专利名称：转换能量的装置和方法
转换能量的装置和方法
背景技术：
在所谓的自由活塞才A^置中，这种才/L^^且包括一些斯特林发动才;ufp斯特 林发电机，活Siiit^簧元件与不移动的或者固定的环嫂部件连接。
^it种才/l^^置中，活塞的中心位置或者平衡位u弹簧力和压力之间的 平衡的结果。
在自由活塞斯特;H^^置中，例如，活斜目对于平均中心位置做振幅为
A的周M动，该平均中心位置可以不同于静态中心位置。在活塞两侧的压力 值可以显示出相对于平均压力Pav振幅为AP的周期性波动。
^4;M^置运行期间，当活塞前方的平均压力和汽缸后方的平均压力之间 产生差值时，活塞的平均中心位置将不同于静态中心位置，这种现象"^皮称为 轴向偏移。所述轴向偏移是不期望的。
在过去，已经有了^^it种轴向偏移的方案，设置一个或者多个端孔和/
或通道，其在合适的时候打开，以》t^;i^置的循环周期内平衡压力差。
发明内容
本发明的目的在于防止輪移，以及防止故障多发部件和高銜^件的使用。
本发明提^"种能量转换的装置，包^i殳有至少一个室的壳体，在所述室
中活塞可自由移动，其中所述活塞能够从中心位置或者平衡位置往复运动，且 其中在活#室壁之间的间隙具有这样的尺寸，当活塞进一步远离所述中心位 置或者平衡位置移动时该尺寸减小。
这种装置适用于热电联产系统中一参见例如PCT/NL01/00399。
本发明进一步的优点、特^细节将参考附图在下面的描述中进^^释， 其中
图1是实^^发明的斯特^^M^置的截面示意图； 图2是本发明第-"to实施例的截面图；和 图3是本发明另一，逸实施例的截面图。
具体实施例方式
在公知的斯特;H^M^置中，自由活塞10 (图1)通过杆11和弹簧12弹 簧安#固定环^^部件E上。自由活塞10能够在室13中往复运动，该室被壳 体15的圓筒壁14围住。
在图示的实施例中，自由活塞10具有ML和直径D，同时相对于静态 中心位置的活塞冲程分别是+A和-A。关于活塞10和圆筒形壁14之间的环形 间隙的高度h。，适用下式:h。《D。自由活塞10的左手侧的压力和^^P、分别采
用Vv和Pv表示，而Va和Pa分别用于表示右手侧的压力和容积。x t^发明中，
Lc用于表示室的M。 关于Le，适用下式 I^L+2A
活塞的中心位置分别取决于自由活塞左手侧和右手侧的平均压力Pv和Pa。 这个轴向偏移在某些情况下会增大，这样的增U不能允许的，它将导致
自由活錄气釭的一端碰撞，从而使得这种自由活塞才;i^置的性能整体损坏。 ^^发明的第一个优选实施例中，从截面图中可以看到，室内壁之间的间
隙;i楔形的，即，关于高度h适用下式
对于值Leed适用下面公式
其中，关于x,轴向偏移的最大允^Htxd,适用下式 Xd拜=1/2 (Lc-L) -A 。
对于以这种方^造的室(或者活塞)，如果在活塞两侧具有不同的平均压 力值，则经it^塞的回〗jM^增加，因而轴向偏移的M受到限制。
拟娥本发明的另一^it实施例中，在"~#威者两侧辆弧形，^il种 情况下关于弧半径R, ^^kit用下面的关系式
"=丄~^~，如果110， h《Lc。
8 & — /z0
本发明不限于上m些他&实施例；本发明的范围在附加的相力j要求中限定。
权利要求
1、一种能量转换装置，包括-设有至少一个室的壳体；-在所述室中可自由移动的活塞，其中所述活塞能够从中心位置或者平衡位置往复运动，且其中在活塞和室壁之间的间隙具有这样的尺寸，当活塞进一步远离所述中心位置或者平衡位置移动时该尺寸减小。
2、 如权利要求l所述的装置，其中活叙貌S^f安^iJ固定iU的安装 元件上。
3、 如权利要求1或2所述的装置，其中壳体和自由活塞形成斯特^^^ 置的一部分。
4、 dW又利要求1-3 <—项所述的装置，其中从内侧看，室狄凹形的。
5、 如^U'J要求"^-""项或者多项所述的装置，其中从内侧看，室^IA楔 形的。
6、 一种转换能量的方法，^#棘于，賴如权利要求l-5^-项或者多 项所述的装置。
全文摘要
本发明涉及一种能量转换的装置，包括设有至少一个室的壳体和在所述室中可自由移动的活塞，其中所述活塞能够从中心位置或者平衡位置往复运动，且其中在活塞和室壁之间的间隙具有这样的尺寸，当活塞进一步远离所述中心位置或者平衡位置移动时该尺寸减小。
文档编号F02G1/043GK101194095SQ200680015446
公开日2008年6月4日 申请日期2006年4月20日 优先权日2005年5月6日
发明者B·弗里塞玛, G·J·J·贝克斯, J·G·M·祖特, R·R·范德沃德 申请人:伊耐泰克电力热力有限公司