本发明涉及一种热气机。 背景技术

热气机是一种由外部供热使气体在不同温度下 作周期性收缩和膨胀 的闭式循环往复式发动机。

如图 1所示，传统的第一种四组气缸双活塞同轴换� �式热气机，包括 四组气缸组件以及用于传动并输出动力的传动 输出机构。

四组气缸组件的结构相同，按顺时针方向或者 按逆时针方向编号为 一组气缸组件 A、第二组气缸组件 B、第三组气缸组件 C和第四组气缸^ 件 D。 四组气缸组件中的四个气缸布置在正方形的四 个顶点。

第一组气缸组件 A包括一个上端开口、 下端密封的气缸以及依次相 接的加热器 17A、 回热器 18A和冷却器 19A。 在气缸的中部固定有密封 隔板 11 A, 该密封隔板 11 A将气缸分为两部分， 即换气气缸 12A和做功 气缸 13A。 换气气缸 12A内设有换气活塞 14A， 换气活塞 14A与换气气 缸 12A缸壁之间没有间隙或者留有很小间隙， 仅作为气体润滑用。 做功 气缸 13A内设有做功活塞 15A， 做功活塞 15A上铰接有连杆 16A， 做功 活塞 15A与做功气缸 13A缸壁之间没有间隙， 做功活塞 15A与密封隔板 11A之间的空腔为做功气缸密封腔 131A。 一根活塞杆穿过密封隔板 11A 的密封孔将换气活塞 14A与做功活塞 15A连接在一起。 加热器 17A可以 直接设置在换气气缸 12A外的下端部， 也可以通过加热管路 20A连通于 换气气缸 12A外的下端部，加热器 17A用于加热换气气缸 12A的下端部， 使之形成热端 122A,并保持该热端 122A—直处于高温状态；冷却器 19A 可以直接设置在换气气缸 12A的上端部， 也可以通过冷却管路 21A连通 于换气气缸 12A外的上端部， 冷却器 19A用于冷却换气气缸 12A的上端 部， 使之形成冷端 121A, 并保持该冷端 121A—直处于低温状态。 通常 情况下， 换气气缸 12A的热端 122A和冷端 121A之间的温差越大越好。 其他三组气缸组件的结构与第一组气缸组件的 结构相同，为了叙述方 便，分别以不同的后缀字母表示不同组别气缸 的零件，第二组气缸组件中 的零件的后缀字母 B， 第三组气缸组件中的零件的后缀字母 C， 第四组气 缸组件中的零件的后缀字母 D。

第一组气缸组件 A的换气气缸 12A的冷端 121A和第二组气缸组件 B 中的做功气缸密封腔 131B的下端部通过第一连通管路 10A连通；第二组 气缸组件 B的换气气缸 12B的冷端 121B和第三组气缸组件 C中的做功 气缸密封腔 131C的下端部通过第二连通管路 10B连通；第三组气缸组件 C的换气气缸 12C的冷端 121C和第四组气缸组件 D中的做功气缸密封腔 131D的下端部通过第三连通管路 10C连通；第四组动力循环机 D的换气 气缸 12D的冷端 121D和第一组气缸组件 A中的做功气缸密封腔 131A的 下端部通过第四连通管路 10D连通。 相邻两组气缸组件的两组活塞之间 的运动相位相差 90度， 位于对角的两组气缸组件的两组活塞之间的运 动 相位相差 180度。

该种传统的四组气缸双活塞同轴换气式热气机 是根据气体热胀冷缩 原理制成的。当四组气缸组件气路连接好之后 ，每一组气缸组件的动力活 塞下面的动力气缸缸体内以及与其连通的相邻 的气缸组件的换气气缸内 都封闭了一定量的气体，气体在换气气缸的冷 端和热端之间移动，使气体 的总体温度发生变化。换气活塞位于换气气缸 中间位置时，换气气缸的冷 端的气体体积与热端气体体积相等，此时换气 气缸内总气体的平均温度为 设定值 P。当换气气缸内总气体的平均温度高于设定� � P时， 气体膨胀做 功， 当换气气缸内总气体的平均温度低于设定值 P时， 气体收缩做功。

