[实用新型]一种基于斯特林发动机的发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及斯特林发动机技术领域，尤其涉及一种基于斯特林发动机的发电机。 

背景技术

斯特林发动机是独特的热机，因为理论上的效率几乎等于理论最大效率，称为卡诺循环效率，因此斯特林发动机在新能源发电以及军工方面具有广泛的应用。斯特林发动机是通过气体受热膨胀、遇冷压缩而产生动力的，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，活塞柄的外端连接曲柄连杆机构，从而带动三相发电机转动，把机械能转化为电能。然而该种结构的斯特林发动机用于发电时，整体结构复杂、装配复杂、体积庞大，给安装也带来很多不便。 

中国专利申请公布号：CN103184952A，授权公告日2013年7月3日，公开了一种紧凑型斯特林发动机，包括热腔体、冷腔体、动力气缸、配气活塞、动力活塞、回热器、齿轮齿条传动机构、凸轮机构等，动力气缸安装在热腔体和冷腔体形成的空间中同心安装，动力气缸进气端是直接与热腔连通，配气活塞在热腔体和冷腔体中，动力气缸从配气活塞中穿过，回热器是由若干在配气活塞的外圆周面上成螺旋状安装的肋片组成，可使工质气体在流过肋片时产生旋转，齿轮齿条传动机构来实现动力的输出，凸轮机构来实现配气活塞的往复运动。其不足之处是该种斯特林发动机内仍然设有齿轮齿条传动机构、凸轮机构，当需要把机械能转换为电能时，外界还需要接三相电机，因此整体结构仍然复杂、庞大，安装不便。 

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术中的斯特林发动机结构复杂、体积庞大，安装不便的不足，提供了一种结构简单，安装方便，整体结构更加紧凑、性能更加稳定的基于斯特林发动机的发电机。 

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案： 

一种基于斯特林发动机的发电机，包括封闭的气缸、设在气缸内的活塞，活塞的下端连接有活塞杆，气缸的两端通过管路连通，气缸上端的管路外设有加热器，气缸下端的管路外设有冷却器，位于加热器和冷却器之间的管路上设有换热器，所述的气缸的下端设有发动机座，发动机座的下端连接有飞轮座，飞轮座内设有飞轮，发动机座的中心设有柱状腔，所述的活塞杆的下端沿着柱状腔的轴线穿过并通过连杆与飞轮连接，所述的柱状腔的内壁上设有与柱状腔同轴的环形线圈，所述的活塞杆上设有与环形线圈对应的磁芯。气缸内充满氢气，加热器吸收太阳光，使得气缸两端的气体产生温度差，从而使得活塞在气缸内上下往复运功，气缸柄上磁芯在环形线圈内上下往复运动切割磁感线，从而在环形线圈内产生电流，产生的电流从三相接头处与外界电路连接，该种斯特林发动机整体结构紧凑，体积小，结构简单，制造成本低，同时安装非常方便。

作为优选，所述的发动机座上的柱状腔的两端分别设有上密封板、下密封板，上密封板、下密封板的中心设有活塞杆孔，活塞杆孔内设有滑动轴承，所述的活塞杆从滑动轴承中穿过。上密封板、下密封板和柱状腔的侧壁共同构成一个相对封闭的空间，环形线圈、磁芯都设置在该封闭的空间内，性能更加稳定，滑动轴承能有效的减小活塞杆与活塞孔之间的摩擦力，运动阻力小。 

作为优选，位于上密封板、下密封板之间部位的柱状腔的内壁上设有若干线圈定位槽，环形线圈安装在线圈定位槽内。线圈定位槽用于线圈的定位。 

作为优选，磁芯包括磁体固定座、设在磁体固定座内的若干磁体，所述的磁体的S极、N极之间的连线与柱状腔的横截面平行。磁体的这种分布，使得磁体S极、N极的磁场密度大的磁感线与环形线圈垂直，保证磁芯运动时，磁感线与环形线圈垂直相互运动，从而在环形线圈内产生大电流，发电效率高。 

作为优选，所述的发动机座的上端外侧面上设有环形缺口，环形缺口的侧面设有冷却槽，环形缺口的外侧设有密封套，密封套与冷却槽构成密封的冷却腔，密封套的下端设有与冷却腔连通的进液孔，密封套的上端设有与冷却腔连通的出液孔，进液孔、出液孔分别与所述的冷却器连通。由于磁芯与环形线圈之间的相对运动会产生热量，热量积聚在柱状腔内会产生高温区域，而温度较高时会严重影响磁芯的磁场，为了保持柱状腔内的合适的温度，把冷却器与冷却腔连通，冷却器内的冷却液源源不断的从进液孔进入冷却腔，对柱状腔内的环形线圈、磁芯冷却，从而保持良好的性能。 

作为优选，所述的冷却槽的底部设有若干环形槽，所述的环形槽的截面呈半圆形。环形槽能增加冷却液与冷却槽底部的接触面积，冷却效果更加好。