應被理解為其僅W實例方式 而非W限制方式呈現(xiàn)。同樣地，各圖式可描繪本發(fā)明的實例性架構或其它配置，借此幫助理 解可包含于本發(fā)明中的特征及功能性。本發(fā)明不限定于所圖解說明實例性架構或配置，而 可使用各種替代架構及配置來實施。另外，盡管上文就各種示范性實施例及實施方案來說 描述了本發(fā)明，但應理解個別實施例中的一者或多者中所描述的各種特征及功能性并不限 于其于特定實施例的可適用性(所述特征及功能性隨所述特定實施例一起描述）。各種特征 及功能性替代地可單獨或在某一組合中應用于本發(fā)明的其它實施例中的一者或多者，無論 是否已描述此些實施例，且無論此些特征是否呈現(xiàn)為所描述實施例的一部分。因此，本發(fā)明 的廣度及范圍不應受上述示范性實施例中的任一者限制。
[0105] 將了解，出于清楚目的，上文描述已參考不同功能單元及處理器來描述本發(fā)明的 實施例。然而，將明了，可在不減損本發(fā)明的情況下使用不同功能單元、處理器或域之間的 任何適合功能性分布。舉例來說，圖解說明為由單獨處理器或控制器執(zhí)行的功能性可由相 同處理器或控制器執(zhí)行。因此，應將對具體功能單元的提及僅視為對用于提供所描述功能 性的適合構件的提及，而非指示嚴格邏輯或實體結構或組織。
[0106] 附屬權利要求中所呈現(xiàn)的特定特征可在本發(fā)明的范圍內W其它方式彼此組合，使 得本發(fā)明應被認為還具體針對于具有附屬權利要求的特征的任何其它可能組合的其它實 施例。舉例來說，出于權利要求書公開的目的，所附的任何附屬權利要求應視為替代地W來 自所有先前權利要求的多相關形式書寫，如果此多相關格式為司法內的所接受格式，那么 所述先前權利要求擁有在此附屬權利要求中引用的所有前項（例如直接取決于權利要求1 的每一權利要求應替代地視為取決于所有先前權利要求）。在其中多個附屬權利要求格式 經(jīng)限定的司法中，所附附屬權利要求也應各自視為替代地W每一個別附屬權利要求格式書 寫，所述格式形成對除在下文的此附屬權利要求中所列舉的具體權利要求W外的擁有前項 的前一權利要求的相依性。
[0107] 除非另外明確陳述，否則此文檔中所使用的術語及短語及其變化形式應理解為開 放式的，與限制性相反。作為前述的實例:術語"包含"應被解讀為意指"無限制地包含"或類 似物;術語"實例"用于提供討論中的物項的示范性實例，而非其窮盡性或限制性列表;且例 如"常規(guī)的"、"傳統(tǒng)的"、"正常的"、"標準的"、"已知的"等形容詞及具有類似含義的術語不 應被理解為將所描述的物項限于給定時間周期或限于從給定時間起可用的物項。但替代 地，運些術語應被解讀為涵蓋現(xiàn)在或將來的任何時間處可用、已知的常規(guī)的、傳統(tǒng)的、正常 的或標準的技術。同樣地，除非另外明確陳述，否則用連詞"及"連結的一組物項不應被解讀 為需要所述物項中的每一者均存在于分組中，而是應被解讀為"及/或"。類似地，除非另外 明確陳述，否則用連詞"或"連結的一組物項不應被解讀為需要在所述組當中互相排斥，而 是也應被解讀為"及/或"。此外，盡管可W單數(shù)形式描述或主張本發(fā)明的物項、元件或組件， 但復數(shù)形式也應預期為在其范圍內，除非明確陳述限于單數(shù)形式。例如"一個或多個"、"至 少"、"但不限于"或其它相似短語等擴大詞及短語在一些實例中的存在不應被解讀為意指 在可不存在此些擴大短語的實例中打算或需要較窄情形。
【主權項】
1. 一種發(fā)動機，其包括： 壓縮室，其吸入并壓縮工作流體； 膨脹室，其使工作流體膨脹并排出工作流體;及 轉移室，其從所述壓縮室接收工作流體且將工作流體轉移到所述膨脹室，其中所述轉 移室的內部體積在工作流體的所述轉移期間減小。2. 根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機，其中工作流體在所述轉移室的所述內部體積中進一 步被壓縮。3. 根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機，其進一步包括熱交換器，所述熱交換器用于將來自外 部熱源的熱能轉移到工作流體。4. 