专利名称：自由活塞斯特林发动机系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发动机系统，特别是一种自由活塞斯特林发动机系统。
背景技术：
斯特林发动机又名热气机，通过工作气体的受热膨胀、遇冷压缩而产生 动力，其理论效率等于卡诺循环效率。自由活塞斯特林发动机，是斯特林发 动机的一种结构形式，它取消了传统斯特林发动机的曲轴结构，引入"自由活 塞"——或称为"排出器"，通过控制排出器质量和弹簧刚度等决定其工作特 性，从而减少机械磨损，提高发动机的使用寿命。相比较传统的斯特林发动
机，自由活塞斯特林发动机的优点是效率更高，噪声和振动更小，并且寿 命更长。
图1为现有的一自由活塞斯特4木发动才几系统结构示意图。如图1所示， 发动机系统包括动力驱动装置11和动力传动装置12。动力驱动装置11包括 热声转换器、气缸114和排出器115，动力传动装置12包括主动活塞121和 第一弹性件122。排出器115沿气缸114的轴线方向与动力传动装置12中的 第一弹性件122相连。热声转换器包括沿气缸114轴线方向依次包覆在气缸 外壁的高温端换热器111、回热器112和室温端换热器113。排出器115与主 动活塞121作规律的相对运动，气缸114内的工质气体在热声转换器的作用 下控制排出器115运动进而带动主动活塞121运动做功。图2为现有的另一 自由活塞斯特林发动机系统结构示意图。如图2所示，发动机系统包括动力 驱动装置21和动力传动装置22。动力驱动装置21包括热声转换器、气缸214、 排出器215、排出器固定件217和第二弹性件216,动力传动装置12包括主 动活塞221和第一弹性件222。动力传动装置22中的主动活塞221与第一弹性件222相连。热声转换器包括沿气缸214轴线方向依次包覆在气缸外壁的 高温端换热器211、回热器212和室温端换热器213。排出器215与主动活塞 221作规律的相对运动，第二弹性件216与排出器固定件217控制排出器215 在动力驱动装置沿气缸214的轴线方向运动，气缸214内的工质气体在热声 转换器的作用下控制排出器215运动，带动主动活塞221运动做功。
由图1和图2可知，现有的自由活塞斯特林发动机系统中排出器的一部 分，其长度与高温端换热器长度相当，该部分工作在高温状态，通常为 700。C 800。C,另 一部分的温度则跨越室温至高温，其长度与回热器长度相当。 与此同时排出器还需要与气缸保证一定的间隙，如果间隙过大则会引起较大 的工质气体穿梭损失。此外，为了减少排出器高于室温端(其长度与回热器 和高温端换热器长度之和相同)的导热损失，该部分排出器的壁厚要足够小， 而根据排出器工作特性，其室温端部分一般采用更轻质材料如铝及其合金等， 而高于室温端部分釆用耐高温不锈钢等材料制成，因而其室温端部分与高于 室温端部分之间的配合和密封也较为复杂。因此，排出器高于室温端部分所 用材料的加工和装配精度，排出器高于室温端部分与室温端部分之间的配合 和密封要求都较高，此外排出器高于室温端部分材料长期工作在高温下，也 会影响其工作寿命。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中排出器工作在高温端，导致排出器的使 用寿命降低和排出器与气缸间的间隙密封难度较大的问题，提供了一种自由 活塞斯特林发动机系统，在自由活塞斯特林发动机中引入热緩沖管的结构， 从而提高排出器的使用寿命，降低加工和装配精度。
