[發(fā)明專利]包括工作缸體上的冷卻管的斯特林發(fā)動機(jī)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880090872.8
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN112204241A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 斯特凡·馬斯頓斯特羅勒
• 申請（專利權(quán)）人: 馬斯通公司
• 主分類號: F02G1/043
• 分類號: F02G1/043;F02G1/055
• 代理公司: 北京德琦知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 劉釗;周艷玲

一種斯特林發(fā)動機(jī)，包括：曲軸箱(1)，其中布置有曲軸(2)；置換器缸體(3)，其中具有往復(fù)布置的置換器活塞(4)，所述置換器活塞(4)通過延伸穿過所述置換器缸體(3)的第一端的連桿(5)連接到所述曲軸(2)，并且其中置換器缸體(3)限定由置換器活塞(4)分隔的熱室(6)和冷室(7)；限定工作缸體室(11)的工作缸體(8)，其中具有往復(fù)布置的工作活塞(9)，所述工作活塞(9)通過延伸穿過工作缸體(8)的第一端的連桿(10)連接到所述曲軸(2)；加熱器裝置(14)，布置在所述置換器缸體(3)的與所述第一端相對的第二端，并且被配置為加熱存在于置換器缸體(3)的熱室(6)中并且通過工作氣體通道與工作缸體室(11)流體連通的工作氣體，該工作氣體通道包括從置換器缸體(3)的缸體頭部(19)延伸到加熱器裝置(14)中的第一熱交換器(16)、由布置在加熱器裝置(14)外側(cè)的再生器形成的第二熱交換器(17)、以及提供在所述第二熱交換器(17)與工作缸體(8)之間的過渡流動元件(22)，其中斯特林發(fā)動機(jī)還包括用于冷卻置換器缸體、工作缸體和管狀過渡流動元件的冷卻系統(tǒng)。斯特林發(fā)動機(jī)包括布置在工作缸體(8)外側(cè)并包圍工作缸體(8)的第一外管(30)，并且冷卻系統(tǒng)包括構(gòu)造成接收冷卻流體并且由工作缸體(8)的外周和所述第一外管(30)的內(nèi)周限定的第一通道(31)，并且所述通道(31)覆蓋工作缸體(8)的外周表面的至少50％。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種斯特林發(fā)動機(jī)，包括：

曲軸箱，其中布置有曲軸；

置換器缸體，其中具有往復(fù)布置的置換器活塞，所述置換器活塞通過延伸穿過所述置換器缸體的第一端的連桿連接到所述曲軸，并且其中置換器缸體限定由置換器活塞分開的熱室和冷室；

限定工作缸體室的工作缸體，其中具有往復(fù)布置的工作活塞，所述工作活塞通過延伸穿過工作缸體的第一端的連桿連接到所述曲軸；

加熱器裝置，布置在所述置換器缸體的與所述第一端相對的第二端，并且被配置為加熱存在于置換器缸體的熱室中并且通過工作氣體通道與工作缸體室流體連通的工作氣體，該工作氣體通道包括：

第一熱交換器，從置換器缸體的缸體頭部延伸到加熱器裝置中；

第二熱交換器，由布置在加熱器裝置外側(cè)的再生器形成；以及

提供在所述第二熱交換器與工作缸體之間的管狀過渡流動元件；

其中斯特林發(fā)動機(jī)還包括用于冷卻置換器缸體、工作缸體和管狀過渡流動元件的冷卻系統(tǒng)。

再生器被稱為置于置換器汽缸的熱室與工作缸體之間的內(nèi)部熱交換器和臨時(shí)儲熱器，使得工作流體首先在一個(gè)方向上通過再生器，然后在另一個(gè)方向上通過再生器，在一個(gè)方向上從流體吸收熱量，并且在另一個(gè)方向上返回?zé)崃俊Ｆ淇梢韵窠饘倬W(wǎng)或泡沫一樣簡單，并受益于高表面積、高熱容量、低傳導(dǎo)率和低流動摩擦。其功能是在系統(tǒng)中保留熱量，否則熱量會與介于最高和最低循環(huán)溫度之間的溫度下的環(huán)境進(jìn)行交換。

背景技術(shù)

斯特林型外燃發(fā)動機(jī)是眾所周知的。其可以是三種不同的類型，命名為阿爾法、貝塔和伽馬，并且在置換器缸體、工作缸體和置換器活塞以及工作活塞如何相對于彼此以及相對于由工作活塞驅(qū)動的曲軸布置方面彼此不同。

對斯特林發(fā)動機(jī)的功能來說重要的是工作介質(zhì)被加熱，通常是通過燃燒室中的燃燒器火焰。在其加熱期間，工作氣體被引導(dǎo)通過熱交換器，該熱交換器可以包括的一個(gè)或多個(gè)管，該一個(gè)或多個(gè)管從置換器缸體的熱室延伸到燃燒室中，并且進(jìn)一步朝向再生器延伸出燃燒室。再生器位于燃燒室外側(cè)，是斯特林發(fā)動機(jī)區(qū)別于其他類型外燃發(fā)動機(jī)的獨(dú)立部件。在再生器之后，從工作氣體從置換器缸體的熱室到工作缸體的流動方向看，還可以提供有被構(gòu)造成冷卻工作流體的冷卻器。