根據(jù)權利要求3所述的發(fā)動機，其進一步包括將工作流體從所述膨脹室投送到所述 壓縮室的導管。5. 根據(jù)權利要求4所述的發(fā)動機，其進一步包括位于所述導管中的冷卻室。6. 根據(jù)權利要求4所述的發(fā)動機，其進一步包括位于所述導管中的閥，所述閥將所述壓 縮室與所述膨脹室流體耦合及解耦。7. 根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機，其進一步包括位于所述發(fā)動機內側的點火源，所述點 火源起始膨脹。8. 根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機，其進一步包括所述轉移室的轉移端口，所述轉移端口 替代地流體耦合到所述壓縮室的出口端口及所述膨脹室的進口端口。9. 根據(jù)權利要求8所述的發(fā)動機，其中在所述發(fā)動機的循環(huán)的一部分期間，所述轉移端 口同時將所述壓縮室的所述出口端口與所述轉移室的所述轉移端口以及將所述膨脹室的 所述進口端口與所述轉移室的所述轉移端口耦合。10. 根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機，其中所述轉移室包括轉移氣缸、轉移氣缸擠壓部及 轉移氣缸外殼，其中所述轉移氣缸定位于所述轉移氣缸外殼內且相對于所述轉移氣缸外殼 移動，且其中所述轉移氣缸擠壓部定位于所述轉移氣缸內且不相對于所述轉移氣缸外殼移 動。11. 根據(jù)權利要求10所述的發(fā)動機，其中所述擠壓部為拋物線形的。12. 根據(jù)權利要求10所述的發(fā)動機，其進一步包括介于所述轉移氣缸與轉移氣缸外殼 之間及介于所述轉移氣缸與轉移氣缸擠壓部之間的密封環(huán)。13. -種操作發(fā)動機的方法，其包括： 在第一室中壓縮工作流體； 將工作流體從所述第一室轉移到第二室； 在工作流體處于所述第二室的內部體積內時，減小所述內部體積； 將工作流體從所述第二室轉移到第三室;及 在所述第三室中使工作流體膨脹。14. 根據(jù)權利要求13所述的方法，其進一步包括在轉移室的所述內部體積中進一步壓 縮工作流體。15. 根據(jù)權利要求13所述的方法，其進一步包括使用部分地位于所述發(fā)動機外側的熱 交換器而將熱轉移到所述第三室中的所述工作流體。16. 根據(jù)權利要求15所述的方法，其進一步包括將工作流體從所述第三室投送到所述 第一室。17. 根據(jù)權利要求16所述的方法，其進一步包括當工作流體從所述第三室被投送到所 述第一室時使所述工作流體冷卻。18. 根據(jù)權利要求13所述的方法，其進一步包括在所述第三室中使工作流體膨脹。19. 根據(jù)權利要求13所述的方法，其進一步包括替代地將所述第二室流體耦合到所述 第一室的出口端口，流體耦合到所述第三室的進口端口。20. 根據(jù)權利要求19所述的方法，在所述發(fā)動機的循環(huán)的一部分期間，將所述第二室同 時與所述第一室的所述出口端口及所述第三室的所述進口端口流體耦合。21. 根據(jù)權利要求13所述的方法，其中所述第二室包括氣缸、氣缸擠壓部及氣缸外殼， 其中所述氣缸定位于所述氣缸外殼內且相對于所述氣缸外殼移動，且其中所述氣缸擠壓部 定位于所述氣缸內且不相對于所述氣缸外殼移動。22. 根據(jù)權利要求21所述的方法，其中所述擠壓部為拋物線形的。23. 根據(jù)權利要求21所述的方法，其進一步包括介于所述氣缸與所述氣缸外殼之間的 密封環(huán)。24. -種發(fā)動機，其包括： 壓縮室，其吸入并壓縮工作流體； 膨脹室，其使工作流體膨脹并排出工作流體； 轉移室，其從所述壓縮室接收工作流體且將工作流體轉移到所述膨脹室，其中所述轉 移室的內部體積在工作流體的所述轉移期間減小;及 熱交換器，其用于將來自外部熱源的熱能轉移到工作流體。
【文檔編號】F01L5/16GK106030057SQ201580010476
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2015年1月16日
【發(fā)明人】胡戈·本杰明·托爾, 奧代德·托爾, 吉拉德·托爾, 埃胡德·西旺, 麥克·H·沃爾
【申請人】托爾發(fā)動機股份有限公司