專利名稱：斯特林循環(huán)熱力發(fā)動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及一種斯特林循環(huán)熱力發(fā)動機(jī)。更具體地，本發(fā)明涉及一種減少功率損耗的發(fā)動機(jī)。
背景技術(shù)：
斯特林發(fā)動機(jī)用于工業(yè)制冷及軍事或空間應(yīng)用。這種發(fā)動機(jī)具有的優(yōu)點(diǎn)為在沒有使用通常會造成污染的制冷劑的情況下，可用作馬達(dá)或制熱或制冷。斯特林發(fā)動機(jī)的另一個優(yōu)點(diǎn)為其熱源是外部的，因此，該熱源可以通過任何已知類型的燃料或甚至太陽輻射來獲得。在斯特林循環(huán)中，使氣體(例如，空氣、氮?dú)狻錃饣蚝?經(jīng)受四相循環(huán)等容加熱、等溫膨脹、等容冷卻和等溫壓縮。 圖I為斯特林發(fā)動機(jī)的總體示意圖。第一腔室3通過第一熱交換器7、蓄熱器9和第二熱交換器11與第二腔室5連接。包括腔室、交換器和蓄熱器的組件可以是圓柱形的。第一熱交換器7和第二熱交換器11分別與熱溫度為T。的熱源和冷溫度為Tf的冷源連接。例如，所述冷源可以是接近環(huán)境溫度的源，并且所述熱源可以是更熱的隔熱源。在本發(fā)明認(rèn)為的通常情況下，交換器通過傳熱流體連接到熱源和冷源，傳熱流體例如，通過泵流過管道且進(jìn)行流動(見下文)。分別通過移動界定腔室3和5的可變體積的活塞13和15，關(guān)閉腔室3和5。應(yīng)該理解，具有不同的方法使圖I所示的斯特林發(fā)動機(jī)的不同元件相對彼此移動例如，在所謂的a配置的情況下，兩個活塞13和15可以是可移動的，而蓄熱器9及交換器7和11可以是固定的。如果發(fā)動機(jī)的中心部位(蓄熱器)是可移動的，活塞13和15中的一個也可以是固定的。由蓄熱器9及交換器7和11形成的組件也可以設(shè)置成是固定的，并且腔室3和5的可變體積可以被單一體積所限定，該單一體積被稱為置換器的移動壁分成兩部分。這種配置通常被稱為P配置。圖2A至2D是說明斯特林發(fā)動機(jī)循環(huán)的步驟的示意圖。在圖2A所示的初始任意狀態(tài)A中，氣體體積被存儲在第一腔室3中，第二腔室5具有零體積或非常小的體積。在第一腔室3中的氣體通過熱源被加熱，并且其壓力增加。這將活塞13移至狀態(tài)B(圖2B)，在該狀態(tài)B中，腔室3中的氣體占據(jù)的體積大于狀態(tài)A中同一腔室的體積。在等溫膨脹階段(步驟A至B)，機(jī)械功被提取。然后，等容冷卻可將狀態(tài)B轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)C，在狀態(tài)C中，熱腔室3中的氣體被轉(zhuǎn)移至冷腔室5。在這個轉(zhuǎn)移過程中，存儲在腔室3中的氣體穿過蓄熱器9，并且在到達(dá)腔室5時已冷卻。包含于熱氣體中的熱在蓄熱器中被“提取”，且所述氣體冷卻。等溫壓縮可將狀態(tài)C轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)D，在狀態(tài)D中，腔室5中的氣體占據(jù)的體積小于在狀態(tài)C中同一腔室的體積。通過驅(qū)動活塞15進(jìn)行所述壓縮，以減小腔室5的體積。這個步驟消耗機(jī)械功率，但是小于在狀態(tài)A和狀態(tài)B之間的膨脹中提供的功率。
最后，等容轉(zhuǎn)移可將狀態(tài)D轉(zhuǎn)變?yōu)樵紶顟B(tài)A，在狀態(tài)A中，氣體被存儲在熱腔室3中。在這個步驟中，氣體從冷腔室5通過蓄熱器9傳遞至熱腔室3。在蓄熱器中，當(dāng)氣體第二次穿過蓄熱器(步驟D至A)時，在等容冷卻(步驟B至C)過程中提取的熱被歸還給所述氣體。因此，在接觸交換器7之前，所述氣體變熱。應(yīng)該指出，在已知的發(fā)動機(jī)中，腔室3和5在所述循環(huán)中交替地幾乎完全是空的。在發(fā)動機(jī)循環(huán)中，在步驟A和B之間的膨脹過程中提取的機(jī)械功部分地用于等溫壓縮。蓄熱器可使從狀態(tài)B轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)C的過程中提取的熱被分配給從狀態(tài)D轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)A中的氣體，并且避免由熱氣進(jìn)入冷腔室所引起的熱損耗(其避免了不可逆性)，反之亦然。實(shí)際上，蓄熱器操作如下當(dāng)熱氣體穿過冷蓄熱器時，所述氣體在加熱所述蓄熱器的同時冷卻，反之，當(dāng)冷氣體穿過熱蓄熱器時，在冷卻所述蓄熱器的同時所述氣體變熱。為了執(zhí)行其功能，所述蓄熱器必須由在氣流方向是不良熱導(dǎo)體的材料制成，例如，隔熱材料，以避免不同溫度的各部分之間發(fā)生直接熱傳遞。在此考慮的發(fā)動機(jī)期望是可逆的，也就是說，可以被用于發(fā)動機(jī)循環(huán)或熱泵循環(huán)。 應(yīng)該指出，這種可逆性的定義與現(xiàn)在的定義不同，對于這種可逆性，可逆的發(fā)動機(jī)為具有可以轉(zhuǎn)換的冷源和熱源的發(fā)動機(jī)。目前，斯特林循環(huán)發(fā)動機(jī)具有可提高的效率。這是由于在這種發(fā)動機(jī)中出現(xiàn)許多損耗源，尤其是，在傳熱流體和工作氣體之間的熱交換層面或在機(jī)械傳動層面。因此，本發(fā)明已搜素并確定不同的損耗源，并且已提供減少損耗的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施方式的一個目的是提供一種減少不同的功率損耗的斯特林循環(huán)熱力發(fā)動機(jī)。本發(fā)明實(shí)施方式的另一個目的是提供一種由在反相中操作的兩個單元發(fā)動機(jī)構(gòu)成的斯特林循環(huán)熱力發(fā)動機(jī)。因此，本發(fā)明的實(shí)施方式提供一種熱力發(fā)動機(jī)，該熱力發(fā)動機(jī)由在至少一個或多個相同軸的圓柱形主體中對稱地形成的兩個單元斯特林循環(huán)發(fā)動機(jī)的至少一個組件構(gòu)成，各單元發(fā)動機(jī)包括第一和第二壓縮/膨脹室、蓄熱器、及第一和第二外壁，所述蓄熱器用于分離所述第一和第二室，所述第一和第二外壁用來分別閉合第一和第二室的體積，單元發(fā)動機(jī)的所述蓄熱器、所述第一和第二外壁被剛性連接到其它單元發(fā)動機(jī)的相同元件上。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，各第一外壁在主體中是可移動的，各第二外壁相對于主體是固定的，并且各蓄熱器在主體中是可移動的。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，在同一主體中形成的兩個單元發(fā)動機(jī)的兩個蓄熱器通過位于主體中心的軸線相互連接，并且第一外壁通過在主體的外部延伸的一個或多個桿剛性地相互連接。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，第一和第二壓縮/膨脹室被第一和第二隔板分隔，所述第一和第二隔板分別從聯(lián)接的外壁和從蓄熱器軸向地延伸，第一和第二隔板在所述第一和第二隔板之間的相對運(yùn)動中交錯。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，由外壁和關(guān)聯(lián)的隔板形成的組件是通過卷繞寬帶材和至少一個窄帶材而形成的，所述窄帶材具有與外壁的寬度相對應(yīng)的寬度，窄帶材除了其與所述室接觸的區(qū)域之外沿著其 整個寬度打孔，所述寬帶材在其位于所述窄帶材的被打孔的寬度的層面的部分上被打孔。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述發(fā)動機(jī)還包括與第一壁和第二壁聯(lián)接的部件，所述部件位于所述壓縮/膨脹室的外部，其中，可以將傳熱流體引入在卷繞體中形成的孔中的通道被限定。