[发明专利]斯特林引擎的输出功率的控制方法及其控制装置

说明书

本发明涉及一种斯特林引擎的输出功率的控制方法及其控制装置。

习用斯特林引擎是由罗伯特·斯特林(Robert Stirling)这位苏格兰教士于1827年获得专利的一种外燃往复运动式引擎。它主要是由一其内有个工作活塞及排出器在运作的汽缸构成。当汽缸内的空气或某种适合气体受热时，即会膨胀而驱动工作活塞。排出器会将空气传送到一个冷却区予以冷却，然后再由工作活塞重新压缩并由排出器传送到一个加热区而重新开始进行这作业周期。与汽油或柴油相比，这种引擎安静及干净许多。自那时起，世界各地即已制作出各种斯特林引擎系统的原型和从事有限的运转。然而，由于斯特林引擎系统的功率输出无法正确控制，以致使其不适于实际使用。

因此，本发明的目的即为提供一种斯特林引擎的输出功率的控制方法及其控制装置，不仅能有效控制斯特林引擎的功率输出，而且结构简单，易于生产。

为了达到上述目的，本发明提供一种斯特林引擎的输出功率的控制方法，该引擎具有一铸件、一个装入铸件内并可滑动的排出器、和一个装入铸件内位在排出器下方并可滑动的工作活塞，该排出器和该工作活塞分别借助连杆与飞轮相连接，其特征在于：该控制方法是：该铸件在位于排出器与工作活塞之间设有径向朝外延伸的排出通道和用以调整排出通道的容积的调整装置，通过调整装置改变排出通道的容积即可改变飞轮的转速。

本发明还提供一种斯特林引擎的输出功率的控制装置，该引擎具有一铸件、一个装入铸件内并可滑动的排出器、和一个装入铸件内位在排出器下方并可滑动的工作活塞，该排出器和该工作活塞分别借助连杆与飞轮相连接，其特征在于：该控制装置包括：该铸件在位于排出器与工作活塞之间设有径向朝外延伸的排出通道和用以调整排出通道的容积的调整装置。

所述的斯特林引擎的输出功率的控制装置，其特征在于：该调整装置是利用螺纹而与排出通道接合的调整螺丝。

所述的斯特林引擎的输出功率的控制装置，其特征在于：该调整装置包括一箱匣，该箱匣内安装有一膜片、一个一端可迫使膜片抵住排出通道口的弹簧、和一个顶住弹簧另一端的螺丝。

所述的斯特林引擎的输出功率的控制装置，其特征在于：该调整螺丝的转动是被一电脑控制的伺服马达所带动。

本发明的效果在于：当调整螺丝5被略微旋入排出通道4时，排出通道4的容积即被改变，以致减低铸件100的容量，因而增加飞轮6的转速。同样地，当调整螺丝5被略微旋出排出通道4时，排出通道4的容积亦被改变，以致增加铸件100的容量，因而减低飞轮6的转速。可见，只要铸件100的容量稍有变化，便可有效变更飞轮6的转速，以致易于控制斯特林引擎的功率输出。事实上，采用一种电脑控制式伺服马达来传动调整螺丝5和一比例阀，以控制对铸件100上端101加热所用的燃油，便能正确控制斯特林引擎的功率输出，从而解决我们期望和使斯特林引擎适于实际使用的问题。

附图图面的简要说明：

图1是本发明的第一实施例的纵剖面图；

图2是本发明的第二实施例的纵剖面图。

本发明将举一实施例并配合附图予以详细说明。

参阅图1，本发明的斯特林(Stirling)引擎包括一铸件100，一排出器1，一第一连杆11，一第二连杆12，一工作活塞2，一飞轮6，和一调整螺丝5。如图所示，铸件100具有一个从该处把热传给铸件100内部的空气的上端101。该上端101可用一种以陶瓷或类似材质制成的帽盖取代，使其能储存更多可将铸件100内部的空气加热的能量。铸件100在上端101的上方设有若干散热片，以便把铸件100内部的空气冷却。排出器1是被装入铸件100内，以便能在铸件100内往复运动。第一连杆11的一端是与排出器1相接，另一端则与飞轮6相接。工作活塞2位在排出器1的下方并经由第二连杆12而与飞轮6相接。铸件100在排出器1和工作活塞2之间还设有一个径向朝外延伸的排出通道4。调整螺丝5利用螺纹与这排出通道4的外端接合。当调整螺丝5被略微旋入排出通道4时，排出通道4的容积即被改变，以致减低铸件100的容量，因而增加飞轮6的转速。同样地，当调整螺丝5被略微旋出排出通道4时，排出通道4的容积亦被改变，以致增加铸件100的容量，因而减低飞轮6的转速。依据我们的众多实验，只要铸件100的容量稍有变化，便可有效变更飞轮6的转速，以致易于控制斯特林引擎的功率输出。事实上，采用一种电脑控制式伺服马达来传动调整螺丝5和一比例阀，以控制对铸件100上端101加热所用的燃油，便能正确控制斯特林引擎的功率输出，从而解决我们期望和使斯特林引擎适于实际使用的问题。