如图 1和图 1A所示， 第一组气缸组件 A的做功活塞 15 A位于上止 点位置， 换气活塞 14 A位于换气气缸 12A的上端部； 第三组气缸组件 C 中的做功活塞 15C位于下止点位置， 换气活塞 14C位于换气气缸 12C的 下端部；第二组气缸组件 B和第四组气缸组件 D中的做功活塞 153、 15D 分别位于中间位置， 换气活塞 14 B、 14D分别位于换气气缸 12B、 12D 的中间位置。

第一组气缸组件 A中的换气活塞 14A位于换气气缸 12A的冷端 121A, 由于换气活塞 14 A占据一定的体积， 所以此时换气气缸 12A内热 端的气体体积大于冷端的气体体积， 因此换气气缸 12A内总气体的平均 温度高于设定值 P， 气体膨胀， 体积变大， 膨胀的气体依次通过加热管路 20A、 加热器 17A、 回热器 18A、 冷却器 19A和第一冷却管路 21A补充 到第一组气缸组件 A中的换气气缸 12A的冷端 121A; 同时， 第一组气缸 组件 A冷端 121A的气体通过第一连通管路 10A进入第二组气缸组件 B 的做功气缸 13B的密封腔 131B ,推动做功活塞 15 B向上移动做功。在第 一组气缸组件 A中的换气活塞 14A由冷端 121A向下移至中间位置的整 个过程中，换气气缸 12A内的气体平均温度始终高于设定值 P，气体一直 膨胀做功， 只有在中间位置的瞬间换气气缸 12A内的气体平均温度等于 设定值 P， 做功气缸 13B的气体不做功。

当第一组气缸组件 A的换气活塞 14A向下移动至中间位置时， 第二 组气缸组件 B的做功活塞 15B被膨胀的气体推动向上移动至上止点； 由 于传动输出机构调整控制， 第三组气缸组件 C中的换气活塞 14C和做功 活塞 15C向上移动至中间位置， 第四组气缸组件 D中的换气活塞 14D向 下移动至换气气缸下部， 做功活塞 15D向下移动至下止点位置。 当第一 组气缸组件 A的换气活塞 14A从换气气缸 12A的中间位置继续向下移动， 这时占据了换气气缸 12A的热端 122A的体积， 因此换气气缸 12A内气 体的平均温度低于设定值 P, 并且在换气活塞 14A从换气气缸 12A的中 间位置移动至底端的整个过程中， 换气气缸 12A内气体的平均温度低于 始终 ί氏于设定值 P， 气体收缩， 体积变小， 换气气缸 12A内形成负压， 因 此在做功气缸 12B缸体外的气压作用下， 第二组气缸组件 B的做功活塞 15B从上止点向下移动至中间位置； 此时， 由于传动输出机构调整控制， 第三组气缸组件 C中的换气活塞 14C向上移动至换气气缸上部， 做功活 塞 15C向上移动至上止点， 第四组气缸组件 D中的换气活塞 14D和做功 活塞 15D向上移动至中间位置。 第一组气缸组件 A的换气活塞 14A从换气气缸 12A的底端部向上移 动至顶端部过程，与上述的从顶端部移动到底 端部的过程相反，这里不再 赘述。需要说明的是，第一组气缸组件 A的换气活塞 14A从换气气缸 12A 的顶端部移动至底端部，再移动回顶端部的一 个循环过程中，有两次经过 换气气缸 12A的中间位置， 如前所述， 当换气活塞 14A在换气气缸 12A 的中间位置时，换气气缸 12A内总气体的平均温度为 P，气体既不膨胀也 不收缩，那么换气活塞 14A是如何通过该中间位置而继续上移或下移呢 ？ 由于相邻两组气缸组件的相邻两组活塞之间的 相差为 90度， 因此当第一 组气缸组件 A中换气活塞 14A在换气气缸 12A的中间位置时， 第四组气 缸组件 D中的做功活塞 15D位于下止点或上止点， 于是， 第四组气缸组 件 D中的换气活塞位于换气气缸的顶端部或底端� �， 因此， 第四组气缸 组件 D中的换气气缸内总气体的平均温度是高于或� �于平均温度设定值 P的， 会膨胀或收缩， 由于第四组气缸组件的换气气缸 12D的冷端 121D 与第一组气缸组件 A的做功气缸 13A的密封腔 131A之间， 连通有管路， 所以，在第四组气缸组件的换气气缸内气体的 膨胀或收缩作用下，带动第 一组气缸组件 A的做功活塞 15A向上或向下移动通过中间位置。 其它各 缸工作原理与此相同，这样， 四组气缸双活塞同轴换气式热气机中的四组 气缸组件通过传动输出机构调整控制就可以连 续地顺畅地运动起来。

