專利名稱：自由活塞斯特林熱機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及熱能動力技術，尤其涉及一種自由活塞斯特林熱機。
背景技術：
斯特林熱機分為兩種，采用正向斯特林循環(huán)的被稱作斯特林發(fā)動機，通過工作氣體的受熱膨脹、遇冷壓縮將熱能轉化為機械能，其理論效率等于卡諾循環(huán)效率；采用逆向斯特林循環(huán)的斯特林熱機根據(jù)使用目的不同，稱為制冷機或熱泵，依靠外界動力使氣體受迫膨脹吸熱、壓縮放熱，將熱量從低溫端傳至高溫端，其理論效率也等于卡諾循環(huán)效率。斯特林熱機具有外燃式、閉式循環(huán)的特點，內部氣體通常為氦氣或氫氣，因此具有適用性廣、高效、環(huán)保等優(yōu)點。自由活塞斯特林熱機，是斯特林熱機的一種特殊結構形式，它取消了傳統(tǒng)斯特林熱機的復雜機械傳動機構，引入“自由活塞”或稱為“排出器”，通過控制排出器質量和彈簧剛度等決定其工作特性，從而減少原傳動機構機械磨損，降低系統(tǒng)復雜程度，提高使用壽命。相比較傳統(tǒng)的斯特林熱機，自由活塞斯特林熱機效率更高，壽命更長，而當采用對置電機布置方式時，噪聲和振動更小，具有廣闊的應用前景。雖然自由活塞斯特林熱機具有廣闊的應用前景，但傳統(tǒng)的自由活塞斯特林熱機的應用還存在一些限制。傳統(tǒng)的自由活塞斯特林熱機，放熱端位于靠近直線壓縮機動力活塞偵牝當該熱機作為熱泵使用時易使動力活塞受熱膨脹，增大活塞與氣缸間摩擦損失，降低系統(tǒng)效率和使用壽命，同時也造成了嚴重的熱損失。當傳統(tǒng)自由活塞斯特林熱機采用低溫冷源時，其放熱端換熱器靠近直線發(fā)電機的動力活塞，易使動力活塞遇冷收縮，活塞與氣缸間密封性能受到影響，增大了泵氣損失與冷量損失，嚴重降低系統(tǒng)效率。具體表現(xiàn)在以下兩個領域:其一，高溫熱泵或制冷機\熱泵兩用系統(tǒng)，高溫熱泵通常指熱泵供熱溫度達80° C以上的熱泵，作為熱源，既可應用于多種工業(yè)生產(chǎn)流程，如干燥、殺菌、密封、蒸煮等，也可用于家用暖氣、熱水器。制冷機\熱泵兩用系統(tǒng)可為家用或車用空調、冰箱、熱水器等提供冷源和熱源，其特點是對制冷溫度要求不高，但由于需要提供熱水，對制熱溫度有一定要求，在北方嚴寒地區(qū)，對吸熱溫度也有嚴苛要求。對于現(xiàn)有的自由活塞斯特林高溫熱泵或制冷機\熱泵系統(tǒng)，其放熱端(溫度較高)靠近直線壓縮機動力活塞，高溫氣體容易導致動力活塞受熱膨脹，增大摩擦，降低系統(tǒng)效率及使用壽命，并造成嚴重的熱量損失。其二，低溫冷源發(fā)動機，從室溫熱源吸熱向低于室溫的冷源放熱的發(fā)動機稱作低溫冷源發(fā)動機。在同樣的溫差下，其理論卡諾效率高于傳統(tǒng)的采用高溫熱源的發(fā)動機。液化天然氣在常溫使用過程中汽化吸收大量熱，是一種常見的低溫冷源。由于傳統(tǒng)的自由活塞斯特林發(fā)動機放熱端靠近直線發(fā)電機動力活塞，當利用液化天然氣冷能進行工作時，這種低溫液化天然氣(常壓沸點約120K)易導致動力活塞遇冷收縮，影響活塞與氣缸壁之間的密封，造成泵氣損失與冷量損失，導致系統(tǒng)效率顯著下降。
