專利名稱：轉(zhuǎn)換能量的裝置和方法
轉(zhuǎn)換能量的裝置和方法
背景技術(shù)：
在所謂的自由活塞才A^置中，這種才/L^^且包括一些斯特林發(fā)動才;ufp斯特 林發(fā)電機(jī)，活Siiit^簧元件與不移動的或者固定的環(huán)嫂部件連接。
^it種才/l^^置中，活塞的中心位置或者平衡位u彈簧力和壓力之間的 平衡的結(jié)果。
在自由活塞斯特;H^^置中，例如，活斜目對于平均中心位置做振幅為
A的周M動，該平均中心位置可以不同于靜態(tài)中心位置。在活塞兩側(cè)的壓力 值可以顯示出相對于平均壓力Pav振幅為AP的周期性波動。
^4;M^置運(yùn)行期間，當(dāng)活塞前方的平均壓力和汽缸后方的平均壓力之間 產(chǎn)生差值時，活塞的平均中心位置將不同于靜態(tài)中心位置，這種現(xiàn)象"^皮稱為 軸向偏移。所述軸向偏移是不期望的。
在過去，已經(jīng)有了^^it種軸向偏移的方案，設(shè)置一個或者多個端孔和/
或通道，其在合適的時候打開，以》t^;i^置的循環(huán)周期內(nèi)平衡壓力差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于防止輪移，以及防止故障多發(fā)部件和高銜^件的使用。
本發(fā)明提^"種能量轉(zhuǎn)換的裝置，包^i殳有至少一個室的殼體，在所述室
中活塞可自由移動，其中所述活塞能夠從中心位置或者平衡位置往復(fù)運(yùn)動，且 其中在活#室壁之間的間隙具有這樣的尺寸，當(dāng)活塞進(jìn)一步遠(yuǎn)離所述中心位 置或者平衡位置移動時該尺寸減小。
這種裝置適用于熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中一參見例如PCT/NL01/00399。


本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)、特^細(xì)節(jié)將參考附圖在下面的描述中進(jìn)^^釋， 其中
圖1是實(shí)^^發(fā)明的斯特^^M^置的截面示意圖； 圖2是本發(fā)明第-"to實(shí)施例的截面圖；和 圖3是本發(fā)明另一，逸實(shí)施例的截面圖。
具體實(shí)施例方式
在公知的斯特;H^M^置中，自由活塞10 (圖1)通過桿11和彈簧12彈 簧安#固定環(huán)^^部件E上。自由活塞10能夠在室13中往復(fù)運(yùn)動，該室被殼 體15的圓筒壁14圍住。
在圖示的實(shí)施例中，自由活塞10具有ML和直徑D，同時相對于靜態(tài) 中心位置的活塞沖程分別是+A和-A。關(guān)于活塞10和圓筒形壁14之間的環(huán)形 間隙的高度h。，適用下式:h?！禗。自由活塞10的左手側(cè)的壓力和^^P、分別采
用Vv和Pv表示，而Va和Pa分別用于表示右手側(cè)的壓力和容積。x t^發(fā)明中，
Lc用于表示室的M。 關(guān)于Le，適用下式 I^L+2A
活塞的中心位置分別取決于自由活塞左手側(cè)和右手側(cè)的平均壓力Pv和Pa。 這個軸向偏移在某些情況下會增大，這樣的增U不能允許的，它將導(dǎo)致
自由活錄氣釭的一端碰撞，從而使得這種自由活塞才;i^置的性能整體損壞。 ^^發(fā)明的第一個優(yōu)選實(shí)施例中，從截面圖中可以看到，室內(nèi)壁之間的間
隙;i楔形的，即，關(guān)于高度h適用下式
對于值Leed適用下面公式
其中，關(guān)于x,軸向偏移的最大允^Htxd,適用下式 Xd拜=1/2 (Lc-L) -A 。
對于以這種方^造的室(或者活塞)，如果在活塞兩側(cè)具有不同的平均壓 力值，則經(jīng)it^塞的回〗j(luò)M^增加，因而軸向偏移的M受到限制。
擬娥本發(fā)明的另一^it實(shí)施例中，在"~#威者兩側(cè)輛弧形，^il種 情況下關(guān)于弧半徑R, ^^kit用下面的關(guān)系式
"=丄~^~，如果110， h《Lc。
8 & — /z0
本發(fā)明不限于上m些他&實(shí)施例；本發(fā)明的范圍在附加的相力j要求中限定。
權(quán)利要求
1、一種能量轉(zhuǎn)換裝置，包括-設(shè)有至少一個室的殼體；-在所述室中可自由移動的活塞，其中所述活塞能夠從中心位置或者平衡位置往復(fù)運(yùn)動，且其中在活塞和室壁之間的間隙具有這樣的尺寸，當(dāng)活塞進(jìn)一步遠(yuǎn)離所述中心位置或者平衡位置移動時該尺寸減小。
2、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中活敘貌S^f安^iJ固定iU的安裝 元件上。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中殼體和自由活塞形成斯特^^^ 置的一部分。
4、 dW又利要求1-3 <—項(xiàng)所述的裝置，其中從內(nèi)側(cè)看，室狄凹形的。
5、 如^U'J要求"^-""項(xiàng)或者多項(xiàng)所述的裝置，其中從內(nèi)側(cè)看，室^IA楔 形的。
6、 一種轉(zhuǎn)換能量的方法，^#棘于，賴如權(quán)利要求l-5^-項(xiàng)或者多 項(xiàng)所述的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能量轉(zhuǎn)換的裝置，包括設(shè)有至少一個室的殼體和在所述室中可自由移動的活塞，其中所述活塞能夠從中心位置或者平衡位置往復(fù)運(yùn)動，且其中在活塞和室壁之間的間隙具有這樣的尺寸，當(dāng)活塞進(jìn)一步遠(yuǎn)離所述中心位置或者平衡位置移動時該尺寸減小。
文檔編號F02G1/043GK101194095SQ200680015446
公開日2008年6月4日 申請日期2006年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月6日
發(fā)明者B·弗里塞瑪, G·J·J·貝克斯, J·G·M·祖特, R·R·范德沃德 申請人:伊耐泰克電力熱力有限公司