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，各蓄熱器被兩個可滲透的內(nèi)壁所界定，隔板從所述內(nèi)壁軸向地延伸至蓄熱器的外殼，各內(nèi)壁和與其聯(lián)接的隔板是通過卷繞寬帶材和至少一個窄帶材而形成的，所述窄帶材具有與蓄熱器壁的寬度相對應(yīng)的寬度，所述窄帶材橫向地包括第一波紋區(qū)域、第二平面區(qū)域及第三波紋區(qū)域，所述第一波紋區(qū)域具有相對于帶材長度的斜波紋，所述第三波紋區(qū)域在與第一區(qū)域的波紋相反的方向上具有相對于帶材長度的斜波紋，所述寬帶材包括朝向卷繞體中的窄帶材的第一區(qū)域和第三區(qū)域的波紋區(qū)域，所述波紋區(qū)域在與窄帶材的波紋相反的方向上具有相對于所述寬帶材長度的斜波紋。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，各單元發(fā)動機(jī)還包括圓柱形部件，該圓柱形部件可以與蓄熱器一起移動，并且圍繞主體中的蓄熱器形成。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述主體包括用于界定各單元發(fā)動機(jī)的第一背腔室的延伸部分，該第一背腔室相對于第一外壁在第二壓縮/膨脹室的對面，各單元發(fā)動機(jī)的背腔室通過管道直接連通。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，第一傳熱流體通過管道流入和流出各第一背腔室，在所述管道中，在第一傳熱流體的循環(huán)方向上形成止回閥，第一外壁相對于管道的移動確保將傳熱流體泵送到管道中。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述主體包括用于界定第二背腔室的延伸部分，該第二背腔室相對于第二外壁在第二室的對面。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，第二傳熱流體通過管道流入和流出第二背腔室，在所述管道中在第二傳熱流體循環(huán)的方向上形成止回閥。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述發(fā)動機(jī)包括在與第二外壁接觸的第二背腔室中的燃燒室。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，第一外壁剛性連接到第一連桿的底部，所述第一連桿具有與第一曲軸聯(lián)接的頭部，并且蓄熱器剛性連接到第二連桿的底部，所述第二連桿具有與第二曲軸連接的頭部，所述第一曲軸和第二曲軸圍繞同一軸線形成。


在下列參照附圖對特定實(shí)施方式的非限制描述中，將詳細(xì)描述本發(fā)明的上述和其它的目的、特性及優(yōu)點(diǎn)，其中圖I如上所述為斯特林發(fā)動機(jī)的總體示意圖；圖2A至2D如上所述是說明斯特林循環(huán)的步驟的示意圖；圖3是斯特林循環(huán)發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)的示例的簡化的截面圖；圖4示出圖3的發(fā)動機(jī)的兩個半交換器的結(jié)構(gòu)的示例；圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的單元發(fā)動機(jī)的簡化的流程圖；圖6是說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的由兩個單元熱力發(fā)動機(jī)形成的發(fā)動機(jī)的簡化的截面圖；圖7A至7F示出使用圖6的發(fā)動機(jī)的循環(huán)的步驟；圖8示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的兩個半交換器的示例；圖9A、圖9B和圖9C更詳細(xì)地示出圖8所示元件；圖10和11是圖6所示發(fā)動機(jī)的兩個更詳細(xì)的截面圖；以及圖12示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的包括四個單元斯特林循環(huán)發(fā)動機(jī)的熱力發(fā)動機(jī)。為清楚起見，相同的元件在不同的圖中被指定為相同的附圖標(biāo)記。此外，各圖未按比例繪制。
具體實(shí)施方式
為了提高斯特林循環(huán)發(fā)動機(jī)的效率，需要確定在這些發(fā)動機(jī)中出現(xiàn)的損耗的不同來源，然后提供減少這些損耗的解決方案。I.壓縮-膨脹室及交換器損耗首先出現(xiàn)在壓縮/膨脹室中，在所述壓縮/膨脹室中，壓縮和膨脹過程中出現(xiàn)溫度差異，而理論上應(yīng)該是等溫的。實(shí)際上，在常規(guī)情況下，各壓縮/膨脹室是由移動壁界定的體積形成，大部分氣體經(jīng)受不等溫的轉(zhuǎn)換。因此，氣體的溫度與相應(yīng)的熱交換器或冷交換器的溫度不同。損耗的第二個來源通常是由于在各交換器中出現(xiàn)的溫度差異和形成這些交換器的材料的耐熱性。為了限制這兩種類型的損耗，形成一種發(fā)動機(jī)，其中，壓縮/膨脹室直接與熱源和冷源連接并且被具有軸向隔板的可移動橫向壁所界定，當(dāng)所述室的體積減小時，所述軸向隔板從可移動橫向壁延伸，從而交錯。因此，各壓縮/膨脹室被第一外壁和與蓄熱器連接的第二壁所界定，與熱源或冷源的熱交換發(fā)生在外壁的層面。應(yīng)該指出，在下文中，“壁”或“內(nèi)壁”將用于指定一個部件，該部件用于在蓄熱器側(cè)界定壓縮/膨脹室，盡管這個部件不是密封的并且設(shè)置成讓氣體沿軸向方向通過。此外，在下文中，“交換器”將用于指定壓縮/膨脹室，該壓縮/膨脹室用來從熱源或冷源接收能量。在下文中，第一壁和第二壁及其關(guān)聯(lián)的隔板將被稱為“半交換器”。一方面，在壓縮/膨脹室中形成的軸向壁使氣體溫度在壓縮/膨脹過程中不會變成與交換器不同的溫度。另一方面，所述壁的往復(fù)運(yùn)動使得能夠?qū)嵋恢眰鬟f至交換結(jié)構(gòu)的中心，并且避免交換器中溫度發(fā)生變化，甚至在所述隔板是由不良的導(dǎo)電材料(例如，某些鋼)制成的情況下。圖3是這種斯特林循環(huán)發(fā)動機(jī)的主體的詳細(xì)的截面示意圖。例如，所述發(fā)動機(jī)在密封氣缸21中形成，并且包括由蓄熱器27分離的第一室23和第二室25。由兩個半交換器形成的交換器在室23和室25的每一個中形成。第一防滲橫向外壁33、35分別具有從其延伸的軸向隔板29、31，并且在室23、25中分別形成第一半交換器。第二內(nèi)壁41、43分別連接到蓄熱器27，分別具有從其延伸的軸向隔板37、39，并且在室23,25中分別形成第二半交換器。內(nèi)壁41和內(nèi)壁43界定蓄熱器的位置并且讓氣體通過。在所示的示例中，蓄熱器27包括軸向隔板45、47，該軸向隔板45、47分部從壁41和壁43延伸。隔板45和47顯示為交錯的配置，例如，具有與隔板29和隔板37或隔板31和隔板39相同的形狀，并且優(yōu)選地由是不良熱導(dǎo)體但具有與氣體熱交換的良好性能的材料制成，即，具有足夠的熱擴(kuò)散系數(shù)。例如，隔板45和隔板47可以由聚碳酸酯制成?？梢詫⑴c氣流平行的導(dǎo)板添加到蓄熱器中，以確保經(jīng)由所述蓄熱器的氣體在兩個位移方向沿著相同的路徑。應(yīng)該指出，本發(fā)明描述的蓄熱器結(jié)構(gòu)僅為示例，在圖3所示的發(fā)動機(jī)中可以使用已知的任何類型的蓄熱器。在所示的示例中，發(fā)動機(jī)圍繞中心軸49形成。軸49包括元件，該元件可以確定熱力發(fā)動機(jī)的不同元件相對于彼此的位置?？梢杂蓢@軸49的一個或幾個片材的螺栓型卷繞體形成隔板29、37、31、和39，或甚至隔板45、47。在圖3中以陰影線的部分示出元件，該元件提供氣缸21中不同壁33、35、41和43的密封性、絕熱性、機(jī)械保持和/或位移。隔板29和31分別附接至與熱源和冷源接觸的壁33和35，使得可以將熱傳遞至室23和25的整個體積內(nèi)。隔板37和39的往復(fù)運(yùn)動在所述傳遞中起著重要的作用。