为了实现上述目的，本发明提供了一种自由活塞斯特林发动机系统，包 括动力驱动装置和动力传动装置，所述动力驱动装置包括气缸和热声转换 器，所述热声转换器包括沿所述气缸轴线方向依次包覆在气缸外壁上的高温端换热器、回热器以及第一室温端换热器，所述动力传动装置包括靠近 所述动力驱动装置一端的主动活塞和远离所述动力驱动装置一端的第一 弹性件，其特征在于，所述动力驱动装置还包括依次设置于所述气缸内的 热緩沖管和排出器，其中
所述热緩沖管为所述气缸内部一管体，位于与包覆在所述气缸外壁的 所述高温端换热器和回热器相对应的位置处，用于通过所述气缸内的工质 气体，将所述热声转换器产生的压力波动和速度波动，从所述气缸内部的 与所述高温端换热器对应的高温端传递到与所述第一室温端换热器对应
的室温端；
所述排出器，位于所述气缸内与包覆在所述气缸外壁的所述第一室温 端换热器相对应的位置处，用于在所述热声转换器的作用下，通过所述工质 气体控制所述排出器运动。
所述热緩沖管内部间隔放置防辐射丝网，所述防辐射丝网用于减少所述 热緩冲管内部所述高温端向所述室温端的辐射漏热损失和自然对流损失。
所述气缸内部的所述室温端设有一第二室温端换热器，所述第二室温端 换热器与所述第一室温端换热器相连，用于减小漏热对所述排出器工作性能 的影响，使得所述排出器工作在室温下。
由以上技术方案可知，本发明提供的自由活塞斯特林发动机系统，采用 热緩沖管取代排出器的高于室温端的部分，使排出器工作于室温状态下，降 低了排出器的加工和装配精度并有效提高了排出器的使用寿命。与此同时， 在热緩沖管内置入防辐射丝网以有效减少辐射漏热损失和声流损失，并引入 室温端换热器以保证排出器工作在室温端。
下面通过具体实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
图1为现有的一自由活塞斯特林发动机系统结构示意图。图2为现有的另 一 自由活塞斯特林发动机系统结构示意图。 图3为本发明自由活塞斯特林发动机系统结构实施例一的结构示意图。 图4为本发明自由活塞斯特林发动机系统结构实施例二的结构示意图。 图5为本发明自由活塞斯特林发动机系统结构实施例三的结构示意图。 图6为本发明自由活塞斯特林发动机系统结构实施例四的结构示意图。
具体实施例方式
在叙述本发明具体实施方式
之前，首先对热缓冲管的作用和工作原理作 简要说明。
在自由活塞斯特林发动机系统中，排出器的工作原理可以用下式来表达 附jc" = -尸"2 - A3c - ( i )
其中，w为排出器质量，x为排出器的位移量，x'为位移对时间的一阶
导数即速度，x"为位移对时间的二阶导数即加速度，《和g分别为排出器高
温端和室温端两侧压力，4和4则分别为排出器高温端和室温端两侧的横截
面积，《为弹性件和气体弹簧的弹性系数，7 为阻尼系数。气体弹簧是指一
可变容积的气体，其作用和固体弹簧类似，在本发明中是指电机背腔或者靠 近排出器室温部分的工质气体，根据设计参数确定是否采用。
从式(l)可以看出，排出器的工作特性主要由两侧的压差，弹性件的弹 性系数和阻尼特性决定，因此，在基本保证其他参数不变的情况下，取消排 出器高于室温端部分，并通过调整排出器室温端部分质量从而保持排出器总 体质量不变，则排出器的工作特性不会受到影响。排出器室温部分的质量可 通过改变排出器几何结构或者采用不同密度的材料来实现。而热緩冲管为一 中空圆管或中空变径管，里面的工作气体主要起一个长活塞的作用，将压力 波动和速度波动从高温端传递到室温端，由于其轴线长度远小于声波长，且 质量也远小于排出器质量，因此热緩沖管的引入不会影响排出器乃至自由活塞斯特林发动机的工作特性。