因此，本發(fā)明的目的在于，針對目前傳統(tǒng)自由活塞斯特林熱機在上述且不僅限于上述場合中應用的不利因素，提出將傳統(tǒng)自由活塞斯特林熱機的排出器反向布置，使排出器振動相位落后于動力活塞，使原膨脹腔變?yōu)閴嚎s腔，原壓縮腔變?yōu)榕蛎浨?，相應地交換吸熱、放熱端換熱器的位置，使動力活塞工作在接近室溫的環(huán)境下，避免動力活塞與氣缸間的密封與摩擦受換熱器溫度影響，確保系統(tǒng)效率高效穩(wěn)定運行。傳統(tǒng)的自由活塞斯特林熱機常見結構形式如圖1-3所示。圖1為排除器與電機耦合布置的結構圖；具體包括膨脹腔1、吸熱端換熱器2、回熱器3、排出器4、放熱端換熱器5、壓縮腔6、直線振蕩電機7、動力活塞8、第一平面支撐彈簧9和電機背腔10。圖2為排除器與電機分離布置的結構圖；圖3為雙電機對置的結構圖；具體包括膨脹腔1、吸熱端換熱器2、回熱器3、排出器4、放熱端換熱器5、壓縮腔6、直線振蕩電機7、動力活塞8、第一平面支撐彈簧9、電機背腔10、第二平面支撐彈簧11和排出器固定座12。具體工作原理參照圖4-7，圖4為排出器4處于初始位置狀態(tài)a的結構示意圖，圖5為排出器4處于上止點狀態(tài)b的結構示意圖，圖6為排出器4返回初始位置狀態(tài)c的結構示意圖，圖7為排出器4下行至下止點狀態(tài)d的結構示意圖。傳統(tǒng)自由活塞斯特林制冷機\熱泵的工作原理如下:狀態(tài)a-狀態(tài)b過程，動力活塞7與排出器4同時上行，使氣體在壓縮腔6內被壓縮，通過換熱器5向外界放熱。對于制冷機，換熱器5為室溫換熱器，該熱量作為廢熱釋放至環(huán)境；對于熱泵，換熱器5為高溫換熱器，該熱量被收集利用。狀態(tài)b-狀態(tài)c過程，動力活塞7上行，排出器4下行，氣體從壓縮腔6流經(jīng)回熱器3進入膨脹腔，并從回熱器3吸收熱量，溫度升高。狀態(tài)C-狀態(tài)d過程，動力活塞7與排出器4同時下行，氣體在膨脹腔I內膨脹，溫度降低，通過換熱器I從外界吸熱。對于制冷機，換熱器I即為冷頭，用于制冷；而對于熱泵，換熱器I為室溫換熱器，氣體從室溫吸熱，以便在下一個狀態(tài)a-狀態(tài)b過程中將熱量泵
至高溫端。狀態(tài)d-狀態(tài)a過程，動力活塞8下行，排出器4上行，使氣體從膨脹腔I流經(jīng)回熱器3進入壓縮腔6，途中從回熱器3吸收熱量，氣體溫度升高。以上循環(huán)過程中，系統(tǒng)消耗機械功，將熱量從低溫端傳遞至高溫端，實現(xiàn)了制冷或泵熱。動力活塞與排出器均做簡諧振動，且后者相位超前于前者。參照圖4-7，傳統(tǒng)自由活塞斯特林發(fā)動機的工作原理如下:狀態(tài)a-狀態(tài)b過程，動力活塞8與排出器4同時上行，使氣體在壓縮腔6內被壓縮，并通過放熱端換熱器5向外界放熱。狀態(tài)b-狀態(tài)c過程，動力活塞8上行，排出器4下行，氣體從壓縮腔6流經(jīng)回熱器3進入膨脹腔，途中將熱量釋放給回熱器3，氣體溫度降低。狀態(tài)C-狀態(tài)d過程，氣體在膨脹腔I內，通過吸熱端換熱器2從外界吸熱膨脹，使排出器4下行，并推動動力活塞8下行。此過程中，熱能轉換為機械能，并通過動力活塞8向外界輸出。狀態(tài)d-狀態(tài)a過程，動力活塞7下行，排出器4上行，氣體從膨脹腔I流經(jīng)回熱器3進入壓縮腔6，途中將熱量釋放給回熱器3，回熱器3溫度升高，氣體溫度降低。以上循環(huán)過程中，熱能被最終轉化為機械能，通過動力活塞向外界輸出。動力活塞與排出器做簡諧振動，后者相位超前于前者。傳統(tǒng)自由活塞斯特林熱機的排出器的工作原理可以用下式來表達:mx " =P1A1-P2A2-Kx-Rx 丨其中，m為排出器質量，X為排出器的位移量，X'為位移對時間的一階導數(shù)即速度，X"為位移對時間的二階導數(shù)即加速度,P1和P2分別為排出器兩端即膨脹腔與壓縮腔壓力，A1和A2則分別為排出器兩端的橫截面積，K為第一平面支撐彈簧的彈性系數(shù)，R為阻尼系數(shù)。