圖4是說明在圖3所示的發(fā)動機(jī)的室23中形成隔板的可能的解決方案的透視圖。應(yīng)該指出，在該圖和后續(xù)圖中，螺旋的數(shù)量和不同螺旋之間的間距未按比例繪制。在圖4中，為了簡化，未示出外部氣缸(21，圖3)，在該氣缸中發(fā)動機(jī)元件在移動。此外，以相互遠(yuǎn)離的方式示出界定室的隔板，以更容易理解。在實(shí)踐中，從所述壁延伸的軸向隔板交錯。室23被第一密封外壁33所界定，圍繞軸線49形成，并且具有從其延伸的隔板29。壁33設(shè)置成接觸熱或冷的傳熱流體，通常為液體或氣體。在所示的示例中，隔板29和壁33由圍繞軸49纏繞的導(dǎo)電材料的帶材形成。形成隔板29的較寬帶材及形成壁33且確保所述壁的密封性的較厚帶材或幾個薄帶材圍繞軸49纏繞。在壁33的層面進(jìn)行焊接以提高密封性。在壓縮/膨脹室23的另一側(cè)形成與結(jié)構(gòu)29/33相似的結(jié)構(gòu)，包括用于分隔蓄熱器(未示出)的內(nèi)壁，該蓄熱器具有從其延伸的隔板37。隔板37也由圍繞軸49纏繞的板形成，用于分隔與隔板37相關(guān)的蓄熱器的壁讓氣體通過。因此，在所述示例中，隔板29和37在垂直于室長度的平面的截面圖中具有螺旋形狀。第一螺旋形成隔板29且第二螺旋形成隔板37，隔板29和37設(shè)置成當(dāng)室23的體積減小時交錯。形成交錯的交換器使得在與熱/冷源熱交換時能夠同時進(jìn)行壓縮和膨脹。因?yàn)楦鳉怏w分子相對靠近隔板，因此，避免室中氣體的溫度變化。此外，為了進(jìn)一步提高壓縮/膨脹室中的交換，從相同的壁延伸的隔板之間的距離設(shè)置成，所述距離的一次平方與熱力發(fā)動機(jī)循環(huán)時間的比例小于包含于室中的氣體的平均熱擴(kuò)散率。這使得壁的熱有時間擴(kuò)散到壓縮/膨脹循環(huán)中的整個氣體體積，而不需要紊流(層流狀態(tài))。2.機(jī)械損耗在傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)中，氣體的壓縮由在該氣體的膨脹中重新獲得的能量進(jìn)行確保。在簡單的循環(huán)中，這兩個事件不同時發(fā)生，這需要存儲能量然后將能量歸還。這通常通過飛輪或有時通過電力累積進(jìn)行。此外，在壓縮過程中，壓縮需要的能量與絕對溫度成比例。在膨脹過程中重新獲得的能量也與膨脹過程中的絕對溫度成比例。這兩個溫度之間的差異限定了能量守恒。如果能量傳輸通常通過機(jī)械元件(連桿、軸承、齒輪...)的組件進(jìn)行，這些元件將從其傳輸?shù)呐c一絕對溫度成比例的能量中抽取一定比例的機(jī)械損耗。為了減少機(jī)械損耗，設(shè)置成形成一種熱力發(fā)動機(jī)，該熱力發(fā)動機(jī)包括以具體方式連接的幾個單元斯特林循環(huán)發(fā)動機(jī)。圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的單元斯特林循環(huán)發(fā)動機(jī)及其驅(qū)動系統(tǒng)的簡化的示意圖。應(yīng)該指出，在圖5及后續(xù)圖中，以相同方式用陰影線畫出移動的部件。所述單元發(fā)動機(jī)包括由外壁51形成的第一半交換器，所述第一半交換器具有在第一壓縮/膨脹室55中從其延伸的軸向隔板53。在主體57中壁51是可移動的，所述主體57界定發(fā)動機(jī)輪廓(例如，圓柱形的)。蓄熱器59在主體57中形成，并且在所述主體57中是縱向(軸向)可移動的。蓄熱器59在室55中具有從其延伸的軸向隔板61，該軸向隔板61用作與隔板53交錯。在主體57中蓄熱器的另一側(cè)形成第二壓縮/膨脹室63。蓄熱器59具有從其延伸至室63的軸向隔板65。由外壁67形成的第二半交換器相對于主體57被固定，所述外壁67具有從其延伸至室63的軸向隔板69。隔板69用于在室63中與隔板65交錯。應(yīng)該指出，隔板53、61、65及69可以以圖4所示的方式形成。圍繞軸71形成上述不同的元件，所述元件隨著蓄熱器59是可移動的。形成第一流體循環(huán)回路73 (熱源或冷源)以冷卻或加熱壁51，從而冷卻或加熱隔板53。形成第二流體循環(huán)回路75 (冷源或熱源)以冷卻或加熱壁67，從而冷卻或加熱隔板69?；芈?3和75設(shè)置成將冷或熱流體引至盡可能靠近室55和63 (參照下文)。軸71的一端與連桿77的底部連接，所述連桿77的頭部與曲軸79連接。可移動的壁51與連桿81的底部連接，所述連桿81的頭部與曲軸83連接，所述曲軸83具有與曲軸79相同的軸線。連桿77和81的頭部以相移的方式與曲軸79和83連接。曲軸79和83與馬達(dá)M或交流發(fā)電機(jī)85 (在熱或冷卻泵的情況下為馬達(dá)，交流發(fā)電機(jī)用于在斯特林發(fā)動機(jī)循環(huán)中運(yùn)行)連接。圖5所示的發(fā)動機(jī)的操作與圖I所示的發(fā)動機(jī)的操作略微不同，因?yàn)樵谶@種情況下，蓄熱器在發(fā)動機(jī)中是可移動的(“移動蓄熱器”)。應(yīng)該指出，不僅限于圖5所示的機(jī)械系統(tǒng)(連桿和曲軸)，只要軸71和壁67的運(yùn)動是相互相移的，就可以使用能夠?qū)⑵揭谱兂尚D(zhuǎn)的任何機(jī)械系統(tǒng)。為限制在包括斯特林循環(huán)發(fā)動機(jī)的裝置中的損失，一種實(shí)施方式提供通過剛性連接，機(jī)械地連接諸如圖5所示的兩個或多個單元發(fā)動機(jī)的元件。圖6是示出由與單一驅(qū)動系統(tǒng)連接的兩個單元發(fā)動機(jī)形成的熱力發(fā)動機(jī)的實(shí)施方式的局部簡化的截面圖。應(yīng)該指出，在圖5中示出但未詳細(xì)說明的傳熱流體的循環(huán)未在圖6中示出。圖10和圖11將詳細(xì)說明這種循環(huán)。在圖6中，考慮包括諸如圖5所示的兩個單元發(fā)動機(jī)Ml和M2的裝置。在該圖中，與圖5中的附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記用于描述發(fā)動機(jī)Ml和M2,應(yīng)用于發(fā)動機(jī)Ml的各附圖標(biāo)記具有延長部分“-1”，并且應(yīng)用于發(fā)動機(jī)M2的各附圖標(biāo)記具有延長部分“_2”。此外，為了簡化，在該圖中未示出諸如圖5的連接77-79-81-83的與馬達(dá)或交流發(fā)電機(jī)的連接。單元發(fā)動機(jī)Ml和M2相互對稱，并且其輪廓被圓柱形主體57界定。各單元發(fā)動機(jī)包括可移動的蓄熱器59-1、59-2(未詳細(xì)示出)，在該蓄熱器59-1、59-2的兩側(cè)形成兩個壓縮/膨脹室63-1和55-1、63-2和55_2。軸向隔板61_1和65_1分別從蓄熱器59_1延伸至室、63-1和55-1。軸向隔板61-2和65-2分別從蓄熱器59-2延伸至室63-2和55-2 室63-1,55-1分別在蓄熱器59-1的相對側(cè)，分別被外壁51-1、67-1所界定，并且外壁51_1、67_1分別具有從其延伸的軸向隔板53-1、69-1。室63-2、55-2分別在蓄熱器59_2的相對側(cè)，分別被外壁51-2、67-2所界定，并且外壁51-2、67-2分別具有從其延伸的軸向隔板53_2、69_2。壁67-1和67-2在主體57中彼此面對地形成。發(fā)動機(jī)Ml和M2的元件圍繞單一中心軸71形成，蓄熱器59-1和59-2被剛性附接至所述軸。主體57包圍室63-1、55-1、63_2及55_2，并且在各單元發(fā)動機(jī)的任一側(cè)在部分87-1,87-2中延伸，部分87-1、87-2界定背腔室89_1、89_2，所述背腔室89_1、89_2相對于壁51-1、51-2與室63-1、63-2相對。至少兩個開口 91_1、91_2在延長部分87_1、87_2中形成，以使在空腔89-1、89-2中的傳熱流體能夠朝向外壁51-1、51-2流動。主體57還包括在兩個單元發(fā)動機(jī)之間并在兩個壁67-1和67-2之間的延伸部分93，以形成腔室94。至少兩個開口 95在延伸部分93中形成，以使傳熱流體能夠朝向壁67-1和67-2流動。在腔室94中形成一個或多個剛性連接97，以使壁67_1和67_2互相連接，這些壁 還與主體57整合為一體。應(yīng)該指出，可以不設(shè)置剛性連接97，則壁67-1和67-2的位置的保持由主體57確保。剛性連接還在壁51-2和51-1之間形成，且在主體的外部。該剛性連接由與壁51-1和51-2整合為一體的部件99形成，部件99穿過主體57的延長部分87_1和87-2并且延伸到主體57的外部。因此，壁51-1和51-2是直接機(jī)械連接的。在壁51_1和51-2之間形成的連接可以被第二剛性部件101加強(qiáng)，所述第二剛性部件101與主體57外部的剛性部件99對稱地形成。應(yīng)該指出，除了或代替軸71，蓄熱器可以通過與桿99和101類似的外部剛性桿相