由图 1A中可明显看出， 各个做功活塞只有在上止点、 下止点时， 与 其配合工作的移气活塞在中间位置，此时气体 不做功，而在做功活塞的其 他位置气体均做功。

图 1所示的四组气缸双活塞同轴换气式热气机中� �可以在曲轴上加装 一个飞轮，飞轮转动的惯性可以使各组气缸中 的换气活塞更平稳地通过中 间位置， 从而使热气机的运转更加稳定、 可靠。

图 2所示的传统的第二种四组气缸双活塞同轴换� �式热气机，与第一 种四组气缸双活塞同轴换气式热气机的不同之 处仅在于：换气活塞与换气 气缸缸壁之间留有可以通过气体的间隙，因此 本组气缸组件的换气气缸的 热端与冷端无需通过管路连通，只在前一组气 缸组件的换气气缸的冷端与 相邻的后一组气缸组件的做功气缸的密封腔之 间连通有管路。例如，第一 组气缸组件的换气气缸的冷端 121A与第二组气缸组件的密封腔 131B之 间连通有管路 10A, 而在第一组气缸组件的换气气缸的热端 122A与冷端 121A之间无需连通管路。 当换气活塞在换气气缸内上、 下移动时， 换气 气缸内内的气体通过换气气缸缸壁与换气活塞 之间的间隙在冷端与热端 之间移动。该第二种四组气缸双活塞同轴换气 式热气机与第一种四组气缸 双活塞同轴换气式热气机相似的结构， 工作原理相同， 这里不再赘述。

图 3所示的传统的双作用式热气机，包括四组气� �组件以及用于传动 并输出动力的传动输出机构。

四组气缸组件的结构相同，按顺时针方向或者 按逆时针方向编号为第 一组气缸组件 E、第二组气缸组件？、第三组气缸组件 G和第四组气缸组 件11。 四组气缸组件中的四个气缸布置在正方形的四 个顶点。

第一组气缸组件 E包括一个两端均由密封盖密封的气缸 20E以及依 次相接的第一加热器 22E、 第一回热器 23E和第一冷却器 24E。 在气缸 20E内设有活塞 21E，活塞 21E与气缸 20E之间没有可以通过气体的间隙。 活塞连接杆 25E伸出设于密封盖上的密封孔， 活塞连接杆 25E一端与活 塞 21E刚性连接， 另一端铰接连杆 26E。 加热器 22E通过管路或者直接 连通气缸 20E的下端部， 使之形成热端 202E, 并保持热端 202E—直处 于高温状态； 冷却器 24E通过管路或者直接连通气缸 20F上端部， 使之 形成冷端 201F， 并保持冷端 201F—直处于低温状态， 第四组气缸组件 H 的冷却器 24H通过管路或者直接连通第一组气缸组件的气 缸 20E的上端 部， 使之形成冷端 201E, 并保持冷端 201E—直处于低温状态， 工作时热 端和冷端之间的温差越大越好。

第二组气缸组件？、第三组气缸组件0、第四� �气缸组件 H构造与第 一组气缸组件 E相同。 每一组气缸组件的冷却器都与下一组气缸组件 的 气缸上端部相连通形成气缸冷端，相邻的两组 气缸组件中的两个活塞之间 运动相位相差 90度。

第一组气缸组件 E的热端 202E通过加热器 22E、 回热器 23E和冷却 器 24E与第二组气缸组件 F的冷端 201F连通。由第一组气缸组件 E的活 塞 21E、 热端 202E、 加热器 22E、 回热器 23E、 冷却器 24E、 第二组气缸 组件 F的冷端 201F和第二组气缸组件的活塞 21F， 共同构成第一组动力 循环机构。 第二组气缸组件 F的热端 202F通过加热器 22F、 回热器 23F 和冷却器 24F与第三组气缸组件 G的冷端 201G连通。由第二组气缸组件 F的活塞 21F、 热端 202F、 加热器 22F、 回热器 23F、 冷却器 24F、 第三 组气缸组件 G的冷端 201G和第三组气缸组件的活塞 21G，共同构成第二 组动力循环机构。第三组气缸组件 G的热端 202G通过加热器 22G、 回热 器 23G和冷却器 24G与第四组气缸组件 H的冷端 201H连通。 由第三组 气缸组件 G的活塞 21G、 热端 202G、 加热器 22G、 回热器 23G、 冷却器 24G、 第四组气缸组件 H的冷端 201H和第四组气缸组件的活塞 21H， 共 同构成第三组动力循环机构。第四组气缸组件 H的热端 202H通过加热器 22H、 回热器 23H和冷却器 24H与第一组气缸组件 E的冷端 201E连通， 由第四组气缸组件 E的活塞 21H 、热端 202H、加热器 22H、回热器 23H、 冷却器 24H和第一组气缸组件 E的冷端 201E、 第一组气缸组件的活塞 21E, 共同构成第四组动力循环机构。 四组动力循环机构相当于四台双作 用式热气机， 机器的结构大为紧凑， 总体体积和质量下降。