图3为本发明自由活塞斯特林发动机系统结构实施例一的结构示意图。 如图3所示，自由活塞斯特林发动机系统包括动力驱动装置31和动力传动装 置32。动力驱动装置31包括热声转换器、气缸314、排出器315以及热緩 冲管316,动力传动装置32包括主动活塞321和第一弹性件322。热声转换 器包括沿气缸314的轴线方向依次包覆在气缸外壁上的高温端换热器311、 回A器312和第一室温端换热器313。热緩冲管316沿轴线方向设置于气 缸314内，位于与包覆在气缸314外壁的高温端换热器311和回热器312 相对应的位置处，用于将热声转换器产生的压力波动和速度波动，从气缸 314气缸内部的与高温端换热器311对应的高温端传递到与第一室温端换 热器313对应的室温端。热緩沖管316为一空管结构，其形状可为圆柱形 或者变截面形，材料为耐高温且导热系数低的不锈钢或者陶瓷等，其壁面 较薄，内表面应抛光使粗糙度较低。排出器315沿轴线方向设置于气缸314 内与包覆在气缸314外壁的第一室温端换热器313相对应的位置处，在热 声转换器的作用下，通过气缸314内的工质气体控制排出器315运动，带动 主动活塞321运动做功。排出器315的延伸部分与第一弹性件322相连， 使得动力驱动装置31和动力传动装置32成为一体。第一弹性件322可为 一平面支撑弹簧，用于支撑排出器315和主动活塞321，保持运动过程中 排出器315与气缸314之间的密封间隙。电机背腔35起到气体弹簧的作 用，与排出器315两侧的气体压力差及第一弹性件322配合控制排出器315 沿轴线方向的运动。本实施例中，排出器315为铝或铝合金材质制成，也 可采用其他材质以满足排出器所需质量要求。
本实施例中自由活塞斯特林发动机系统的工作原理为采用燃烧器或 者太阳能集热装置等给高温端换热器311持续加入热量，当工质气体(一 般为氦气和氢气等)的温度被加热到一临界温度后，热发动机系统产生自激振荡，其工作频率在几十至上百赫兹。工质气体在高温膨胀腔317被加 热，膨胀做功，并通过热緩冲管316将声功传递到排出器315,排出器315 压缩低温压缩腔33内的工质气体，被压缩的工质气体将热量放出给室温 端换热器313,该工质气体一部分进入回热器312进行声功再放大，另一 部分则驱动主动活塞321,主动活塞321往复直线运动，切割直线发电机 34的磁力线，将热能转换为电能输出，以产生动力驱动其它装置工作。以 上过程构成了自由活塞斯特林发动机系统一个周期内的工作过程。发动机 持续工作便不断将热能转换为电能和机械能等，实现能源的转化利用。
本实施例中的自由活塞式斯特林发动机系统，采用热緩沖管取代排出 器高于室温端部分，可以有效降低排出器的加工精度、装配和密封难度， 提高工作寿命。
图4为本发明自由活塞斯特林发动机系统结构实施例二的结构示意图。 在实施例一的基础上，为减小高温向室温的辐射漏热损失如在热緩冲管内置 入适量防辐射丝网。图4所示，自由活塞斯特林发动机系统包括动力驱动装 置41和动力传动装置42。动力驱动装置41热声转换器、气缸414、排出器 415、热緩沖管416、防辐射丝网418以及第二室温端换热器419,动力传 动装置42包括主动活塞421和第一弹性件422。热声转换器包括沿气缸414 的轴线方向依次包覆在气缸外壁上的高温端换热器411、回热器412和第 一室温端换热器413。热緩冲管416沿轴线方向设置于内，位于与包覆在 气缸414外壁的高温端换热器411和回热器412相对应的位置处，用于将 热声转换器产生的压力波动和速度波动，从气缸414内部的与高温端换热 器411对应的高温端传递到与第一室温端换热器413对应的室温端。热緩 冲管416为一空管结构，其形状可为圓柱形或者变截面形，材料为耐高温 且导热系数低的不锈钢或者陶瓷等，其壁面较薄，内表面应抛光使粗糙度 较低。排出器415沿轴线方向设置于气缸414内与包覆在气缸414外壁的 第一室温端换热器413相对应的位置处，在热声转换器的作用下，通过气缸414内的工质气体控制排出器415运动，带动主动活塞421运动^f故功。 