互連接。因此，在諸如圖6所示的裝置中，在兩個單元發(fā)動機(jī)中起相同作用的元件(蓄熱器、第一可移動壁51-1和51-2、及第二固定壁67-1和67-2)通過直接機(jī)械連接相互連接。以與圖5所示的單元發(fā)動機(jī)中相同的方式，軸71及壁51-1和51-2被連接到一裝置，用于將線性機(jī)械運(yùn)動變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，該裝置例如為具有相移旋轉(zhuǎn)的頭部的連桿的系統(tǒng)。圖7A至圖7F示例性示出在開口 95讓熱的傳熱流體通過并且開口 91_1和91_2讓冷的傳熱流體通過的情況下，在發(fā)動機(jī)循環(huán)中，圖6所示的發(fā)動機(jī)的操作。應(yīng)該指出，兩個發(fā)動機(jī)的可移動元件的運(yùn)動是正弦曲線的，因此可以觀察到與理想循環(huán)的輕度偏差。然而，下列循環(huán)保持具有作為最大理論效率的卡諾效率的循環(huán)。在圖7A所示的步驟中，發(fā)動機(jī)Ml處于等溫壓縮階段的末尾而發(fā)動機(jī)M2處于等溫膨脹階段的末尾，這導(dǎo)致蓄熱器59-2 (R2)和壁67-2 (H2)彼此相距最遠(yuǎn)(發(fā)動機(jī)M2中的熱氣體的體積最大)，而蓄熱器59-1 (Rl)和壁67-1 (Hl)彼此相距最近(發(fā)動機(jī)Ml中的熱氣體的體積最小)。在圖7B所示的步驟中，單元發(fā)動機(jī)Ml在等容加熱階段。氣體從冷腔室63-1的蓄熱器(Rl)流向熱腔室55-1，并且在熱源側(cè)開始等溫膨脹。在該步驟中，單元發(fā)動機(jī)M2在等容冷卻階段。氣體從與熱源相關(guān)的腔室55-2開始流向與冷源相關(guān)的腔室63-2。在圖7C所示的步驟中，發(fā)動機(jī)Ml在等溫膨脹階段的初始而發(fā)動機(jī)M2在等溫壓縮階段的初始，這導(dǎo)致發(fā)動機(jī)Ml中的冷氣體的體積最低(蓄熱器59-1 (Rl)離壁55-1 (Cl)最近)，而M2中的冷氣體的體積最高(蓄熱器59-2 (R2)離壁51_2 (C2)最遠(yuǎn))。
在圖7D所示的步驟中，發(fā)動機(jī)Ml在等溫膨脹階段的末尾而發(fā)動機(jī)M2在等溫壓縮階段的末尾，這導(dǎo)致發(fā)動機(jī)Ml中的熱氣體的體積最高(Rl離Hl最遠(yuǎn))，而發(fā)動機(jī)M2中的熱氣體的體積最低(R2離H2最近)。在圖7E所示的步驟中，發(fā)動機(jī)Ml在等容冷卻階段，而發(fā)動機(jī)M2在等容加熱階段。在圖7F所示的步驟中，發(fā)動機(jī)Ml在等溫壓縮階段的初始而發(fā)動機(jī)M2在等溫膨脹階段的初始(Rl和Cl相距最遠(yuǎn)，R2和C2相距最近)。因此，兩個發(fā)動機(jī)Ml和M2具有反相的相似的正弦操作。優(yōu)選地，在雙發(fā)動機(jī)中，通過蓄熱器59和壁67的相對運(yùn)動重新獲得的膨脹能量被直接傳送至第二發(fā)動機(jī)，以進(jìn)行在所述第二發(fā)動機(jī)中的等溫壓縮階段。兩個蓄熱器之間及壁51-1和51-2之間存在的剛性機(jī)械連接可避免機(jī)械損耗實(shí)際上，因?yàn)樗鲞B接是剛性的，在該連接中沒有摩擦或生熱。由剛性連接的系統(tǒng)傳送到連桿/曲軸組件、線性馬達(dá)、或任何其它運(yùn)動轉(zhuǎn)換部件 的能量相當(dāng)于壓縮所需的能量和膨脹提供的能量之差。對應(yīng)于機(jī)械效率的損失比例取自與熱源和冷源的絕對溫度之間的差異成比例的能量，與此相反，在傳統(tǒng)的解決方案中，這種比例取自各能量源，因此與各絕對溫度成比例。因此，雙重配置使壓縮和膨脹能夠同時進(jìn)行，以直接使用能量而不需要存儲能量。這相對于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)能夠大幅度地減少系統(tǒng)中的機(jī)械損耗，在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中，兩個發(fā)動機(jī)或更多發(fā)動機(jī)反相操作，并且通過不同的連桿連接到同一曲軸和同一驅(qū)動軸。在這種情況下，機(jī)械能經(jīng)過連桿傳輸且部分能量丟失。此外，如圖10和11所示，雙重配置使中心部分能夠與周圍空氣更好地?zé)岣綦x。3.交換器及蓄熱器傳熱流體和交換器壁之間的溫度差異也引起功率損耗。為了減少這種損耗，需要提高傳熱流體和壁之間的交換，尤其是通過使用具有足夠的熱導(dǎo)率和適當(dāng)選擇的厚度的材料。此外，在蓄熱器中，也可能發(fā)生蓄熱器的內(nèi)部交換壁和氣體之間有溫度差異。當(dāng)壁和氣體之間的熱交換差時，這種差異更大。在循環(huán)中，在蓄熱器的內(nèi)部交換壁的表面，也可以觀察到溫度差異，因此有損耗當(dāng)氣體第一次經(jīng)過時，壁被所述氣體稍微冷卻，然后被加熱。當(dāng)蓄熱器具有低的熱慣性時，這種影響更大。如果循環(huán)是快速的，則溫度差異具有增大的風(fēng)險，并且“集膚效應(yīng)”出現(xiàn)在交換壁的表面，熱沒有時間滲透進(jìn)這些壁，并且僅表面參與蓄熱功能。此外，氣體穿過蓄熱器引起電荷損耗，這必須降至最低。而且，形成蓄熱器的材料本身是不良導(dǎo)體，并且引起從熱的部分至冷的部分進(jìn)行直接熱傳導(dǎo)。這種損耗必須降至最低。最后，傳熱流體的流速不是無限的，并且其熱容量也不是。因此，在傳熱流體的流進(jìn)和流出之間發(fā)生的溫度下降在各交換器中引起損耗。如果交換器是由相互絕緣的螺旋形成的卷繞體形成，在與各交換器接觸時徑向地發(fā)生流體循環(huán)，可以大幅度地減少這種損耗。此外，如果蓄熱器也由相互絕緣的螺旋形成，則氣體的各部分在熱交換器、蓄熱器及冷交換器的相同半徑的螺旋中分別具有層狀往復(fù)運(yùn)動。然后距軸線的給定半徑處的各氣體部分進(jìn)行兩個溫度之間的斯特林循環(huán)，所述溫度根據(jù)半徑變化。圖8示出界定壓縮/膨脹室的兩個半交換器的實(shí)施方式。圖9A至圖9C示出圖8所示的半交換器的更詳細(xì)的部分。為了有助于熱源和冷源與包含于各單元發(fā)動機(jī)中的氣體之間的熱交換，并且為了使得單元發(fā)動機(jī)的壓縮室和膨脹室之間的熱交換更容易，設(shè)置成以特定的方式形成半交換器和蓄熱器。圖8是壓縮/膨脹室63的結(jié)構(gòu)的透視圖。在該圖中，為清楚起見，未示出發(fā)動機(jī)主體。壓縮/膨脹室63被第一外壁51和第二壁59所界定，所述第一外壁51具有從所述第一外壁51延伸至壓縮/膨脹室的軸向隔板53，所述第二壁59與蓄熱器連接。壁59具有從所述壁59延伸至壓縮/膨脹室63的軸向隔板61。隔板53和61面對彼此，并且當(dāng)壓縮/膨脹室63的體積減小時交錯。外壁51設(shè)置成與冷源或熱源接觸。為了提高與隔板53接觸的壁51和冷或熱流體之間的交換，通過將幾個條帶纏繞在一起，以特定的方式形成這個組件。第一寬帶材111與一個或多個窄帶材113纏繞，所述第一寬帶材111具有形成隔板53的一端，所述窄帶材113具有相當(dāng)于壁51寬度的寬度。如圖9A所示，除了在一個小寬度上提供工作氣體(在壓 縮/膨脹室63中)和傳熱流體之間的密封性，帶材113在其整個寬度上被穿孔115。具有形成隔板53的部分的寬帶材111僅在相當(dāng)于帶材113的被穿孔的寬度的寬度上也被穿多個孔。帶材111和113的卷繞體設(shè)置成，在壓縮/膨脹室63的界限處，孔終止以確保壓縮/膨脹室63的密封性。為了進(jìn)一步提高這種密封性，在纏繞后，與壓縮/膨脹室63接觸的端部將例如通過激光被粘合、焊合或熔接，以形成壓縮/膨脹室63的密封部分。因此，所述卷繞體在傳熱流體源的層面是多孔的，而在壓縮/膨脹室63的層面是密封的。帶材111和113中的多孔部分使得傳熱流體盡可能接近壓縮/膨脹室63和隔板53流動。為了讓流體通過，孔的大小和位置設(shè)置成給定帶材的每一個孔總是出現(xiàn)在其接觸的各帶材中的至少一個孔的層面上。這種梅花形結(jié)構(gòu)使得能夠確定，距帶材的邊緣不同距離的孔連通。這使得傳熱流體能夠容易地滲入多孔厚度中。此外，一排孔被定位在傳熱流體側(cè)的帶材111和113的邊緣，以使所述流體能夠滲入多孔結(jié)構(gòu)。選擇帶材孔之間的距離以使得沒有重復(fù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)在多孔部分，所述重復(fù)結(jié)構(gòu)可能對流體循環(huán)產(chǎn)生不利影響。例如，如果纏繞在一起的帶材的總厚度是e，將避免由孔生成的圖案的距離接近于ne的整數(shù)倍。