在同一组动力循环机构中，当其中一个活塞的 热端与另一个活塞的冷 端运动方向相反时，密封气体体积会快速膨胀 或收縮而迫使活塞做功； 当 其中一个活塞的热端与另一个活塞的冷端运动 方向相同时，密封气体会在 一个气缸的热端和另一个气缸的冷端之间快速 移动， 这时活塞不做功。

如图 3和图 3A所示， 第一组动力循环机构中的活塞 21E位于上止点， 第三组动力循环机构中的活塞 21G位于下止点， 第二、 四组动力循环机构 中的活塞 21F、 活塞 21H分别位于中间位置。 第一组动力循环机构中，在机器飞轮的惯性作 用下机轴转动 90度，带 动活塞 21E的热端向下移动至中间位置， 同时活塞 21F的冷端向下移动至 下止点， 活塞 21E的热端与活塞 21F的冷端移动方向相同， 故在该 0-90度 过程中活塞 21E和活塞 21F不做功， 而将气缸 E热端 202E的气体移至气缸 F 的冷端 201F。 当活塞 21E到中间位置， 活塞 21F到下止点时， 第一组动力循环机构 中的密封气体在气缸 F冷端 201F的量比较多， 因此， 在接下来的 90-180度 过程中，气体将收縮迫使两个活塞向减小气体 体积的方向运动，也就是使 活塞 21E的热端 202E由中间位置向下移至下止点， 使活塞 21F的冷端 201F 由下止点向上移至中间位置， 此时， 两个活塞 21E和 21F通过各自的活塞 杆对外做功。

在机器飞轮的惯性作用下机轴带动活塞 21E的热端 202E由下止点向 上移动至中间位置， 此时活塞 21F的冷端 201F由中间位置向上移至上止 点， 活塞 21F的冷端 201F的移动方向与活塞 21E的热端 202E的移动方向相 同， 在该 180-270度过程中， 活塞 21E、 活塞 21F不做功， 而将气缸 F冷端 201F的气体移至气缸 E的热端 202E。 当活塞 21E到中间位置， 活塞 21F到上止点时， 第一组动力循环机构 中的密封气体在气缸 E的热端 202E的量比较多，因此，在接下来的 270-360 度过程中，气体将膨胀迫使两个活塞向增加气 体体积的方向运动，也就是 使活塞 21E的热端 202E由中间位置向上移至上止点， 使活塞 21F的冷端 201F由上止点向下移至中间位置， 此时， 两个活塞 21E和 21F通过各自的 活塞杆对外做功。

所以， 在第一组动力循环机构的活塞 21E的热端 202E从上止点 -中位 置 -下止点-中位置-上止点的一个循环过程中， 经历一个收缩做功过程、 一个膨胀做功过程和两个移气过程； 在第一组动力循环机构的活塞 21F的 冷端 201F从中位置-下止点 -中位置-上止点-中位置的一个循环过程中， 经 历一个收缩做功过程、 一个膨胀做功过程和两个移气过程。

在第一组动力循环机构的 0-90度的移气过程的同时： 第二组动力循 环机构处于气体收缩过程， 迫使活塞 21F的热端从中间位置向下移动至下 止点， 活塞 21G的冷端从下止点上移至中间位置。 第三组动力循环机构处 于移气过程， 在机器飞轮的惯性作用下， 带动活塞 21G的热端向上移动至 中间位置， 活塞 21H的冷端向上移动至上止点。 第四组动力循环机构处于 气体膨胀过程， 迫使活塞 21H的热端向上移至上止点， 活塞 21E的冷端向 下移至中间位置。

