[其他]斯特林循環(huán)發(fā)動機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86103752
• 申請日: 1986-04-25
• 公開（公告）號: CN86103752A
• 公開（公告）日: 1987-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 橋本見次
• 申請（專利權(quán)）人: 三電有限公司
• 主分類號: F02G1/043
• 分類號: F02G1/043;F02B75/18
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 曹永來

發(fā)明背景

本發(fā)明涉及到一種斯特林循環(huán)發(fā)動機，特別涉及到這種發(fā)動機氣缸的排列和熱交換部分。

斯特林循環(huán)發(fā)動機是以先進工藝而出名的。這種發(fā)動機的熱力循環(huán)是再熱式的，工質(zhì)在不同的溫度條件下，周期性地壓縮和膨脹。它的流量是通過容積變化來控制的，以便于在那里進行最后的功、熱之間的轉(zhuǎn)換。這種典型的斯特林循環(huán)發(fā)動機在它作為原動機運行的過程中，當工質(zhì)處于熱室中時，工質(zhì)被加熱使其溫度增高。由于吸熱，當工質(zhì)膨脹時推動活塞，而活塞與曲軸相連使之轉(zhuǎn)動，這樣熱的一部分就轉(zhuǎn)換為功。而后，工質(zhì)由轉(zhuǎn)換器經(jīng)回?zé)崞鞅晦D(zhuǎn)換再流入冷室，在那里工質(zhì)溫度下降。接著，置換器迫使工質(zhì)從冷室通過回?zé)崞髁魅氲綗崾摇．斔?jīng)過回?zé)崞鲿r，工質(zhì)就吸收先前儲存在那里的一部分熱量。在熱室中，工質(zhì)重新吸收熱量。這樣，循環(huán)運行不斷重復(fù)。

參看圖1，這是斯特林循環(huán)發(fā)動機實際裝置簡圖，它給出了斯特林循環(huán)發(fā)動機的一種結(jié)構(gòu)。該發(fā)動機有四個氣缸1，它們以等角度間隔成環(huán)形排列，置換器活塞2可互換地被裝配在各個氣缸1中，并且它把氣缸1的內(nèi)部分割成二個室：熱室或膨脹室和冷卻室或壓縮室。一個氣缸1的加熱室和另一個氣缸1的冷卻室中間通過加熱器3，回?zé)崞?和冷卻器5彼此相連。加熱器3，回?zé)崞?和冷卻器5是相互串連在一起的。每個活塞2通過連桿7與斜面板6相連，這樣就使活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)化成輸出軸8的旋轉(zhuǎn)運動。

在斯特林循環(huán)發(fā)動機的這些結(jié)構(gòu)中，四個氣缸1等角度排列，角度的間距為90°。因而引起輸出軸8的扭矩變化較大。妨礙了軸轉(zhuǎn)動的平穩(wěn)性，同時發(fā)動機輸出功率也小。由此，這種類型的斯特林循環(huán)發(fā)動機不可能在高轉(zhuǎn)速和高效率狀況下運行。而且，加熱器的緊固結(jié)構(gòu)和冷卻器的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，由于冷卻器安裝在緊靠每個氣缸的位置上，來自外部熱源的熱量會傳遞給冷卻室，引起熱的傳導(dǎo)損失。

發(fā)明概況

本發(fā)明的主要目的是提供一種改進的斯特林循環(huán)發(fā)動機，該發(fā)動機在結(jié)構(gòu)上是緊湊的，并能在高轉(zhuǎn)速和高效率狀況下運行。

本發(fā)明的另外一個目的是提供一種斯特林循環(huán)發(fā)動機，它能防止從加熱器的外部熱源向冷卻器和（或）氣缸冷卻室傳遞熱量，以實現(xiàn)運行的高效率。

本發(fā)明的再一個目的是提供一種斯特林循環(huán)發(fā)動機，在這種發(fā)動機中加熱器容易被緊固。

本發(fā)明所述的斯特林循環(huán)發(fā)動機包括五個氣缸，在每個氣缸中裝配一個可滑動的置換器活塞，活塞把氣缸的內(nèi)部空間分隔為膨脹室和壓縮室。一個氣缸的膨脹室與另一個氣缸的壓縮室相連接，在它們之間連接有冷卻器裝置，回?zé)崞骱图訜崞餮b置。五個氣缸等角度地成環(huán)形排列，五個熱交換裝置等距離地安裝在氣缸外部附近，每個熱交換裝置包括相互依次相連接的冷卻器裝置，回?zé)崞骱图訜崞餮b置。這些氣缸和熱交換裝置被支撐在支架上，該支架含有數(shù)個支座。加熱器裝置對著氣缸的膨脹室安置在上述的一個支座上。由相對的支座所形成的每個空間中，安裝有絕熱裝置。

本發(fā)明的更進一步的目的、特點和其他方案可以參照附圖，從下面本發(fā)明的最佳實施例的詳細說明中獲知。

本發(fā)明的簡要說明

圖1：現(xiàn)有斯特林循環(huán)發(fā)動機簡圖。

圖2：本發(fā)明一個實例中的斯特林循環(huán)發(fā)動機的垂直剖面圖。

圖3：圖2所示斯特林循環(huán)發(fā)動機的平面圖。

圖4：斯特林循環(huán)發(fā)動機的流程圖，用圖解說斯特林循環(huán)發(fā)動機的運行。

圖5：圖2所示斯特林循環(huán)發(fā)動機的放大橫剖面圖，通過圖解說明氣缸和冷卻器之間的連接結(jié)構(gòu)。

圖6：用于圖2所示斯特林循環(huán)發(fā)動機中的回?zé)崞鞯臋M剖面圖。

圖7：圖2所示斯特林循環(huán)發(fā)動機的氣缸和加熱器的放大橫剖面圖。

圖8：本發(fā)明另一個實例中的斯特林循環(huán)發(fā)動機的平面圖。

圖9：圖8所示斯特林循環(huán)發(fā)動機的垂直剖面圖。

圖10：圖2中所采用的支架元件的第三個安裝板的平面圖。

圖11：圖2中所采用的支架元件的底板的平面圖。

圖12：圖2所示斯特林循環(huán)發(fā)動機的放大剖面圖，用圖解說明氣缸的密封結(jié)構(gòu)。

圖13：本發(fā)明更進一步實施例中的斯特林循環(huán)發(fā)動機的局部視圖。

圖14：圖13中“x-x”線所示的橫剖面圖。

圖15：用圖解說明本發(fā)明更進一步實例中的導(dǎo)向活塞和連桿之間連接結(jié)構(gòu)的橫剖面圖。

最佳實例的詳細說明

圖2和圖3給出了本發(fā)明的一個斯特林循環(huán)發(fā)動機的一個實例。發(fā)動機10包括一個機身20和曲柄裝置50，機身20帶若干個氣缸21;熱交換裝置22和支架23;氣缸21和熱交換裝置22固定在支架23上。