較大的孔直徑實(shí)現(xiàn)冷卻流體的良好流動，但是，該直徑必須選擇成通過孔周圍剩余的材料允許良好的熱傳導(dǎo)。圖9A示出帶材113，其中，根據(jù)適合的圖案形成孔115?？?15沿著帶材長度在多行上以梅花形形成。作為在所纏繞的帶材的組件具有厚度e = 0. 552mm的情況下數(shù)字化應(yīng)用的一個示例，相同行的孔115可以以4. 7mm和4. 9mm之間的距離范圍相間隔，優(yōu)選地間隔距離為4. 8mm。兩個相鄰行的孔的中心位于相對于帶材寬度形成大約60°的角度的軸線上。在整個帶材寬度上，在兩個相鄰的行中形成的孔可以以I. 3mm和I. 4mm之間的距離范圍分離(在2. 5mm和3mm之間的帶材長度范圍內(nèi)同一層面上的兩個孔之間的距離)。其它的尺寸在圖9A中以示例示出。如果在傳熱流體的流入和流出之間卷繞體內(nèi)保持溫度差異，也可以提高效率。在流體的徑向流動的情況下(參照下文)，期望限制在總體結(jié)構(gòu)的徑向方向上的導(dǎo)熱性。為了實(shí)現(xiàn)這個目的，設(shè)置成將螺旋結(jié)構(gòu)的不同帶材相互隔離，這種隔離還可以設(shè)置具有彈性的組件，這使得可以適應(yīng)螺旋的內(nèi)部和外部之間的膨脹差異。這兩種功能即彈性和隔離可以通過在卷繞體中壓縮/膨脹室63的邊界處設(shè)置具有足夠的隔熱性的略軟的膠114來實(shí)現(xiàn)。為了這個目的，可以通過沿著“之字形”圖案114或沿著包括在纏繞帶材的未穿孔部分的寬度中的正弦曲線來焊接螺旋，正弦曲線的距離與孔之間的距離一樣符合相同的條件(與的倍數(shù)不同)。兩層焊接疊加的點(diǎn)提供硬度和各帶材角度定位的精度，為保持卷繞體的尺寸需要這種定位，而兩層焊接未疊加的點(diǎn)使得層被設(shè)置成不完全連續(xù)，這可以熱隔離所述層，并且在徑向方向上提供彈性，以吸收膨脹。應(yīng)該指出，上述交換壁結(jié)構(gòu)適用于圖5所示的發(fā)動機(jī)的不同的外部交換壁，S卩，適用于壁51和67。為了最小化蓄熱器中損耗的不同來源，還提供在圖8、圖9B和圖9C中部分示出的 蓄熱器的特定的結(jié)構(gòu)。利用具有足夠的熱擴(kuò)散系數(shù)和足夠的熱慣性的隔熱材料形成蓄熱器，以避免循環(huán)過程中的溫度變化。由兩個外壁(參照圖10至圖12)界定蓄熱器，在圖8中示出這些壁中的一個(附圖標(biāo)記59)。軸向隔板61和65從這些壁延伸至壓縮/膨脹室63和65。為了形成蓄熱器，形成幾個條帶構(gòu)成的卷繞體，第一寬帶材用于形成交換器的隔板61，一個或多個第二窄帶材117讓氣體通過，并且確保支撐結(jié)構(gòu)及形成蓄熱器壁。與第一寬帶材類似的第三帶材可以設(shè)置在相同的卷繞體中或從其偏移，以形成內(nèi)部蓄熱器壁(未示出)。如圖8、圖9B及圖9C所示，薄帶材117和位于薄帶材層面的卷繞體中的寬帶材的一部分是變形的。圖9B示出在與窄帶材117纏繞的形成隔板61的帶材的一部分的層面上，形成隔板61的帶材的變形的示意圖。帶材61在整個這部分的寬度和沿其整個長度上包括一系列的三個區(qū)域119、121和123。最接近蓄熱器的區(qū)域119是波紋狀的，波紋相對于帶材61的長度是斜的。中心區(qū)域121是平面的，最接近壓縮/膨脹室63的區(qū)域123是波紋狀的，該波紋是斜的，與區(qū)域119的波紋對稱。以相同的方式，帶材117在其整個寬度上包括三個區(qū)域，第一區(qū)域是波紋狀的，第二區(qū)域是平面的，且第三區(qū)域也是波紋狀的，第一區(qū)域和第三區(qū)域的波紋在不同的方向上傾斜。帶材61和117的卷繞體設(shè)置成疊加的波紋在不同的方向上傾斜。這可以獲得壓縮/膨脹室63中壁61之間的恒定距離，并且使氣體能夠在蓄熱器中流動。在一個示例中，可以通過沖壓形成不同的波紋狀的區(qū)域。圖9C示出帶材117的波紋狀部分的波紋的可能尺寸的示例(其與帶材61的波紋對稱地相同)。作為示例，第一波紋狀區(qū)域和第三波紋狀區(qū)域可以在大約3. 5mm的寬度上形成，并且第二平面區(qū)域可以在大約3mm的寬度上延伸。第一區(qū)域和第三區(qū)域的波紋可以在厚度上具有0.276mm的間隙，并且與帶材長度形成30°角(第一部分和第三部分是對稱的)。以與隔板61相同的方式，為了減少蓄熱器中的損失，蓄熱器內(nèi)部的隔板(45和47)通過交錯延伸至所述蓄熱器中，在壁上內(nèi)部隔板被支撐的位置上，內(nèi)部隔板的端部的波紋的存在使得可以交錯。因此，氣體流入由螺旋的連續(xù)層形成的準(zhǔn)平面空間。這種幾何構(gòu)造導(dǎo)致在蓄熱器中的氣體循環(huán)(在兩個平面之間或準(zhǔn)平面之間)，這可以最大化在層流狀態(tài)(考慮到尺寸和氣流速度，這種狀態(tài)是不可避免的)下努塞爾特數(shù)與摩擦系數(shù)的比例。因此，最大化蓄熱器中的熱交換，同時最小化由粘性摩擦造成的損失。形成蓄熱器元件的材料是不良熱導(dǎo)體，以避免在熱源和冷源之間的直接熱傳導(dǎo)，組件的熱容量足夠避免蓄熱器中的溫度在循環(huán)過程中變化太大。最后，材料的熱擴(kuò)散率足夠使得材料的整個體積參與循環(huán)過程中的熱交換，并且避免材料中的“集膚效應(yīng)”，這將意味著在循環(huán)過程中壁的溫度變化。例如，為了符合這些不同的條件，可以選擇以可卷曲的塑料材料中或基于礦物纖維的片材制成所述蓄熱器。應(yīng)該指出，為了便于形成交換器壁的不同帶材的卷繞，寬帶材61的一端或兩端可以以斜角切割，以避免卷繞體的變形，例如，以相對于帶材長度45°切割。這同樣適用于帶材 111。4.在背腔室中傳熱流體的循環(huán) 圖10和圖11是由根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的兩個單元發(fā)動機(jī)形成的發(fā)動機(jī)和能夠減小這種發(fā)動機(jī)中的損失的元件的兩個更詳細(xì)的截面圖。應(yīng)該指出，在這些圖中，未詳細(xì)示出蓄熱器的結(jié)構(gòu)，在壓縮/膨脹室中形成的隔板以示例方式示出，并且未按比例繪制。圖10和圖11所示的熱力發(fā)動機(jī)包括兩個單元發(fā)動機(jī)Ml和M2。在這些圖中，與圖6中使用的附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記用于已描述的元件。因此，各單元發(fā)動機(jī)Ml和M2包括第一室和第二室55、63，第一室和第二室55、63在一側(cè)被軸71上固定的蓄熱器59分離,在另一側(cè)被外壁51、67分離。軸71始終沿著發(fā)動機(jī)延伸(參見圖11)。交錯的軸向隔板在各室中延伸。在單元發(fā)動機(jī)的外部，由發(fā)動機(jī)的主體57的延伸部分87形成腔室89，其相對于壁51在室63的對面。腔室89用于接收第一傳熱流體。主體57在兩個單元發(fā)動機(jī)之間也是閉合的，以形成位于壁67-1和67-2之間的腔室94，腔室94用于接收第二傳熱流體。在圖10和圖11的描述中，為了簡化，第一傳熱流體被視為冷流體，并且第二傳熱流體被視為熱流體(即，相對于冷流體為熱的)。當(dāng)然，反之也是可以的。為了引導(dǎo)在壁51-1和51-2的多孔部分中傳熱流體的循環(huán)，設(shè)置成分別在腔室89-1,89-2中，分別沿著壁51-1、51-2，形成部件133_1、133_2。這些部件隨著壁51-1和51-2移動。優(yōu)選地，在使用含水傳熱流體的情況下，部件133-1和133-2被電氣絕緣，以避免由于在相互電接觸中性質(zhì)非常不同的兩個金屬與冷流體的接觸造成的任何腐蝕。部件133-1和133-2可以在外壁51-1和51-2的多孔部分中組織傳熱流體的循環(huán)(參見圖8)。