以上着重说明了第一组动力循环机构在工作过 程，该种双作用式热气 机的四组动力循环机构同时工作的过程为： 热气机输出轴在 0-90度相位 时，第一组动力循环机构的气体处于移气过程 、第二组动力循环机构的气 体处于收缩过程、第三组动力循环机构的气体 处于移气过程、第四组动力 循环机构的气体处于膨胀过程； 热气机输出轴在 90-180度相位时， 第一组 动力循环机构收缩做功、第二组动力循环机构 移气、第三组动力循环机构 膨胀做功、第四组动力循环机构移气； 热气机输出轴在 180-270度相位时， 第一组动力循环机构移气、第二组动力循环机 构膨胀做功、第三组动力循 环机构移气、 第四组动力循环机构收缩做功； 热气机输出轴在 270-360度 相位时， 第一组动力循环机构膨胀做功、第二组动力循 环机构移气、第三 组动力循环机构收缩做功、 第四组动力循环机构移气。 这样， 双作用式 热气机中的四组动力循环机构就可以连续地顺 畅地运动起来。

上述的四组气缸组件正常工作时，需要有传动 输出机构来调整控制各 缸活塞工作相位， 并将动力输出出来。如图 4所示， 传统的用于热气机的 传动输出机构，包括输出齿轮 30以及分别与该输出齿轮 30啮合的第一传 动齿轮 31和第二传动齿轮 32。 第一传动齿轮 31连接有第一曲轴 33， 第 一曲轴 33上设有两个连杆曲颈 331，每个连杆曲颈 331连接一个连杆（图 中未示出） ； 第二传动齿轮 32连接有第二曲轴 34， 第二曲轴 34上设有 两个连杆曲颈 341， 每个连杆曲颈 341连接一个连杆（图中未示出） 。 两 根曲轴 33， 34上共连接 4根连杆， 该 4根连杆分别与四组气缸组件的 4 个连杆铰接连接。 这样， 4个连杆的往复运动经曲轴、 传动齿轮最终传到 输出齿轮 30将动力输出。

然而，在使用过程中，这种齿轮传动机构结构 复杂，本身制造成本高， 同时在使用过程中对润滑要求很高， 致使运行成本高； 另外， 齿轮传动机 构运转时噪音大。

目前也有采用斜盘结构来实现动力输出的，斜 盘结构同样存在对润滑 要求很高， 致使运行成本高、 噪音大的问题。 发明内容

本发明要解决现有的热气机中传动输出机构成 本高、噪音大的技术问 题。

为解决上述技术问题， 本发明采用如下技术方案：

本发明的热气机，包括四组气缸组件和用于传 动并输出动力的传动输 出机构。其中， 所述传动输出机构包括摇臂轴支架、 曲轴支架、 第一摇臂 组件、第二摇臂组件和转动安装在所述曲轴支 架上的曲轴，其中所述曲轴 上铰接有曲轴长臂连杆和曲轴短臂连杆。所述 第一摇臂组件包括长度接近 相邻两气缸中心距离的第一直轴、长度等于或 长于该第一直轴一半的第一 长臂和第二长臂，所述第一长臂和第二长臂各 有一端分别垂直固定连接在 所述第一直轴的两端部，并分布在所述第一直 轴的两侧，所述第一长臂和 第二长臂的各另一端分别铰接在位于其中一对 角的两组气缸组件的两个 连杆上， 所述第一长臂和第二长臂之间成 120〜240度夹角。 所述第二长 臂上设有用于与所述曲轴长臂连杆铰接的第一 铰接部。所述第二摇臂组件 包括长度接近相邻两气缸中心距离的第二直轴 、长度等于或长于该第二直 轴一半的第三长臂和第四长臂， 长度等于或短于该第二直轴一半的短臂， 所述第三长臂和第四长臂各有一端分别垂直固 定连接在所述第二直轴的 两端，并分布在所述第二直轴的两侧，所述第 三长臂和第四和长臂的各另 一端分别铰接在位于另一对角的两组气缸组件 的两个连杆上，所述第三长 臂和第四长臂之间成 120〜240度夹角。 所述短臂的一端部固定连接在所 述第三长臂与所述第二直轴的固接端部，该短 臂的另一端部设有与所述曲 轴短臂连杆铰接的第二铰接部。所述第一摇臂 组件的所述第一铰接部与所 述第一直轴之间的距离等于所述第二摇臂组件 的所述第二铰接部与所述 第二直轴之间的距离。所述第一摇臂组件的第 一直轴和所述第二摇臂组件 的第二直轴互相平行， 并可转动地安装在所述摇臂轴支架上； 所述曲轴 长臂连杆与所述短臂平行， 所述曲轴短臂连杆与所述第二长臂平行。