排出器415的延伸部分与第一弹性件422相连，使得动力驱动装置41和 动力传动装置42成为一体。第一弹性件422可为一平面支撑弹簧，用于 支撑排出器415和主动活塞421，保持运动过程中排出器415与气缸414 之间的密封间隙。电机背腔45起到气体弹簧的作用，与排出器415两侧 的气体压力差及第一弹性件422配合控制排出器415沿轴线方向的运动。 防辐射丝网418具有较低的表面灰度和较大的流通面积，其材料可为不锈 钢或者紫铜等，在热緩冲管416中置入若干层防辐射丝网418,用于减少 热緩沖管416内部高温端向室温端的热辐射和自然对流损失。本实施例中， 在气缸414的室温端设有一第二室温端换热器419,与第一室温端413转换 器相连，以降低系统的复杂性。第二室温端换热器419位于热緩冲管416与 排出器415之间，用于在工质气体受高温端换热器411的作用加热热量过大 时，减小热緩沖管416的漏热对排出器415工作性能的影响，使得排出器415 工作在室温下。本实施例中，排出器415为铝或铝合金材质制成，也可采 用其他材质以满足排出器所需质量要求。
本实施例中自由活塞斯特林发动机系统的工作原理为采用燃烧器或 者太阳能集热装置等给高温端换热器411持续加入热量，当工质气体(一 般为氦气和氢气等)的温度被加热到一临界温度后，热发动机系统产生自 激振荡，其工作频率在几十至上百赫兹。工质气体在高温膨胀腔417被加 热，膨胀做功，并通过热緩冲管416将声功传递到排出器415,排出器415 压缩低温压缩腔43内的工质气体，被压缩的工质气体将热量放出给室温 端换热器413,该工质气体一部分进入回热器412进行声功再放大，另一 部分则驱动主动活塞421，主动活塞421往复直线运动，切割直线发电才几 44的磁力线，将热能转换为电能输出，以产生动力驱动其它装置工作。以 上过程构成了自由活塞斯特林发动机系统一个周期内的工作过程。发动机 持续工作便不断将热能转换为电能和机械能等，实现能源的转化利用。本实施例中的自由活塞式斯特林发动机系统，采用热緩冲管取代排出 器高于室温端部分，可以有效降低排出器的加工精度、装配和密封难度， 提高工作寿命。为减少热緩沖管内的辐射漏热损失，在其中将置入适量丝 网，同时该丝网还能起到降低热緩冲管内声流影响的作用，在气缸的室温 端设置一室温端换热器以保证在大加热量时排出器仍工作在室温端。使得 本发明提出的自由活塞斯特林发动机系统在保证了工作效率的基础上，其 结构更为简单，寿命更长。
图5为本发明自由活塞斯特林发动机系统结构实施例三的结构示意图。 如图5所示，自由活塞斯特林发动机系统包括动力驱动装置51和动力传动装 置52。动力驱动装置51包括热声转换器、气缸514、排出器515、热緩沖 管516、第二弹性件518以及排出器固定件519，动力传动装置52包括主 动活塞521和第一弹性件522。热声转换器包括沿气缸514的轴线方向依次 包覆在气缸外壁上的高温端换热器511、回热器512和第一室温端换热器 513。热緩沖管516沿轴线方向设置于气缸514内，位于与包覆在气缸514 外壁的高温端换热器511和回热器512相对应的位置处，用于将热声转换 器产生的压力波动和速度波动，从气缸514内部的与高温端换热器511对 应的高温端传递到与第一室温端换热器513对应的室温部分。热緩沖管 516为一空管结构，其形状可为圓柱形或者变截面形，材料为耐高温且导 热系数低的不锈钢或者陶瓷等，其壁面较薄，内表面应抛光使粗糙度较低。 排出器515沿轴线方向设置于气缸514内与包覆在气缸514外壁的第一室 温端换热器513相对应的位置处，在热声转换器的作用下，通过气缸514 内的工质气体控制排出器515运动，带动主动活塞521运动做功。