[发明专利]零泄露式斯特林机

说明书

技术领域

本发明涉及的是热能转换成机械能的技术领域。

背景技术

现有内燃机广泛的应用在各个领域中，其中汽车应用的数量是最多的，给人类生活带来了诸多便利，但其热/机转换效率一般是在20％～40％之间，其余60％～80％的热能无法利用而需要向外排放，同时因燃料不能完全燃烧，其尾气将向空气中排放大量的污染气体，使空气受到严重的污染，具统计这些是造成地球环境变暖的主要原因之一。给人类将来的生活环境带来了无法挽回的损失与破坏。

斯特林发动机是斯特林于1816年发明的。斯特林发动机是独特的热机，因为他们理论上的效率几乎等于理论最大效率，称为卡诺循环效率。斯特林发动机是通过气体受热膨胀、遇冷收缩而产生动力的。这是一种外燃发动机，使燃料连续地燃烧，蒸发的膨胀氢气(或氦)作为动力气体使活塞运动，膨胀气体在冷气室冷却，反复地进行这样的循环过程。由于外燃机避免了传统内燃机的震爆做功问题，从而实现了高效率、低噪音、低污染和低运行成本。

但是，斯特林发动机还有许多问题要解决，例如膨胀室、压缩室、加热器、冷却室、再生器等的成本高、功率/重量比小，及密封困难而无法实现零泄露的问题等。所以，还不能成为大批量使用的发动机。

发明内容

本发明是为了克服现有内燃机热转换效率低(在20％～40％之间)，燃烧不完全而向空气中排放大量的污染气体的问题，及现有斯特林发动机还存在膨胀室、压缩室、加热器、冷却室、再生器等成本很高、功率/重量比小，及密封困难而无法实现零泄露的问题等。进而提出了一种零泄露式斯特林机。

它包括斯特林机、通气阀门、气体工质、密闭壳体；

斯特林机的封闭空腔连接有一个对外通气阀门，通气阀门的导通起始点为斯特林机内部系统压力正好处在等于外界压力值到再旋转20度之间，通气阀门的导通角为5度至30度，将上述斯特林机所有部件的活动密封处及通气阀门的对外通气端口都封闭在一个密闭壳体中，密闭壳体内的气体工质的压力为1～300个大气压(在机械强度允许的情况下加压)。

所述斯特林机的转轴可与密闭壳体内设置的发电机连动，或通过磁力与密闭壳体的外界转轮磁力传动连接。

本发明能将燃料的燃烧热能直接高效的转换成机械能，因外部都为静密封，而能实现零泄露，因而它的气体工质的压力可以很高(几百个大气压，只要机械强度够就可以)，进而能实现超大的功率/重量比，进一步缩小装置的体积和减小重量，实现高效节能。

其热能/机械能的转换效率为20％～80％，加热温度越高，其热转换效率越高。其总零件数为现有内燃机总零件数的20％以下。

其高温端的材料及燃烧室的材料应用现有材料即可能实现，例如可用现有高耐温陶瓷，其耐温为1300℃～1700℃，或不锈钢等材料，即制造成本低廉，而能实现大批量生产销售的目的。

由于燃料是持续不断地燃烧，这就有可能把不希望在外面产生的污染物降低到最小限度，进而降低了环境污染，即实现完全燃烧。

它还具有运转平稳、噪声极小、结构简单、对材料要求低、使用方便、维护费用低、成本低廉的优点。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式由斯特林机1、通气阀门2、气体工质3、密闭壳体4组成；

斯特林机1的封闭空腔连接有一个对外通气阀门2，通气阀门2的导通起始点为斯特林机1内部系统压力正好处在等于外界压力值到再旋转20度之间，通气阀门2的导通角为5度至30度，将上述斯特林机1所有部件的活动密封处及通气阀门2的对外通气端口2-1都封闭在一个密闭壳体4中，密闭壳体4内的气体工质3的压力为1～300个大气压(在机械强度允许的情况下加压)。

所述斯特林机1的转轴可与密闭壳体4内设置的发电机6连动，或通过磁力与密闭壳体4的外界转轮磁力传动连接。

所述通气阀门2的动作可由凸轮机构或传感器电控实现。

热源来自各种燃料、太阳能、其它发热热源等，具体燃料可选汽油、柴油、酒精、甲醇、液化汽、天然气、煤气或混合型液态燃料等。

本装置的高温部分应处在保温绝热的壳体中，以防止热量的散失。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的不同点在于所述通气阀门2的导通起始点为斯特林机内部系统压力正好处在等于外界压力值处。其它组成和连接与具体实施方式一相同。