其中，所述第一直轴和第二直轴之一为空心直 轴，该空心直轴可转动 地套装在另一根直轴外面， 且另一根直轴的两端分别伸出该空心直轴。

其中， 所述第一长臂和第二长臂之间成 160〜220度夹角； 所述第三 长臂和第四短臂之间成 160〜220度夹角。

其中， 所述曲轴位于所述摇臂组件上方或者下方。

其中， 还包括封闭的外壳体， 所述热气机设置在该外壳体内， 该外壳 体内充有一定压力。

由上述技术方案可知，本发明的热气机的优点 和积极效果在于：本发 明中， 因为传动输出机构仅由多根杆件组成， 只有一根曲轴， 所以结构简 单， 制造成本低； 同时， 在使用过程中， 传动输出机构将四组气缸组件所 产生的循环动力分别通过第一摇臂组件和第二 摇臂组件传递至曲轴输出， 不需要复杂的润滑系为之润滑， 这进一步降低了其运行成本； 另外， 这种 多根杆件组成的传动输出机构的在运行中噪音 较小。

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明 详述及所附图得到进 一步的了解。 附图说明

图 1表示传统的第一种四组气缸双活塞同轴换气� �热气机中的四组 气缸组件的结构示意图；

图 1A表示图 1所示的四组气缸双活塞同轴换气式热气机的� �作原理 图；

图 2表示传统的第二种四组气缸双活塞同轴换气� �热气机中的四组 气缸组件的结构示意图；

图 3表示传统的双作用式热气机中的四组气缸组� �的结构示意图； 图 3A表示图 3所示的双作用式热气机的工作原理图；

图 4表示传统的热气机中的传动输出机构的结构� �意图； 图 5表示本发明的热气机中的传动输出机构的第� �种实施例的结构 示意图；

图 6表示图 5所示的第一实施例的传动输出机构中的第一� �臂组件的 结构示意图；

图 7表示图 5所示的第一实施例的传动输出机构中的第二� �臂组件的 结构示意图；

图 8表示本发明的热气机中的传动输出机构的第� �种实施例的结构 示意图。 具体实施方式

本发明的热气机，包括四组气缸组件和用于传 动并输出动力的传动输 出机构。

四组气缸组件的结构，以及相邻气缸组件之间 的气路连接关系与现有 技术相同， 这里不再赘述。

如图 5-图 7所示， 本发明的热气机中的传动输出机构的第一种实 施 例结构， 包括摇臂轴支架 100、 曲轴支架 200、 第一摇臂组件 4、 第二摇 臂组件 5和转动安装在曲轴支架上的曲轴 300，其中曲轴 300上铰接有曲 轴长臂连杆 301和曲轴短臂连杆 302。

第一摇臂组件 4包括长度接近相邻两气缸中心距离的第一直� � 41、 长度等于或长于该第一直轴 41一半的第一长臂 42和第二长臂 43， 第一 长臂 42和第二长臂 43各有一端分别垂直固定连接在第一直轴 41的两端 部， 并分布在第一直轴 41的两侧， 第一长臂 42和第二长臂 43的各另一 端分别设有第三铰接部 421和第四铰接部 432， 该两个铰接部 421， 432 分别用于铰接到 A组气缸组件和 C组气缸组件的两个连杆上。 第一长臂 42和第二长臂 43之间成 200度夹角， 该夹角不限于 200度， 优选的范围 为 160〜220度， 一般在 120〜240度范围内均是可行的。 第二长臂 43上 设有用于与曲轴长臂连杆 301铰接的第一铰接部 431。

