多环连接型斯特林可逆热机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102705105A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102705105A(43)申请公布日2012.10.03(21)申请号201210174097.9(22)申请日2012.05.28(71)申请人孔令斌地址646600四川省泸州市龙马潭区鱼塘镇烟厂宿舍1-2-9号(72)发明人孔令斌(51)Int.Cl.F02G1/043(2006.01)F02G1/053(2006.01)F02G1/045(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图22页(54)发明名称多环连接型斯特林可逆热机(57)摘要本发明是多环连接型斯特林可逆热机，其热量流入端气缸经加热器、换热式回热器、散热器，与间隔数组活塞组的活塞组对应的热量流出端气缸连通，形成工作腔。工作腔与活塞组相间相连，形成多个封闭连接环。所有封闭连接环的连接方向一致，相位差为π的两个工作腔分别与同一个换热式回热器的两个换热通道连通。整机的封闭连接环至少有两个，每个封闭连接环至少有三组活塞组和三个工作腔相间相连。结合换热式回热器和高效散热器，单个工作腔的输出功率增大。斯特林热机固有的结构简单、热机效率高、噪音低等优势得到充分发挥。制造成本和使用费用将低于内燃机、汽轮机、燃气轮机。CN10275ACN102705105A权利要求书1/1页1.多环连接型斯特林可逆热机，包括机体、转子、两个转子支撑架、多组活塞组、多个换热式回热器、热量流入端、热量流出端、电机及控制系统，其特征在于：所述机体中央的转子由两个转子支撑架固定，转子轴中心线与机体中心线重合，多组活塞组相对机体中心线呈中心对称分布，并卡在转子上，活塞组一端活塞插入热量流入端气缸，另一端活塞插入热量流出端气缸，热量流入端气缸经加热器、换热式回热器、散热器，与间隔数组活塞组的活塞组对应的热量流出端气缸连通，形成工作腔，工作腔与活塞组相间相连，形成多个封闭连接环，所有封闭连接环的连接方向一致，相位差为π的两个工作腔分别与同一个换热式回热器的两个换热通道连通，连接热机转子与电机转子的联轴器置于热量流出端，控制系统在换热式回热器与热量流出端气缸连接管上连通工作腔，热量流入端的端面中央的蓄热介质流入口，经加热器连通热量流入端侧面上的蓄热介质流出口，热量流出端热交换器内壁上有包容气缸及其连接管的环状气缸换热套，热量流出端热交换器外壁上有散热片，连接管的一端进入气缸换热套与气缸连通，连接管的另一端与换热式回热器连通，热量流出端的热交换器外罩上靠近两端板各有一连接管，电机固定在热量流出端热交换器端部。2.根据权利要求1所述的多环连接型斯特林可逆热机，其特征在于：封闭连接环至少有三组活塞组和三个工作腔相间相连。3.根据权利要求1或权利要求2所述的多环连接型斯特林可逆热机，其特征在于：封闭连接环至少有两个。4.根据权利要求1所述的多环连接型斯特林可逆热机，其特征在于：所述散热器的气缸换热套内设置两端口在热交换器外壁上的散热管。5.根据权利要求1所述的多环连接型斯特林可逆热机，其特征在于：所述热量流出端气缸靠近热交换器内壁间的部分空间用固体传热介质填充，气缸换热套的其余空间用液体传热介质或气体传热介质填充。6.根据权利要求1所述的多环连接型斯特林可逆热机，其特征在于：所述控制系统增压装置是一台工质增压泵进气口接低压工质罐，出气口接二级密封腔，另一台工质增压泵进气口接二级密封腔，出气口接高压工质罐。2CN102705105A说明书1/4页多环连接型斯特林可逆热机所属技术领域[0001]本发明涉及一种斯特林热机，具体为多环连接型斯特林可逆热机。背景技术[0002]1995年，在日本东京召开的国际斯特林发动机会议预言：21世纪将是斯特林发动机的世纪！全世界掀起了研究斯特林热机的热潮，斯特林热机技术正处于重大突破的前夜。[0003]2011年6月，斯特林可逆热机获中国发明专利权，标志着一种新型结构的斯特林热机的出现。但是，还有很多技术问题还需要解决。[0004]四工作腔斯特林可逆热机的各恒容过程和各恒温过程都占π/2相角。这种巧合给人的感觉是：四工作腔斯特林可逆热机就是斯特林可逆热机的最优方案。其实不然！工作腔数目对斯特林可逆热机性能影响的规律告诉我们：三工作腔斯特林可逆热机具有最大的工作腔容积变化范围，能产生最大的压力波动，输出功大；六工作腔斯特林可逆热机采用双环连接方式结构最合理。[0005]斯特林可逆热机的热量流入端气缸经加热器、回热器、散热器与相邻活塞组对应的热量流出端气缸连通形成工作腔。所有工作腔与所有活塞组相间相连，形成一个封闭环，构成单环连接。要实现斯特林循环，工作腔数量最少是三个。随着工作腔数量增加，恒容过程所占相角增加，恒温过程所占相角相应减少；同时，压力波动变小