從上式中可以看出，排出器的工作特性主要由兩側的壓差、第一平面支撐彈簧的彈性系數(shù)和阻尼特性決定。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種自由活塞斯特林熱機，用于克服現(xiàn)有技術中的缺陷，減小動力活塞與缸體之間的摩擦并提高熱機效率和使用壽命。本發(fā)明提供一種自由活塞斯特林熱機，該熱機包括缸體、至少一個直線振蕩電機、至少一個動力活塞和設在該缸體內的至少一個排出器，所述動力活塞包括塞體和隼部，所述塞體設在該缸體內，所述隼部插入在所述直線振蕩電機的線圈內，所述缸體內具有壓縮腔和膨脹腔，所述排出器在壓縮腔和膨脹腔之間振動，所述缸體內壁上還設有吸熱端換熱器和放熱端換熱器，所述排出器與所述缸體一端之間的空腔形成所述壓縮腔，所述排出器與所述動力活塞之間的空腔形成所述膨脹腔，所述動力活塞在缸體另一端的空腔與膨脹腔之間振動，所述排出器的相位落后于動力活塞的相位；所述吸熱端換熱器靠近所述動力活塞，所述放熱端換熱器遠離所述動力活塞。本發(fā)明提供的自由活塞斯特林熱機，將傳統(tǒng)自由活塞斯特林熱機的排出器反向布置，并相應地改變了吸、放熱端換熱器的位置，使吸熱端換熱器位于動力活塞側，利于直線振動電機的運行，避免了動力活塞因靠近高溫換熱器導致摩擦增大，致使系統(tǒng)效率、使用壽命降低，提聞了熱機的效率和使用壽命。


圖1為現(xiàn)有技術排出器與電機耦合布置的自由活塞斯特林熱機的示意圖；圖2為現(xiàn)有技術排出器與電機分離布置的自由活塞斯特林熱機的示意圖；圖3為現(xiàn)有技術雙電機對置布置的自由活塞斯特林熱機的示意圖；圖4為現(xiàn)有技術自由活塞斯特林熱機工作原理狀態(tài)參考圖一；圖5為現(xiàn)有技術自由活塞斯特林熱機工作原理狀態(tài)參考圖二 ；圖6為現(xiàn)有技術自由活塞斯特林熱機工作原理狀態(tài)參考圖三；圖7為現(xiàn)有技術自由活塞斯特林熱機工作原理狀態(tài)參考圖四；圖8為本發(fā)明實施例一提供的單電機布置的自由活塞斯特林熱機的示意圖；圖9為本發(fā)明實施例二提供的雙電機對置的自由活塞斯特林熱機的示意圖；圖10為本發(fā)明實施例三提供的雙熱機系統(tǒng)對置的自由活塞斯特林熱機的示意圖；圖11為本發(fā)明提供的自由活塞斯特林熱機工作原理狀態(tài)參考圖一；
圖12為本發(fā)明提供的自由活塞斯特林熱機工作原理狀態(tài)參考圖二 ；圖13為本發(fā)明提供的自由活塞斯特林熱機工作原理狀態(tài)參考圖三；圖14為本發(fā)明提供的自由活塞斯特林熱機工作原理狀態(tài)參考圖四。
具體實施例方式實施例一圖8為本發(fā)明實施例一提供的單電機布置的自由活塞斯特林熱機的示意圖；本發(fā)明實施例提供一種自由活塞斯特林熱機，該熱機包括缸體、至少一個直線振蕩電機7、至少一個動力活塞8和設在該缸體內的至少一個排出器4，動力活塞8包括塞體和隼部，塞體設在該缸體內，隼部插入在直線振蕩電機7的線圈內，缸體內具有壓縮腔6和膨脹腔I，排出器4在壓縮腔6和膨脹腔I之間振動，熱機缸體內壁上還設有吸熱端換熱器2和放熱端換熱器5，排出器4與缸體一端之間的空腔即電機背腔10形成壓縮腔6，排出器4與動力活塞8之間的空腔形成膨脹腔1，動力活塞8在缸體另一端的空腔與膨脹腔I之間振動，排出器4的相位落后于動力活塞8的相位；吸熱端換熱器2靠近動力活塞8，放熱端換熱器5遠離動力活塞8。