排出器固 定件519,为T型结构，位于动力驱动装置51内靠近动力传动装置52的一 端，T型结构的横向端519a与气缸514相连。排出器515为一中空结构，T 型结构的纵向端519b穿过排除器515与第二弹性件518连接，T型结构的横 向端519a的两侧还设有气孔，动力驱动装置51的气缸514通过气孔与动力传动装置52相通。第二弹性件518，可为一平面支撑弹簧，与T型结构的 纵向端519b的末端通过螺栓(未示出)相连，并与排出器515靠近热声转换 器的一端通过螺栓相连，用于支撑排出器515,保持运动过程中排出器515 与气缸514之间的密封间隙，在冷热环境下与工质气体共同控制排出器515 沿气缸514轴线方向的运动，并可提供一定的弹簧刚度。第一弹性件522与 主动活塞521相连，可为一平面支撑弹簧，用于支撑主动活塞521,保持 运动过程中主动活塞521与气缸514之间的密封间隙。电机背腔55起到 气体弹簧的作用，与主动活塞521两侧的气体压力差及第一弹性件522配 合控制主动活塞521的沿轴线方向的运动。上述结构使得本实施例中的动 力驱动装置51与动力传动装置52可以是分体"i殳置的。本实施例中，排出器 515为铝或铝合金材质制成，也可采用其他材质以满足排出器所需质量要 求。
本实施例中自由活塞斯特林发动机系统的工作原理为采用燃烧器或 者太阳能集热装置等给高温端换热器511持续加入热量，当工质气体(一 般为氦气和氢气等)的温度被加热到一临界温度后，热发动机系统产生自 激振荡，其工作频率在几十至上百赫兹。工质气体在高温膨胀腔517被加 热，膨胀做功，并通过热緩沖管516将声功传递到排出器515,排出器515 压缩低温压缩腔53内的工质气体，被压缩的工质气体将热量放出给室温 端换热器513，该工质气体一部分进入回热器512进行声功再放大，另一 部分则驱动主动活塞521,主动活塞521往复直线运动，切割直线发电枳^ 54的磁力线，将热能转换为电能输出，以产生动力驱动其它装置工作。以 上过程构成了本实施例中自由活塞斯特林发动机系统一个周期内的工作 过程。发动机持续工作便不断将热能转换为电能和机械能等，实现能源的 转化利用。
本实施例中的自由活塞式斯特林发动机系统，采用热緩冲管取代排出 器高于室温端部分，可以有效降低排出器的加工精度、装配和密封难度，提高工作寿命。动力驱动装置与动力传动装置分体设置，提高了自由活塞斯 特林发动机系统装配的灵活性。
图6为本发明自由活塞斯特林发动机系统结构实施例四的结构示意图。 在实施例三的基础上，为减小高温向室温的辐射漏热损失如在热缓沖管内置
入适量防辐射丝网。图6所示，自由活塞斯特林发动机系统包括动力驱动装 置61和动力传动装置62。动力驱动装置61包括热声转换器、气缸614、排 出器615、热緩冲管616、防辐射丝网618、第二室温端换热器619、第二 弹性件620以及排出器固定件623,动力传动装置62包括主动活塞621和 第一弹性件622。热声转换器包括沿气缸614的轴线方向依次包覆在气缸外 壁上的高温端换热器611、回热器612和第一室温端换热器613。热緩沖 管616沿轴线方向设置于气缸614内，位于与包覆在气缸614外壁的高温 端换热器611和回热器612相对应的位置处，用于将热声转换器产生的压 力波动和速度波动，/人气缸614内部的与高温端换热器611对应的高温端 传递到与第一室温端换热器613对应的室温端。热緩冲管616为一空管结 构，其形状可为圓柱形或者变截面形，材料为耐高温且导热系数低的不锈 钢或者陶瓷等，其壁面较薄，内表面应抛光使粗糙度较低。