各部件133-1、133-2設(shè)置有通道135-1、135-2，其使得流體能夠沿著壁51_1,51-2循環(huán)。例如，第一外部環(huán)形通道可以設(shè)置在壁51的外圍，使得冷流體能夠流入，并且第二環(huán)形通道可以設(shè)置成接近結(jié)構(gòu)的軸71，使得冷流體能夠流出。因此，根據(jù)在多孔部分中的徑向循環(huán)，部件133-1、133-2使得傳熱流體能夠分別接觸壁51-1、51-2的整個表面。在圖11中可以看出，來自冷源的傳熱流體通過流體循環(huán)管路137-1、137-2流入和流出通道135-1和135-2，所述流體循環(huán)管路137-1、137-2牢牢附連在部件133-1、133-2上，并且當(dāng)壁51-1、51-2移動時滑入流體入口和出口管路91-1、91-2。隨著部件133-1、133-2移動的活塞139-1、139-2與外部剛性桿99和101連接，以使壁51-1和51-2始終一起移動，并且被管路137-1和137-2交叉。應(yīng)該指出，用于兩個單元發(fā)動機(jī)的冷流體入口可以由單個流體入口形成，所述單個流體入口在兩個發(fā)動機(jī)之間分離，以到達(dá)流體入口 91-1和91-2(參照圖11)。類似地，在背腔室94的層面上，與部件133-1、133-2類似，相對于主體57固定的部件141-1、141-2沿著壁67-1和67-2形成，這種部件包括與通道135類似的通道，使得熱流體能夠流入和流出。管路143-1和143-2在腔室94中形成，以將熱流體通過主體引入通道。在部件133和141及壁51和67的層面上，在軸71的周圍設(shè)置環(huán)145，以確保軸71的層面上的密封性。環(huán)145可以由電氣絕緣材料制成，以避免交換器和剩余結(jié)構(gòu)之間的電氣接觸，例如，通過電氣觸點(diǎn)測量，使得能夠檢測交錯的半交換器之間的偶然接觸。5.發(fā)動機(jī)主體

為了限制這種損失，期望至少在各單元發(fā)動機(jī)的層面上形成盡可能絕緣的主體。該主體執(zhí)行以下幾個功能將熱源和冷源彼此熱隔離，熱隔離源與周圍空氣，通過接受切向應(yīng)力確保對工作氣體壓力的機(jī)械支撐，通過接受軸向應(yīng)力確保對工作氣體壓力的機(jī)械支撐，及確保工作氣體密封性，尤其是在工作氣體是氫氣和氦氣的情況下。因?yàn)闆]有材料可以在合理的成本內(nèi)執(zhí)行所有這些功能，更不用提部分壁可以處于高溫，因此以多層的堆疊形成主體，每一層可以執(zhí)行這些功能中的一個或多個。因此，與工作空氣接觸的主體的第一部分(在圖中未示出)，可以由薄層形成，該薄層可以是熱傳導(dǎo)的，具有低滲透性和與氣體的良好的性能，例如，在氫氣用作工作氣體的情況下，該薄層為鋁，或優(yōu)選地為不銹鋼。其細(xì)度(通常大約I毫米或甚至更小)防止源之間的任何直接的熱傳導(dǎo)。圍繞薄層形成層147，層147的材料是不良的熱導(dǎo)體，具有不足以獨(dú)自承受工作氣體的內(nèi)部壓力的機(jī)械強(qiáng)度(例如，諸如聚甲醛、聚酰胺、聚酰亞胺、聚-X-砜的塑料，或基于樹脂和礦物纖維的混合物)。層147的低導(dǎo)熱性可以避免源之間的任何直接熱傳導(dǎo)。圍繞層147形成金屬圓環(huán)149,金屬圓環(huán)149確保機(jī)械支撐并可能作為熱導(dǎo)體。為了提供這種機(jī)械支撐，金屬圓環(huán)149優(yōu)選以與層147的厚度相比較小的距離彼此間隔。在連續(xù)的圓環(huán)之間的多個間距(未示出)可以避免源之間的任何直接熱傳導(dǎo)。圍繞圓環(huán)149形成隔熱層151。與其它的層相反，所述隔熱層151必須限制主體的內(nèi)部和外部之間垂直于結(jié)構(gòu)的熱傳遞，其它的層限制沿著結(jié)構(gòu)的長度的熱傳遞。在圖11中可以看出，隔熱層151沿著熱的傳熱流體的入口和出口延續(xù)。例如，層151可以由礦物棉制成?？梢栽O(shè)置在主體的兩端由墊圈和螺栓保持就位的連桿153 (示出一個)，以確保沿著發(fā)動機(jī)的長度支撐組件(相反，套帶149提供在與發(fā)動機(jī)相切的方向上對壓力的機(jī)械支撐)。6.由位移造成的損失在各單元發(fā)動機(jī)中，為了減少由于蓄熱器組件沿著壁位移造成壓縮/膨脹室之間的直接傳導(dǎo)而產(chǎn)生的損耗，圍繞整個蓄熱器形成大體圓柱形的部件155。絕緣的部件155與蓄熱器59 —起移動，并且設(shè)置有紅外線反射鍍層。部件155沿著其長度的一部分與主體接觸，以確保壓縮/膨脹室之間的相對密封性，并且限制室之間的直接熱傳遞。在部件155和主體之間沿著其長度的剩余部分設(shè)置的間隔可以限制由位移引起的損失。部件155可以以在真空條件下兩個嵌套的絕熱缸的形式制成，以減少橫向熱傳導(dǎo)。7.背部容積損失背部容積損失是由背腔室89-1和89-1中位于活塞的背部的氣體容積的壓縮和膨脹所造成的。因?yàn)閴嚎s是不完全絕熱的，其導(dǎo)致?lián)p失。如果活塞的背部是敞開的，所述損失相當(dāng)于與聲波(對于這種類型的發(fā)動機(jī)一般為次聲波)發(fā)射相關(guān)的損失。為了限制這種損失，設(shè)置成將位于活塞139-1和139-2的背部的容積89_1、89_2相互連通。這使得這些容積中的一個的變化能夠恰好彌補(bǔ)其它容積的變化。因此，沒有用于位于活塞的背部的容積的另外的壓縮/膨脹循環(huán)，并且減少損失。在圖11中示出這種解決方案，其中管道157連接背腔室89-1和89-2。這種結(jié)構(gòu)幾乎可以消除背部容積損失并且減少聲發(fā)射。8.綜合流體循環(huán)
為了進(jìn)一步減少系統(tǒng)中的損失，期望使用不同發(fā)動機(jī)元件的運(yùn)動，以在熱源的層面上執(zhí)行傳熱流體的泵送。為了實(shí)現(xiàn)這個目的，設(shè)置成在發(fā)動機(jī)的兩側(cè)的不同的流體入口管和出口管中在流體循環(huán)的方向上形成止回閥159。還設(shè)置成與部件141-1和141-2中與軸線71最近的通道接觸的固定管161附接至腔室94中的發(fā)動機(jī)的主體。優(yōu)選地，固定壁67中的循環(huán)可以通過集成的活塞泵送方案實(shí)現(xiàn)，所述活塞與蓄熱器59-1和59-2的運(yùn)動(或再次，在未示出的一種情況下，與活塞139-1和139-2的運(yùn)動)剛性機(jī)械連接。貫穿不同的管161并隨著軸71可移動的活塞163 (與蓄熱器連接)，能夠在軸71的運(yùn)動過程中泵送傳熱流體。優(yōu)選地，活塞163圍繞軸線對稱分布，例如，設(shè)置兩個對稱的活塞，以平衡力，并提供在軸上沒有寄生轉(zhuǎn)矩的動作及其導(dǎo)向。因此，當(dāng)蓄熱器移動時，其致動管161中的活塞163，并且允許在各單元發(fā)動機(jī)中以適當(dāng)?shù)男问奖盟秃团懦鰝鳠崃黧w。類似地，在可移動的活塞139的一側(cè)，活塞運(yùn)動可以用于產(chǎn)生傳熱流體入口和出口管137中的容積變化。在這種情況下，管137的一部分平行于可移動活塞的運(yùn)動，并且這些管的長度隨著活塞運(yùn)動而變化。在圖11所示的示例中，兩個管137相互滑入彼此以提供這種長度變化。還可能設(shè)置成在這些管中形成波紋管，以獲得相同的效果。由共同管道平行提供管路91-1和91-2。因此，在反相中進(jìn)行各單元發(fā)動機(jī)中的流體泵送和排出，傳熱流體的體積變化恰好相互補(bǔ)償。這可以確定在傳熱流體回路的總體積沒有變化的情況下進(jìn)行泵送。發(fā)動機(jī)速度與取出的熱功率成比例，并且流體所需的流速也與該功率成比例，容積泵可以提供具有恒定的溫度差異的操作。這種直接的機(jī)械傳動可避免機(jī)械損失和由流體循環(huán)泵(以及其電源、發(fā)動機(jī))的安裝造成的任何損失和附加成本。因此，這總體提供低損失，簡易性(無需調(diào)節(jié))和結(jié)構(gòu)性最佳操作。9.密封造成的損失動態(tài)密封造成摩擦。為了減少這種損失，當(dāng)活塞139-1、139_2在給定的位置(例如與蓄熱器59最遠(yuǎn)的位置)時設(shè)置的最小漏率，使得在循環(huán)過程中在其它方向上泵送無法預(yù)料的泄漏，并且減少動態(tài)密封中的應(yīng)力。這種泄漏可以確定當(dāng)活塞的兩側(cè)的壓力相等時，例如當(dāng)活塞在工作氣體具有最大容積的位置時循環(huán)中的時間。其余的運(yùn)動允許泵送不可控制的泄漏，這將在循環(huán)過程中相反的方向發(fā)生。因此，在這種密封中應(yīng)力被恢復(fù)。為了獲得這種泄漏，當(dāng)腔室89-1、89_2具有最小的容積時，可以在活塞139_1、139-2的層面上在腔室89-1和89-2中在主體57中形成小凹槽(未示出)。此外，為了提供組件的密封性，在主體的延伸部分87-1、87-2的層面上沿著軸71設(shè)置軋制套筒隔板或波紋管165-1、165-2。應(yīng)該指出，如果整個發(fā)動機(jī)(可能和其包括的電子產(chǎn)品)被包括在密封的組件中，可以省略這種隔板或波紋管。