圖11為本發(fā)明提供的自由活塞斯特林熱機工作原理狀態(tài)參考圖一；圖12為本發(fā)明提供的自由活塞斯特林熱機工作原理狀態(tài)參考圖二；圖13為本發(fā)明提供的自由活塞斯特林熱機工作原理狀態(tài)參考圖三；圖14為本發(fā)明提供的自由活塞斯特林熱機工作原理狀態(tài)參考圖四；如圖11-14所示，下面以單電機自由活塞斯特林熱機為例對其工作原理進行說明，本發(fā)明實施例一提供的自由活塞斯特林熱機中的排出器與傳統(tǒng)的排出器工作原理相同，同樣可以用式mx" =P1A1-P2A2-Kx-Rx'表示。本發(fā)明中，通過排出器反向布置，設計合適的排出器質量、兩側截面積、第一平面支撐彈簧剛度等參數(shù)，使排出器振動相位從超前變?yōu)槁浜笥趧恿钊?，使膨脹腔變?yōu)閴嚎s腔，壓縮腔變?yōu)榕蛎浨?，再將原吸、放熱端換熱器位置對調，即可使動力活塞工作于接近室溫環(huán)境中。具體結構如圖8、圖9所示，其工作原理如下:圖11為排出器4處于初始位置狀態(tài)a的結構示意圖，圖12為排出器4處于上止點狀態(tài)b的結構示意圖，圖13為排出器4返回初始位置狀態(tài)c的結構示意圖，圖14為排出器4下行至下止點狀態(tài)d的結構示意圖。參照圖11-14，本發(fā)明實施例提供的自由活塞斯特林熱機作為制冷機和熱泵的工作原理如下:狀態(tài)a-狀態(tài)b過程，動力活塞8與排出器4同時下行，使氣體在膨脹腔I內膨脹，溫度降低，通過吸熱端換熱器2從外界吸熱。對于制冷機，吸熱端換熱器2即為冷頭，用于制冷；對于熱泵，吸熱端換熱器2為室溫換熱器，氣體從室溫吸熱，以便在狀態(tài)C-狀態(tài)d過程中將熱量泵至高溫端。狀態(tài)b-狀態(tài)c過程，動力活塞8下行，排出器4上行，氣體從膨脹腔I流經(jīng)回熱器3進入壓縮腔6，途中從回熱器3吸收熱量，溫度升高。狀態(tài)C-狀態(tài)d過程，動力活塞8與排出器4同時上行，使氣體在壓縮腔6內被壓縮，通過放熱端換熱器5向外界放熱。對于制冷機，放熱端換熱器5為室溫換熱器，該熱量作為廢熱釋放至環(huán)境；對于熱泵，放熱端換熱器5為高溫換熱器，該熱量被收集利用。
狀態(tài)d-狀態(tài)a過程，動力活塞8下行，排出器4上行，使氣體從壓縮腔6流經(jīng)回熱器3進入膨脹腔1，途中將熱量釋放給回熱器3，氣體溫度降低。整個循環(huán)過程中，動力活塞與排出器做簡諧振動，前者相位超前于后者。可以看出，靠近動力活塞的吸熱端換熱器2為低溫(室溫)端，避免了動力活塞因靠近高溫換熱器導致摩擦增大，致使系統(tǒng)效率、使用壽命降低。本發(fā)明的新型自由活塞斯特林發(fā)動機的工作原理如下:(注，此發(fā)動機為低溫冷源發(fā)動機)狀態(tài)a-狀態(tài)b過程，排出器4下行，動力活塞8下行，氣體在膨脹腔I內，通過吸熱端換熱器2從外界吸熱膨脹，推動動力活塞8。此過程中，熱能轉換為機械能，并通過動力活塞8向外界輸出。狀態(tài)b-狀態(tài)c過程，動力活塞8上行，排出器4下行，氣體從膨脹腔I流經(jīng)回熱器3進入壓縮腔6，途中將熱量釋放給回熱器3，氣體溫度降低。狀態(tài)C-狀態(tài)d過程，動力活塞8與排出器4同時上行，使氣體在壓縮腔6內被壓縮，并通過放熱端換熱器5向低溫冷源放熱。狀態(tài)d-狀態(tài)a過程，動力活塞8下行，排出器4上行，氣體從壓縮腔6流經(jīng)回熱器3進入膨脹腔I，途中從回熱器3吸收熱量，溫度升高。整個循環(huán)過程中，動力活塞8與排出器4做簡諧振動，前者相位超前于后者?？梢钥闯觯拷鼊恿钊?