排出器615沿 轴线方向设置于气缸614内与包覆在气缸614外壁的第一室温端换热器 613相对应的位置处，在热声转换器的作用下，通过气缸614内的工质气体 控制排出器615运动，带动主动活塞621运动做功。排出器固定件623，为 T型结构，位于动力驱动装置61内靠近动力传动装置62的一端，T型结构 的横向端与气缸614相连，排出器615为一中空结构，T型结构的纵向端穿 出排除器615与第二弹性件620连接，T型结构的横向端的两侧还设有气孑L， 动力驱动装置61的气缸614通过气孔与动力传动装置62相通。第二弹性件 620，可为一平面支撑弹簧，与T型结构的纵向端的末端通过螺栓相连，并 与排出器615靠近热声转换器的一端通过螺栓相连，用于支撑排出器615, 保持运动过程中排出器615与气缸614之间的密封间隙，与排出器615两侧的气体压力差配合控制排出器615沿气缸614轴线方向的运动，并提供一 定的弹簧刚度。第一弹性件622，与主动活塞621相连，可为一平面支撑 弹簧，用于支撑主动活塞621，保持运动过程中主动活塞621与气缸614 之间的密封间隙。电机背腔65起到气体弹簧的作用，与主动活塞621两 侧的气体压力差及第 一弹性件622配合控制主动活塞621的沿轴线方向的 运动。上述结构使得本实施例中的动力驱动装置61与动力传动装置62可以 是分体设置的。防辐射丝网618具有较低的表面灰度和较大的流通面积， 其材料可为不锈钢或者紫铜等，在热緩沖管616中置入若干层防辐射丝网 618,用于减少热緩沖管616内高温向室温的热辐射和自然对流损失。本 实施例中，在气缸614的室温端设有一第二室温端换热器619，与第一室温 端613转换器相连，以降低系统的复杂性。第二室温端换热器619位于热緩 冲管616与排出器615之间，用于工质气体受高温端换热器411的作用加热 热量过大时，减小热緩冲管616的漏热对排出器615工作性能的影响，使得 排出器615工作在室温下。本实施例中，排出器615为铝或铝合金材质制 成，也可采用其他材质以满足排出器所需质量要求。
本实施例中自由活塞斯特林发动机系统的工作原理为采用燃烧器或 者太阳能集热装置等给高温端换热器611持续加入热量，当工质气体(一 般为氦气和氢气等)的温度被加热到一临界温度后，热发动机系统产生自 激振荡，其工作频率在几十至上百赫兹。工质气体在高温膨胀腔617被加 热，膨胀做功，并通过热緩沖管616将声功传递到排出器615,排出器615 压缩低温压缩腔63内的工质气体，被压缩的工质气体将热量放出给室温 端换热器613，该工质气体一部分进入回热器612进行声功再放大，另一 部分则驱动主动活塞621，主动活塞621往复直线运动，与直线发电机64 作用，将热能转换为电能或者机械能输出，以产生动力驱动其它装置工作。 以上过程构成了本实施例中自由活塞斯特林发动机系统一个周期内的工 作过程。发动机持续工作便不断将热能转换为电能和机械能等，实现能源的转化利用。
本实施例中的自由活塞式斯特林发动机系统，采用热緩冲管取代排出 器高于室温端部分，可以有效降低排出器的加工精度、装配和密封难度， 提高工作寿命。为减少热緩冲管内的辐射漏热损失，在其中将置入适量丝 网，同时该丝网还能起到降低热緩冲管内声流影响的作用，在热緩沖管的 室温侧设置一室温端换热器以保证排出器在大加热量时仍工作在室温端。 使得本发明提出的自由活塞斯特林发动机系统在保证了工作效率的基础 上，其结构更为简单，寿命更长。同时动力驱动装置与动力传动装置分体 设置，提高了自由活塞斯特林发动机系统装配的灵活性。