例如，這種隔板或波紋管可以是成雙的，以通過用于檢測在兩壁之間氣體的存在的系統(tǒng)檢測嚴(yán)重的泄漏。此外，可以圍繞活塞139-1、139-2形成密封件167_1、167_2，以提供在其周邊的動態(tài)密封。密封件(在圖中未示出)還可以設(shè) 置成圍繞軸71在蓄熱器組合引導(dǎo)件的層面上，及在管路91-1和91-2中可移動的活塞139-1和139-2的層面上，在綜合傳熱流體循環(huán)的層面上。應(yīng)該指出，這些最后的密封件可以用波紋管替換。10.壓力平衡還可以提供用于平衡在各壓縮/膨脹室中的工作氣體壓力的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括閥門，該閥門可以改變速度與熱功率的比例，以調(diào)整操作條件，尤其是，如果設(shè)置參數(shù)中的一個(例如，速度)(例如，由另一個連接的發(fā)動機(jī))。為了實(shí)現(xiàn)這個目的，在室中設(shè)置壓力傳感器，以獲得瞬時的工作氣體壓力，以及在發(fā)動機(jī)的外部形成的儲備系統(tǒng)中設(shè)置壓力傳感器。在循環(huán)中，當(dāng)工作氣體的瞬時壓力低于儲備系統(tǒng)的壓力時，為了增大工作壓力，閥門將被打開，反之亦然。在一個變型中，可以使用兩個閥門和止回閥，止回閥座最接近于發(fā)動機(jī)的內(nèi)部，以避免死體積。此外，在工作流體是氫氣并且不可逆的氣體微泄漏通過壁或隔板出現(xiàn)的情況下，可以設(shè)置成連接壓力平衡系統(tǒng)和氣體注入微系統(tǒng)，例如，微電化學(xué)槽，以阻止微泄漏。11.由導(dǎo)向造成的損失為了使螺旋在壓縮/膨脹室中正確交錯，需要導(dǎo)向。這種導(dǎo)向可以通過意圖交叉的兩個螺旋的環(huán)之間的直接接觸進(jìn)行，但是，這可能隨便排除材料，例如，鋁，其具有不適應(yīng)的摩擦特性。此外，從發(fā)動機(jī)的外部的導(dǎo)向是很難的與活塞和主體之間的預(yù)期的差異膨脹(不同的材料和/或熱力瞬變)相關(guān)的大直徑需要與直徑成比例的顯著的功能裕度(functional clearance)。為了使螺旋能夠正確交錯，期望進(jìn)行靠近螺旋的軸線的小直徑的導(dǎo)向。在直徑上非常小的裕度(最大0. 02mm)可以正確地導(dǎo)向螺旋。為了實(shí)現(xiàn)這個目的，與活塞接觸的螺旋51-1、51_2可以纏繞在心軸(未示出)上，所述心軸用作引導(dǎo)件并且進(jìn)一步提供相對的密封性。心軸可以通過電絕緣環(huán)被擰在軸71上，以避免腐蝕(未示出)。形成在蓄熱器的任一側(cè)運(yùn)行的半交換器的兩個螺旋可以纏繞在對齊的心軸169-1和169-2上，并且由熱隔離環(huán)(未示出)支撐，在熱隔離環(huán)上蓄熱器自身被纏繞。最后，形成固定的半交換器(熱側(cè))的固定的螺旋可以被纏繞在心軸上，所述心軸具有在其上固定并對齊的導(dǎo)向軸。因此，通過與活塞連接的心軸在與心軸連接的軸上滑動，設(shè)置在活塞側(cè)的壓縮/膨脹室中交錯的兩個螺旋的相對導(dǎo)向，并且通過心軸在導(dǎo)向軸上滑動，設(shè)置另一個腔室的交錯的螺旋的相對導(dǎo)向。
此外，期望限制將施加在元件上的寄生轉(zhuǎn)矩，以具有平衡的機(jī)械系統(tǒng)。施加在活塞表面上的轉(zhuǎn)矩是低的。實(shí)際上，螺旋結(jié)構(gòu)導(dǎo)致在各半圈螺旋之間的壓力平衡，甚至在半螺旋之間的溫度差異的情況下。因此，壓力相當(dāng)于集中在螺旋的中心的力。然而，這種力傳輸?shù)竭B接桿，并且一部分力轉(zhuǎn)化為徑向方向上的大的作用力，這可能在軸上引起轉(zhuǎn)矩。導(dǎo)向軸不容易承受這種作用力，因此，必須被主體或剛性連接到主體的元件承受。為避免這樣，使用低摩擦導(dǎo)向部件(滾動軸承、輥、沖壓外圈滾珠軸承)。通常，為了限制導(dǎo)向損失，可以在中間活塞和活塞139-1、139-2之間的平面上設(shè)置滑動和滾動接頭，所述平面垂直于導(dǎo)向軸線，在活塞和中間活塞之間的力的應(yīng)用點(diǎn)被定為在導(dǎo)向軸線上。這種平面也可以是以心軸169為中心的球體的弧面。這種中間活塞可以被滾動軸承預(yù)導(dǎo)向。因此，由不在活塞軸線中的連接桿引起的作用力被主體承受，例如，被在與活塞139連接的連接桿81的底部(foot)的任一側(cè)形成的主體的延伸部分171-1、171-2承受。優(yōu)選地，滾動軸承接頭具有非常低的摩擦系數(shù)，這可以限制由這種作用力造成的損失。因此，施加于活塞139-1、139-2的大部分驅(qū)動力跟隨導(dǎo)向軸，這避免不利的扭矩出 現(xiàn)在導(dǎo)向級上。此外，其它的導(dǎo)向部件可以例如在熱膨脹室的兩個螺旋的層面上被添加到發(fā)動機(jī)。位于發(fā)動機(jī)的中心的源太熱使得導(dǎo)向和密封不容易的情況下，在冷的部分進(jìn)行導(dǎo)向，并且圍繞軸的導(dǎo)向部件可以通過熱隔離部件將導(dǎo)向傳輸至熱的部分。
_2] 12.兩個以上發(fā)動機(jī)的組件圖12示出包括兩個發(fā)動機(jī)的熱力發(fā)動機(jī)，各發(fā)動機(jī)由兩個單元斯特林循環(huán)發(fā)動機(jī)形成。第一雙發(fā)動機(jī)包括兩個單元發(fā)動機(jī)Ml和M2，這兩個單元發(fā)動機(jī)Ml和M2以與圖10和11中所示的發(fā)動機(jī)類似的方式形成。對所述第一發(fā)動機(jī)將不再詳細(xì)描述。與第一發(fā)動機(jī)平行地形成由兩個單元發(fā)動機(jī)M3和M4形成的第二發(fā)動機(jī)(由“_3”和“_4”緊隨的附圖標(biāo)記用于與單元發(fā)動機(jī)M2和M3類似地元件)。第二發(fā)動機(jī)與第一發(fā)動機(jī)類似，除了在發(fā)動機(jī)的中心部分，不是設(shè)置熱流體循環(huán)回路，而是在發(fā)動機(jī)殼中形成燃燒室173 (在第一發(fā)動機(jī)的腔室94的層面上)。因此，第二發(fā)動機(jī)的中心溫度高于第一發(fā)動機(jī)的中心溫度。在燃燒室173的任一側(cè)形成與第一發(fā)動機(jī)的元件類似的元件，即，由蓄熱器分離的燃燒/膨脹室和壁/活塞。在第二發(fā)動機(jī)的熱側(cè)，沒有直接的循環(huán)，并且燃燒室中提供有反應(yīng)物，該反應(yīng)物通常由泵引入(未示出)。例如，這些泵可以通過傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(齒輪、鏈條、皮帶...)被連接到驅(qū)動軸或與由交流發(fā)電機(jī)加電的電動機(jī)連接。燃燒室173可配備有元件175，該元件175可以提高與其壁的熱交換(例如，與氣體交換的翅片延伸入燃燒室)，并且可配備有元件177，該元件177可以提高對在兩個半發(fā)動機(jī)中的工作氣體的壓力差異的機(jī)械阻力(例如，加強(qiáng)桿)。—般的原則是確認(rèn)由發(fā)動機(jī)提供的機(jī)械功率被其它的發(fā)動機(jī)直接使用。為實(shí)現(xiàn)這個目的，在不同的發(fā)動機(jī)之間的剛性機(jī)械連接可以直接傳送機(jī)械功率，而沒有損失。因此，剛性桿99和101連接到與活塞連接的類似的剛性桿和第二發(fā)動機(jī)的外壁。在第二發(fā)動機(jī)的另一側(cè)可以形成附加的剛性桿179，以平衡施加于該發(fā)動機(jī)的扭矩。應(yīng)該指出，所示的蓄熱器在第二發(fā)動機(jī)(M3，M4)中具有比在第一發(fā)動機(jī)更大的長度。實(shí)際上，在各循環(huán)中，這些蓄熱器必須從氣體恢復(fù)與兩個源之間的溫度差異成比例的功率和向氣體歸還該功率。在這種情況下假設(shè)溫度差異是更大的，這導(dǎo)致存在更長的蓄熱器。此外，在所示的示例中，兩個發(fā)動機(jī)的蓄熱器也是相互連接的。為了這個目的，兩個發(fā)動機(jī)的軸71通過外部剛性桿181相互連接。為了平衡扭矩，剛性桿181可以是雙的，并且可以在軸71的任一側(cè)形成，并且在發(fā)動機(jī)的外部接回。圖12的其它的元件與參照圖10和圖11所描述的元件相同，在所示的應(yīng)用中，第一發(fā)動機(jī)(低溫)可以作為熱泵操作，隔離的中心部分配備有與冷源接觸的集成的傳熱流體循環(huán)系統(tǒng)(例如，地?zé)岬孛婀艿?。