的吸熱端換熱器2為室溫(高溫)端，放熱端換熱器5位于回熱器3上方，遠離動力活塞8，動力活塞8與氣缸壁之間的密封不再受低溫放熱端換熱器2的影響，從而減小了泵氣損失與冷源損失。本發(fā)明提供的自由活塞斯特林熱機，將傳統(tǒng)自由活塞斯特林熱機的排出器反向布置，并相應地改變了吸、放熱端換熱器的位置，使吸熱端換熱器位于動力活塞側，利于直線震蕩電機的運行，避免了動力活塞因靠近高溫換熱器導致摩擦增大，致使系統(tǒng)效率、使用壽命降低，提高了熱機的效率和使用壽命。可采用電驅動而制成自由活塞斯特林熱泵(或熱泵/制冷機兩用系統(tǒng))、亦可利用低溫冷源(如液態(tài)天然氣)而制成自由活塞斯特林發(fā)電機。作為上述實施例一的優(yōu)選實施方式，如圖8、圖9所示，自由活塞斯特林熱機還包括第一平面支撐彈簧9，動力活塞8與第一平面支撐彈簧9固定連接，動力活塞8的支撐亦可采用氣浮方式。動力活塞與缸體內壁之間具有密封件。該密封件可以是間隙密封，也可以是迷宮密封。自由活塞斯特林熱機還包括第二平面支撐彈簧11，排出器頂部具有排出器固定座12，所述排出器固定座12底部具有連接桿，該連接桿底部通過第二平面支撐彈簧11與排出器4固定連接。實施例二圖9為本發(fā)明實施例二提供的雙電機對置的自由活塞斯特林熱機的示意圖，如圖9所示，直線振蕩電機7和動力活塞8均為兩個且相對設置。其工作原理與實施例一相同，區(qū)別在于電機部分采用兩臺結構參數(shù)相同的直線振蕩電機對置布置。因此，電機震動被抵消，與實施例一相比，實施例二的震動、噪音更小。另夕卜，在通常情況下，死容積越小，斯特林熱機效率越高。所謂死容積，是指熱機中(不包括電機)除去活塞掃氣容積后的空容積。由于實施例二中膨脹腔I存在一段T型連接管，相比于實施例一，增大了膨脹腔死容積。
實施例三圖10為本發(fā)明實施例三提供的雙熱機系統(tǒng)對置的自由活塞斯特林熱機的示意圖，如圖10所示，排出器4為兩個，且缸體呈長條形，缸體內具有一排出器固定座12，兩排出器4分布在該排出器底座兩側，排出器4兩側均具有一連接桿，該連接桿端部分別與兩排出器4通過第二平面支撐彈簧11連接，排出器固定座12上具有連通其兩側壓縮腔的通氣孔13。其工作原理與實施例一相同，區(qū)別在于實施例三中采用兩套結構參數(shù)完全相同熱機系統(tǒng)對置布置。如圖10所示，將兩套熱機系統(tǒng)同軸反向布置，并共用同一排出器固定座
12。排出器固定座12上開有通氣孔13，連接兩壓縮腔6，使兩套熱機系統(tǒng)的平均壓力完全相同，壓縮腔6壓力波動完全相同，保證兩動力活塞8運行相位完全相同，兩排出器4運行相位也完全相同，從而使動力活塞8、排出器4的震動完全抵消。相比于實施例二，實施例三的震動、噪音更小。同時，實施例三中膨脹腔I不存在T型連接管段，因此死容積更小。吸熱端換熱器2、放熱端換熱器5與回熱器3均為環(huán)形結構。吸熱端換熱器2、放熱端換熱器5通常為翅片式換熱器或管殼換熱器，換熱器主體材料通常為紫銅，外側殼體材料一般為不銹鋼，具體形式根據(jù)實際換熱需要決定。回熱器3內部填充多孔材料，一般為不銹鋼絲網(wǎng)或不銹鋼纖維氈。排出器4為等截面或變截面圓柱，材料一般選用不銹鋼或鋁合金，且壁厚較薄，以減小軸向導熱損失。排出器4與氣缸壁間采用間隙密封，可減小膨脹腔I與壓縮腔6間的竄氣損失與漏熱損失，同時也避免了接觸密封引起的摩擦損失。由于第二平面支撐彈簧11的徑向剛度遠大于軸向剛度，因此，其不僅能夠約束排出器4的徑向位移，防止間隙密封遭到破壞，又能使排出器4在軸向方向上有較大位移(相對于徑向)，完成氣體的壓縮與膨脹。