第二摇臂组件 5包括长度接近相邻两气缸中心距离的第二直� � 51、 长度等于或长于该第二直轴 51—半的第三长臂 52和第四长臂 53， 长度 等于或短于该第二直轴 51—半的短臂 54。第三长臂 52和第四长臂 53各 有一端分别垂直固定连接在第二直轴 51 的两端， 并分布在第二直轴 51 的两侧。第三长臂 52和第四长臂 53的各另一端分别设有第五铰接部 521 和第六铰接部 532 , 该两个铰接部 521， 532分别用于铰接连接在 D组气 缸组件和 B组气缸组件的两个连杆上。 第三长臂 52和第四长臂 53之间 成 200度夹角， 该夹角不限于 200度， 优选的范围为 160〜220度， 一般 在 120〜240度范围内均是可行的。 短臂 54的一端部固定连接在第三长 臂 52与第二直轴 51的固接端部， 该短臂 54的另一端部设有与曲轴短臂 连杆 302铰接的第二铰接部 541。第一摇臂组件 4的第一铰接部 431与第 一直轴 41之间的距离等于第二摇臂组件 5的第二铰接部 541与第二直轴 51之间的距离。

第一摇臂组件 4的第一直轴 41和第二摇臂组件 5的第二直轴 51互相 平行，均通过轴承或其他方式可转动地水平安 装到摇臂轴支架 100上。 当 传动输出机构的各个部件安装好后， 曲轴长臂连杆 301与短臂 54平行， 曲轴短臂连杆 302与第二长臂 43平行。 曲轴 300可以设置在摇臂组件的 上方， 也可以设置其下方。

本实施例的热气机还包括外封闭的外壳体， 热气机设置在该外壳体 内， 被该外壳体密闭包围， 在该外壳体内可以充装一定压力气体。 这一 方面使各个气缸组件中的做功活塞在承压下工 作， 有利于提高热气机功 率， 另一方面， 即使各个活塞有少许漏气现象， 漏出的气体也置留在外 壳体内， 外壳体内的气体总量不会减少。

本实施例的热气机中， 当将传动输出机构的第三铰接部 421、 第四铰 接部 432、第五铰接部 521和第六铰接部 532分别与图 1所示的四组气缸 组件中的四个连杆铰接连接后就组成了四组气 缸双活塞同轴换气式热气 机； 当将传动输出机构的第三铰接部 421、 第四铰接部 432、 第五铰接部 521和第六铰接部 532分别与图 2所示的四组气缸组件中的四个连杆铰接 连接后就组成了四组气缸双活塞同轴换气式热 气机；当将传动输出机构的 第三铰接部 421、 第四铰接部 432、 第五铰接部 521和第六铰接部 532分 别与图 3 所示的四组气缸组件中的四个连杆铰接连接后 就组成了双作用 式热气机。传动输出机构将四组气缸组件所产 生的循环动力传动至曲轴输 出。 因为传动输出机构仅由多根杆件组成， 所以结构简单， 制成本低； 同 时在使用过程中也不需要复杂的润滑系为之润 滑，这进一步降低了其运行 成本；另外，这种多根杆件组成的传动输出机 构的在运行中产生的噪音很 小。

如图 5、 图 6和图 8所示， 本发明的热气机中的传动输出机构的第二 种实施例结构， 与第一种实施例结构的不同之处仅在于： 第一直轴 41呈 空心管状，可转动地套装在第二直轴 51外面，且第一直轴 41的两端分别 伸出第二直轴 51， 以防止分别固定于第二直轴 51两端的第四长臂 53、第 三长臂 52、短臂 54与分别固定于第一直轴 41两端的第一长臂 42和第二 长臂 43在运转过程中发生干涉。 当然在该第二实施例中， 也可以是第二 直轴 51呈空心管状，可转动地套装于第一直轴 41外面，且两端伸出第二 直轴 51。 该第二实施例的与第一实施例的其他相同结构 ， 这里不再赘述。 工业实用性

综上，本发明的热气机对加热的热源要求条件 低，适用的燃料范围广， 可以使用流体燃料燃油、 燃气， 固体燃料燃煤、 农作物秸秆、 工厂废热、 再生能源、 核能、 地热、 太阳能、 海水温差， 甚至日夜温差等在内的一切 热能， 如果以太阳能作为热源， 则不需要排除废气， 效率更高。 本发明的 热气机可广泛应用于带动发电机发电、 带动水泵泵水、 带动压缩机制冷、 带动风机送风、 为农机提供动力等。

通过以上较佳具体实施例的详述，是希望能更 加清楚描述本发明的特 征与精神，而并非以上述所披露的较佳具体实 施例来对本发明的范围加以 限制。相反地，其目的是希望能于本发明的保 护范围内涵盖各种改变及具 有等同性的安排。因此，本发明的保护范围应 该根据上述的说明作最宽广 的解释， 以致使其涵盖所有可能的改变以及具有等同性 的安排。