熱的中心部分可以是生物質(zhì)燃燒區(qū)域，并且流入配備有集成的循環(huán)系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)的外部的傳熱流體可以連接到用于傳送在加熱裝置中產(chǎn)生的熱的裝置，例如，加熱器或加熱板。、因此，由燃燒產(chǎn)生的熱的部分可以在第二發(fā)動機(jī)中產(chǎn)生機(jī)械功率，這種機(jī)械功率用于通過無損失的剛性機(jī)械連接而操作作為加熱泵的第一發(fā)動機(jī)。不存在任何損失提供了用于加熱泵部分的高性能系數(shù)，因此，可顯著地增加獲得的用于相同的燃料損耗的加熱功率。所傳送的功率可通過工作氣體壓力的調(diào)節(jié)而被設(shè)定。還可以采樣功率的一部分，用于結(jié)合熱和功率產(chǎn)生功能。還可以結(jié)合相同的應(yīng)用，不是為了效率，而是為了利用單一連接桿組件或驅(qū)動系統(tǒng)操作幾個發(fā)動機(jī)，以產(chǎn)生線性運(yùn)動(與線性電動機(jī)一樣)。還可以結(jié)合執(zhí)行不同功能的發(fā)動機(jī)，如圖12所示。已描述本發(fā)明的特定的實(shí)施方式。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可進(jìn)行各種變型和修改。尤其應(yīng)該指出，本發(fā)明沒有詳細(xì)描述熱和冷源的示例。在國內(nèi)集成系統(tǒng)中，冷源可以是諸如地?zé)醽碓?，并且熱源可以是例如與加熱地板連接的源。
權(quán)利要求
1.一種熱力發(fā)動機(jī)，所述熱力發(fā)動機(jī)由在一個圓柱形主體或同軸的多個圓柱形主體(57)中對稱地形成的兩個單元斯特林循環(huán)發(fā)動機(jī)(M1、M2)的至少一個組件構(gòu)成， 各單元發(fā)動機(jī)包括 第一壓縮/膨脹室和第二壓縮/膨脹室(55、63)； 蓄熱器(59)，所述蓄熱器(59)用于分離所述第一室和所述第二室；以及 第一外壁和第二外壁(67、51),所述第一外壁和所述第二外壁(67、51)用來分別閉合所述第一室和所述第二室的容積， 一個單元發(fā)動機(jī)的所述蓄熱器、所述第一外壁和所述第二外壁被剛性連接到另一個單元發(fā)動機(jī)的相同元件上。
2.如權(quán)利要求I所述的熱力發(fā)動機(jī)，其中，各第一外壁(51)在所述主體(57)中是可移動的，各第二外壁￠7)相對于所述主體是固定的，并且各蓄熱器(59)在所述主體中是可移動的。
3.如權(quán)利要求I或2所述的熱力發(fā)動機(jī)，其中，在同一主體(57)中形成的兩個單元發(fā)動機(jī)的兩個蓄熱器(59)通過位于所述主體的中心的軸(71)相互連接，并且所述第一外壁(51)通過在所述主體的外部延伸的一個或多個桿(99、101)剛性地相互連接。
4.如權(quán)利要求I或3所述的熱力發(fā)動機(jī)，其中，所述第一壓縮/膨脹室和所述第二壓縮/膨脹室(55、63)被第一隔板和第二隔板(53、61、65、69)分隔，所述第一隔板和所述第二隔板(53、61、65、69)分別從關(guān)聯(lián)的所述外壁(51、67)和從所述蓄熱器(59)軸向地延伸，所述第一隔板和所述第二隔板在所述第一隔板和所述第二隔板之間的相對運(yùn)動中交錯。
5.如權(quán)利要求4所述的熱力發(fā)動機(jī)，其中，由所述外壁(51、67)和關(guān)聯(lián)的隔板(53、69)形成的組件是通過卷繞寬帶材(111)和至少一個窄帶材(113)而形成的，所述窄帶材(113)具有與所述外壁的寬度相對應(yīng)的寬度，所述窄帶材(113)除了其與所述室接觸的區(qū)域之外沿著其整個寬度被穿孔，所述寬帶材在其對應(yīng)于所述窄帶材的被穿孔的寬度的部分上被打孔。(圖8)
6.如權(quán)利要求5所述的熱力發(fā)動機(jī)，還包括 部件(133、141)，所述部件(133、141)與所述第一壁和所述第二壁(51、67)聯(lián)接，并位于所述壓縮/膨脹室(55、63)的外部，其中，將傳熱流體引入所述卷繞體形成的孔中的通道(135)被限定。
7.如權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的熱力發(fā)動機(jī)，其中，各蓄熱器(59)被兩個可滲透的內(nèi)壁(41、43)界定，隔板(45、47)從所述內(nèi)壁(41、43)軸向地延伸至所述蓄熱器的殼體中，各內(nèi)壁和與其聯(lián)接的隔板是通過卷繞寬帶材和至少一個窄帶材而形成的，所述窄帶材具有與所述蓄熱器壁的寬度相對應(yīng)的寬度，所述窄帶材橫向地包括第一波紋區(qū)域、第二平面區(qū)域及第三波紋區(qū)域，所述第一波紋區(qū)域具有相對于帶材長度的斜波紋，所述第三波紋區(qū)域在與所述第一區(qū)域的波紋相反的方向上具有相對于帶材長度的斜波紋，所述寬帶材包括與所述卷繞體中的所述窄帶材的第一區(qū)域和第三區(qū)域相反的波紋區(qū)域，所述波紋區(qū)域在與所述窄帶材的波紋相反的方向上具有相對于所述寬帶材的長度的斜波紋。(圖8)
8.如權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的熱力發(fā)動機(jī)，其中，各單元發(fā)動機(jī)還包括 圓柱形部件(155)，所述圓柱形部件(155)與所述蓄熱器(59) —起移動，并且圍繞所述主體(57)中的所述蓄熱器形成。(圖10)
9.如權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述的熱力發(fā)動機(jī)，其中，所述主體包括用于界定各單元發(fā)動機(jī)的第一背腔室(89)的延伸部分(87)，所述第一背腔室相對于所述第一外壁(51)與所述第二壓縮/膨脹室￠3)相對，各單元發(fā)動機(jī)的所述背腔室(89)通過管道(157)直接連通。(圖11)
10.如權(quán)利要求9所述的熱力發(fā)動機(jī)，其中，第一傳熱流體通過管路(91)流入和流出各第一背腔室，在所述管路(91)中，在所述第一傳熱流體循環(huán)的方向上形成止回閥(159)，所述第一外壁(51)相對于所述管路的移動確保將所述傳熱流體泵送到所述管路中。(圖11)
11.如權(quán)利要求I至10中任一項(xiàng)所述的熱力發(fā)動機(jī)，其中，所述主體(57)包括用于界定第二背腔室(94)的延伸部分(93)，所述第二背腔室相對于所述第二外壁￠7)與所述第二室(55)相對。(圖11)
12.如權(quán)利要求11所述的熱力發(fā)動機(jī)，其中，第二傳熱流體通過通道(95)流入和流出所述第二背腔室，在所述通道(95)中，在所述第二傳熱流體流動的方向上形成止回閥(159)。(圖 11)
13.如權(quán)利要求11所述的熱力發(fā)動機(jī)，包括 燃燒室(173)，所述燃燒室(173)在與所述第二外壁￠7)接觸的所述第二背腔室(94)中。
14.如權(quán)利要求I至13中任一項(xiàng)所述的熱力發(fā)動機(jī)，其中，所述第一外壁(51)剛性連接到第一連桿(81)的底部，所述第一連桿(81)具有與第一曲軸(83)聯(lián)接的頭部，并且所述蓄熱器(59)剛性連接到第二連桿(77)的底部，所述第二連桿(77)具有與第二曲軸(79)連接的頭部，所述第一曲軸和第二曲軸圍繞同一軸線形成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱力發(fā)動機(jī)，所述熱力發(fā)動機(jī)由在至少一個具有相同軸的圓柱形主體(57)中對稱地形成的兩個單元斯特林循環(huán)發(fā)動機(jī)(M1、M2)的至少一個組件構(gòu)成，各單元發(fā)動機(jī)包括第一壓縮/膨脹室和第二壓縮/膨脹室(55、63)、蓄熱器(59)及第一外壁和第二外壁(67、51)，所述蓄熱器(59)用于分離所述第一室和第二室，所述第一外壁和第二外壁(67、51)用來分別密封第一室和第二室的體積，一個單元發(fā)動機(jī)的所述蓄熱器、所述第一外壁和第二外壁被剛性連接到另一單元發(fā)動機(jī)的相同元件上。
文檔編號F02G1/057GK102753806SQ201080052726
公開日2012年10月24日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月21日
發(fā)明者皮埃爾·沙拉 申請人:思迪萊爾(簡易有限公司)