[发明专利]斯特林循环机

权利要求书

1.一种斯特林循环发动机，包括：

膨胀容积结构，其界定膨胀容积；

压缩容积结构，其界定压缩容积；

气体弹簧耦合器容积结构，其界定气体弹簧耦合器容积；

第一往复组件，其包括膨胀活塞和膨胀器气体弹簧活塞，所述膨胀活塞被配置为在所述膨胀容积内往复，所述膨胀器气体弹簧活塞刚性地连接至所述膨胀活塞并且被配置为在所述气体弹簧耦合器容积内往复；以及

第二往复组件，其包括压缩活塞和压缩器气体弹簧活塞，所述压缩活塞被配置为在所述压缩容积内往复，所述压缩器气体弹簧活塞刚性地连接至所述压缩活塞并且被配置为在所述气体弹簧耦合器容积内往复，其中：

所述气体弹簧耦合器容积结构以及所述第一往复组件和所述第二往复组件被配置为使得在使用中功率通过所述气体弹簧耦合器容积从所述膨胀活塞向所述压缩活塞传递。

2.根据权利要求1所述的发动机，包括：

多个斯特林循环发动机单元，每个斯特林循环发动机单元包括单独的冷却器-回热器-加热器系统，其中：所述膨胀容积被连接至所述发动机单元中的一个发动机单元的所述冷却器-回热器-加热器系统，且所述压缩容积被连接至所述发动机单元中的一个不同的发动机单元的所述冷却器-回热器-加热器系统。

3.根据权利要求1或2所述的发动机，包括：

两组以下部件：气体弹簧耦合器容积、第一往复组件和第二往复组件，其中：

第一组的所述第一往复组件的所述膨胀器气体弹簧活塞和第一组的所述第二往复组件的所述压缩器气体弹簧活塞被配置为在第一组的所述气体弹簧耦合器容积内往复；并且

第二组的所述第一往复组件的所述膨胀器气体弹簧活塞和第二组的所述第二往复组件的所述压缩器气体弹簧活塞被配置为在第二组的所述气体弹簧耦合器容积内往复。

4.根据权利要求3所述的发动机，其中：

所述发动机单元中的一个发动机单元被连接至第一组的所述第一往复组件和第二组的所述第二往复组件；并且

所述发动机单元中的一个不同的发动机单元被连接至第二组的所述第一往复组件和第一组的所述第二往复组件。

5.根据权利要求1所述的发动机，包括：

单个冷却器-回热器-加热器系统，其用于与在所述压缩容积与所述膨胀容积之间流动的气体换热。

6.根据前述权利要求中任一项所述的发动机，其中：

所述气体弹簧耦合器容积结构以及所述第一往复组件和所述第二往复组件被配置为使得在使用中存在从所述第一往复组件向所述气体弹簧耦合器容积的净功率传递以及从所述气体弹簧耦合器容积向所述第二往复组件的净功率传递。

7.根据前述权利要求中任一项所述的发动机，其中：

所述膨胀器气体弹簧活塞包括以与所述膨胀活塞向外运动的方向相同的方向而面向所述气体弹簧耦合器容积的表面；并且

所述压缩器气体弹簧活塞包括以与所述压缩活塞向内运动进入所述压缩容积相同的方向而面向所述气体弹簧耦合器容积的表面。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的发动机，其中：

所述膨胀器气体弹簧活塞包括以与所述膨胀活塞向外运动的方向相反的方向而面向所述气体弹簧耦合器容积的表面；并且

所述压缩器气体弹簧活塞包括以与所述压缩活塞向内运动进入所述压缩容积相反的方向而面向所述气体弹簧耦合器容积的表面。

9.根据前述权利要求中任一项所述的发动机，还包括膨胀耦合构件，所述膨胀耦合构件被刚性地连接至所述膨胀活塞和所述膨胀器气体弹簧活塞。

10.根据权利要求9所述的发动机，其中所述膨胀耦合构件被配置为与换能器接合，所述换能器用于在与所述膨胀耦合构件的运动相关联的能量与电能之间转换。

11.根据权利要求10所述的发动机，其中所述膨胀耦合构件被配置为在介于所述膨胀活塞和所述膨胀器气体弹簧活塞之间的位置与所述换能器接合。

12.根据权利要求10或11所述的发动机，其中所述膨胀器气体弹簧活塞位于所述膨胀耦合构件与所述换能器接合的位置和所述膨胀活塞之间。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的发动机，其中所述膨胀耦合构件包括直线轴。