最后应i兑明的是以上实施例4又用以i兑明本发明的4支术方案，而非对 其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技 术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改， 或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应 技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
1、一种自由活塞斯特林发动机系统，包括动力驱动装置和动力传动装置，所述动力驱动装置包括气缸和热声转换器，所述热声转换器包括沿所述气缸轴线方向依次包覆在气缸外壁上的高温端换热器、回热器以及第一室温端换热器，所述动力传动装置包括靠近所述动力驱动装置一端的主动活塞和远离所述动力驱动装置一端的第一弹性件，其特征在于，所述动力驱动装置还包括依次设置于所述气缸内的热缓冲管和排出器，其中所述热缓冲管为所述气缸内部一管体，位于与包覆在所述气缸外壁的所述高温端换热器和回热器相对应的位置处，用于通过所述气缸内的工质气体，将所述热声转换器产生的压力波动和速度波动，从所述气缸内部的与所述高温端换热器对应的高温端传递到与所述第一室温端换热器对应的室温端；所述排出器，位于所述气缸内与包覆在所述气缸外壁的所述第一室温端换热器相对应的位置处，用于在所述热声转换器的作用下，通过所述工质气体控制所述排出器运动。
2、 根据权利要求1所述的自由活塞斯特林发动机系统，其特征在于， 所述热緩沖管内部间隔放置防辐射丝网，所述防辐射丝网用于减少所述热緩 沖管内部所述高温端向所述室温端的辐射漏热损失和自然对流损失。
3、 根据权利要求2所述的自由活塞斯特林发动机系统，其特征在于， 所述气缸内部的所述室温端设有一第二室温端换热器，所述第二室温端换热 器与所述第一室温端换热器相连，用于减少漏热。
4、 根据权利要求1-3任一所述的自由活塞斯特林发动机系统，其特征在于，所述排出器包括一延伸部，所述延伸部沿所述气缸轴线方向与所述第 一弹性件相连，所述排出器通过所述延伸部和所述第一弹性件固定。
5、 根据权利要求l-3任一所述的自由活塞斯特林发动机系统，其特征 在于，所述主动活塞与所述第一弹性件相连，则所述排出器为一中空结构，且所述动力驱动装置还包括排出器固定件和第二弹性件，其中所述排出器固定件，为T型结构，位于所述动力驱动装置内靠近所述动力传动装置一端，所述T型结构的横向端与所述气缸相连，所述T型结构的纵向端穿过所述排除器与所述第二弹性件连接；所述T型结构的横向端的两侧还设有气孔，使所述气缸与所述动力传动装置相通；所述第二弹性件，与所述排出器固定件的所述T型结构的纵向端的末端通过第一连接件相连；与所述排出器通过第二连接件相连。
6、根据权利要求5所述的自由活塞斯特林发动机系统，其特征在于，所述第 一连接件和所述第二连接件为螺栓。
全文摘要
本发明公开了一种自由活塞斯特林发动机系统，包括动力驱动装置和动力传动装置。所述动力驱动装置包括气缸和热声转换器，所述热声转换器包括高温端换热器、回热器以及第一室温端换热器，所述动力传动装置包括主动活塞和远离所述动力驱动装置一端的第一弹性件，所述动力驱动装置还包括依次设置于所述气缸内的热缓冲管和排出器。所述热缓冲管位于与包覆在所述气缸外壁的所述高温端换热器和回热器相对应的位置处，所述排出器位于所述气缸内与包覆在所述气缸外壁的所述第一室温端换热器相对应的位置处。本发明采用热缓冲管取代排出器的高于室温端部分，使排出器工作于室温状态下，降低了排出器的加工和装配精度并有效提高了排出器的使用寿命。
文档编号F02G1/00GK101619687SQ20091009116
公开日2010年1月6日 申请日期2009年8月11日 优先权日2009年8月11日
发明者余国瑶, 吴张华, 巍 戴, 罗二仓 申请人:深圳市中科力函热声技术工程研究中心有限公司