熱機部分的作用是實現(xiàn)機械能與熱能之間的轉換。即對于發(fā)動機，可將熱能轉換機械能，而對于熱泵或制冷機，則是消耗機械能以實現(xiàn)熱量由低溫端傳向高溫端。所述電機屬于直線振蕩電機，具體形式不受限制，可采用動磁式，也可采用動鐵和動圈式。電機的工作過程如下:對于發(fā)動機,膨脹腔I內的氣體推動動力活塞8往復運動,動力活塞8上的磁體或線圈切割磁感線，將機械能轉換為電能。對于熱泵或制冷機，電機線圈通電后在磁場中產(chǎn)生安培力，驅動動力活塞8往復運動，將電能轉化為機械能。動力活塞與氣缸壁間可采用間隙密封或迷宮密封。第一平面支撐彈簧9用于提供動力活塞軸向運動的回復力；同時約束動力活塞8的徑向位移，防止動力活塞8發(fā)生徑向擺動或偏心，影響密封性能或增大摩擦。也可采用氣體軸承懸浮支撐，代替第一平面支撐彈簧9。最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。
權利要求
1.一種自由活塞斯特林熱機，該熱機包括缸體、至少一個直線振蕩電機、至少一個動力活塞和設在該缸體內的至少一個排出器，所述動力活塞包括塞體和隼部，所述塞體設在該缸體內，所述隼部插入在所述直線振蕩電機的線圈內，所述缸體內具有壓縮腔和膨脹腔，所述排出器在壓縮腔和膨脹腔之間振動，所述缸體內壁上還設有至少一個吸熱端換熱器和至少一個放熱端換熱器，其特征在于，所述排出器與所述缸體一端之間的空腔形成所述壓縮腔，所述排出器與所述動力活塞之間的空腔形成所述膨脹腔，所述動力活塞在缸體另一端的空腔與膨脹腔之間振動，所述排出器的相位落后于動力活塞的相位；所述吸熱端換熱器靠近所述動力活塞，所述放熱端換熱器遠離所述動力活塞。
2.根據(jù)權利要求1所述的自由活塞斯特林熱機，其特征在于，所述熱機還包括平面支撐彈簧，所述動力活塞與所述平面支撐彈簧固定連接。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的自由活塞斯特林熱機，其特征在于，所述動力活塞與缸體內壁之間具有密封件。
4.根據(jù)權利要求3所述的自由活塞斯特林熱機，其特征在于，所述直線振蕩電機和動力活塞均為兩個且相對設置。
5.根據(jù)權利要求4所述的自由活塞斯特林熱機，其特征在于，所述排出器為兩個，且所述缸體呈長條形，所述缸體內具有一排出器固定座，兩所述排出器分布在該排出器底座兩偵牝所述排出器兩側均具有一連接桿，該連接桿端部分別與兩排出器通過平面支撐彈簧連接，所述排出器固定座上具有連通其兩側壓縮腔的通氣孔。
全文摘要
本發(fā)明提供一種自由活塞斯特林熱機，該熱機包括缸體、至少一個直線振蕩電機、動力活塞和排出器，缸體內具有壓縮腔和膨脹腔，排出器在壓縮腔和膨脹腔之間振動，缸體內壁上設有至少一個吸熱端換熱器和放熱端換熱器，排出器與缸體一端之間的空腔形成壓縮腔，排出器與動力活塞之間的空腔形成膨脹腔，動力活塞在缸體另一端空腔與膨脹腔之間振動，排出器相位落后于動力活塞相位；吸熱端換熱器靠近動力活塞，放熱端換熱器遠離動力活塞。本發(fā)明將排出器反向布置，并相應改變吸、放熱端換熱器位置，使吸熱端換熱器位于動力活塞側，利于電機運行，避免了動力活塞因靠近高溫換熱器導致摩擦增大引發(fā)的問題，提高了熱機效率和使用壽命。
文檔編號F02G1/043GK103089480SQ20131002011
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權日2013年1月18日
發(fā)明者余國瑤, 戴巍, 羅二倉, 李珂, 李海冰, 吳張華 申請人:中科力函(深圳)熱聲技術有限公司