[發(fā)明專利]一種斯特林發(fā)動機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610199262.4
• 申請日: 2015-07-10
• 公開（公告）號: CN105781784B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邱盛堯
• 申請（專利權(quán)）人: 邱盛堯
• 主分類號: F02G1/043
• 分類號: F02G1/043;F02G1/053;F02G1/055;F02G5/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明是名稱為：一種基于反復(fù)活塞供熱的斯特林發(fā)動機、申請日為：2015年07月10日、申請?zhí)枮椋?01510400918.X的發(fā)明專利的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于斯特林發(fā)動機領(lǐng)域，公開了一種斯特林發(fā)動機。

背景技術(shù)

目前斯特林發(fā)動機熱端多利用太陽能或者野外使用各種燃料燃燒，冷端一般采用空氣冷卻，往往研究重點在于熱端供熱的整個系統(tǒng)的高效和清潔，較少考慮熱端與冷端的綜合利用。對于斯特林發(fā)動機而言，冷端和熱端溫差越大，其發(fā)動機的功率和效率就越高，本發(fā)明意在綜合考慮熱端和冷端的溫差，設(shè)計出清潔的熱端供給系統(tǒng)，同時減低冷端的溫度，提高斯特林發(fā)動機的效率和功率，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，具有很好的使用效果。

發(fā)明內(nèi)容

為解決以上技術(shù)缺陷，本發(fā)明揭示一種斯特林發(fā)動機發(fā)明，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。

一種斯特林發(fā)動機，它包括廢氣處理裝置、換熱器、制冷裝置、壓縮機、傳動軸、渦輪、斯特林熱端加熱腔、斯特林熱端、斯特林冷端制冷腔、斯特林冷端、飛輪、燃氣發(fā)生器，其中換熱器增溫一側(cè)進口為燃氣和空氣混合氣進口，換熱器增溫一側(cè)出口、壓縮機進口、壓縮機出口、燃氣發(fā)生器進口、燃氣發(fā)生器出口、渦輪進口、渦輪出口、斯特林熱端加熱腔進口、斯特林熱端加熱腔出口、換熱器降溫一側(cè)進口、換熱器降溫一側(cè)出口、廢氣處理裝置進口等進出口依次通過各自腔體或者導(dǎo)管連接；制冷裝置進口為空氣進口，制冷裝置出口、斯特林冷端制冷腔進口、通過導(dǎo)管連接，斯特林冷端制冷腔出口與空氣相通；斯特林熱端加熱腔安裝在斯特林熱端處，斯特林冷端制冷腔安裝在斯特林冷端處；渦輪固定在傳動軸上，壓縮機和制冷裝置的動力輸入軸與傳動軸連接。斯特林發(fā)動機是一種外燃機，熱端需要供熱，冷端需要制冷，兩端的溫度具有一定溫差，即可做功，如上整個循環(huán)均圍繞能源的充分利用考慮，燃氣經(jīng)過渦輪做功，之后在熱端加熱腔中加熱熱端，然后在換熱器中加熱燃油和空氣的混合氣，整個過程充分利用了燃氣發(fā)生器輸出的燃氣的壓力和溫度能源，對斯特林發(fā)動機整體效率的提高具有重要的作用。

作為本技術(shù)的進一步改進，上述燃氣發(fā)生器包括燃燒室圓柱面、燃燒室平面板、燃燒室蓋板、點火裝置、進出氣結(jié)構(gòu)、活塞、燃燒室凸起導(dǎo)軌、活塞凹槽，其中燃燒室圓柱面、兩個燃燒室蓋板與燃燒室平面板組成燃燒室腔體，活塞安裝于腔體內(nèi)部，將腔體分成兩個部分；點火裝置，進出氣結(jié)構(gòu)安裝于燃燒室蓋板上，一側(cè)蓋板上安裝有兩個進出氣結(jié)構(gòu)和一個點火裝置，活塞通過活塞凹槽與固定于燃燒室圓柱面內(nèi)部的燃燒室凸起導(dǎo)軌配合滑動。本發(fā)明中的燃氣發(fā)生器采用反復(fù)活塞雙缸雙燃燒腔內(nèi)燃機作為熱源供給設(shè)備，其活塞兩側(cè)均有燃燒做功，具有較高的功重比，能夠使整個斯特林發(fā)動機系統(tǒng)重量降低。另外，為了提高該內(nèi)燃機的效率增加了壓縮機，將燃油和空氣混合氣增壓，高壓的進氣能夠提高內(nèi)燃機的效率。壓縮機的動力源于內(nèi)燃機燃氣推動渦輪做功，渦輪通過傳動軸帶動壓縮機增壓，這里和常規(guī)內(nèi)燃機渦輪增壓一個原理；經(jīng)過渦輪降壓的燃氣溫度依然可以加熱斯特林發(fā)動機的熱端，因為本發(fā)明中使用的反復(fù)活塞雙缸燃氣發(fā)生器，兩個燃燒腔交替供給燃氣，溫度能夠保證斯特林發(fā)動機熱端達到一個較高的溫度。渦輪帶動的傳動軸同時還帶動制冷裝置，將空氣制冷降溫，用來冷卻斯特林發(fā)動機的冷端，可以看到反復(fù)活塞雙缸燃氣發(fā)生器不僅加熱斯特林發(fā)動機熱端，而且還驅(qū)動制冷設(shè)備和驅(qū)動壓縮機，這均得益于反復(fù)活塞雙缸燃氣發(fā)生器的活塞兩側(cè)交替燃燒做功提供的較高的功率。

作為本技術(shù)的進一步改進，所述的進出氣結(jié)構(gòu)包括進出氣控制板、控制板拉桿、進出氣通道，其中進出氣通道安裝在燃燒室蓋板一側(cè)，且與燃氣發(fā)生器內(nèi)腔相通，控制板拉桿末端固定有進出氣控制板，進出氣控制板安裝于燃氣發(fā)生器的內(nèi)腔，且控制板拉桿豎直穿過進出氣通道，且穿出進出氣通道頂端與控制桿控制機構(gòu)連接。控制桿在控制桿控制結(jié)構(gòu)作用下，沿控制桿軸線移動，會使控制板對進出氣孔起到開關(guān)作用，這和現(xiàn)在內(nèi)燃機進出氣控制一個原理，至于控制桿控制機構(gòu)本發(fā)明不做設(shè)計，可借鑒內(nèi)燃機轉(zhuǎn)軸凸輪控制，或者使用電控控制。

作為本技術(shù)的進一步改進，所述的活塞包括活塞蓋板、傳熱棒、活塞圓柱面，其中兩個活塞蓋板安裝在活塞圓柱面上下端面上，兩個活塞蓋板和一個活塞圓柱面以及活塞往復(fù)運動時所對應(yīng)的燃燒室平面板區(qū)域組成活塞內(nèi)腔，一定數(shù)量的傳熱棒豎直安裝在活塞內(nèi)腔中。因為活塞兩邊均有燃燒室，所以活塞冷卻是一個關(guān)鍵的問題，活塞中增加傳熱棒為了平衡兩個活塞蓋板的溫度，盡量減少活塞的熱損傷。