[发明专利]一种小型自由活塞式太阳能发电机系统

权利要求书

1.一种小型自由活塞式太阳能发电机系统，其特征在于，包括自由活塞式 太阳能发动机部分和永磁直线发电机部分；其中，

自由活塞式太阳能发动机部分包括热交换器和动力传动装置，热交换器包 括一端开口的发电机热缸(13)、高温端加热器(1)、回热器(3)以及冷却器 (4)，高温端加热器(1)设置在发电机热缸(13)相对于开口端的热端气缸(102) 上，回热器(3)设置在发电机热缸(13)内壁的周向上，冷却器(4)设置在 发电机热缸(13)靠近开口端的周向上；动力传动装置包括两端开口的发电机 冷缸(12)、配气活塞(2)、输出机械能的动力活塞(5)以及固定轴盘(9)， 发电机冷缸(12)的一端与发电机热缸(13)的开口端连接在一起，固定轴盘 (9)包括一体化成型的盘体以及设置在盘体的端面中心处的阶梯轴，且在盘体 的端面上开设有若干周向均布的通气孔，固定轴盘(9)的盘体固定在发电机冷 缸(12)与发电机热缸(13)之间，固定轴盘(9)的阶梯轴伸入至发电机热缸 (13)内，配气活塞(2)通过配气活塞柔性板弹簧(10)固定在固定轴盘(9) 的阶梯轴上；动力活塞(5)设置在发电机冷缸(12)内，一端与永磁铁电机动 子(6)相连，另一端为自由端，且能够在发电机冷缸(12)内直线往复滑动。

2.根据权利要求1所述的一种小型自由活塞式太阳能发电机系统，其特征 在于，永磁直线发电机系统部分包括一端开口的发电机密封端盖(11)、永磁铁 电机动子(6)和电机绕组定子(7)，发电机密封端盖(11)的开口端与发电机 冷缸(12)的另一端连接在一起，电机绕组定子(7)通过发电机定子固定框架 (14)安装在发电机密封端盖(11)内，永磁铁电机动子(6)设置在电机绕组 定子(7)的中心处，永磁铁电机动子(6)的两端通过安装在发电机定子固定 框架(14)两端的动子柔性板弹簧(8)固定，且永磁铁电机动子(6)的一端 与动力活塞(5)的一端通过动子柔性板弹簧(8)连接在一起。

3.根据权利要求1所述的一种小型自由活塞式太阳能发电机系统，其特征 在于，高温端加热器(1)为槽翼式加热器，包括若干环形分布在热端气缸(102) 上的翼形肋片(101)。

4.根据权利要求1所述的一种小型自由活塞式太阳能发电机系统，其特征 在于，回热器(3)连通发动机部分的发电机热缸(13)与发电机冷缸(12)， 为环形缝隙式回热器，回热器(3)的载热体采用不锈钢金属丝网填充。

5.根据权利要求1所述的一种小型自由活塞式太阳能发电机系统，其特征 在于，冷却器(4)采用环形水冷却，包括设置在发电机热缸(13)靠近开口端 的周向上的若干环形散热肋片(402)，用于密封若干环形散热肋片(402)的冷 却器端盖(401)，以及开设在冷却器端盖(401)上的冷却剂进出口(403)。

6.根据权利要求1所述的一种小型自由活塞式太阳能发电机系统，其特征 在于，配气活塞(2)为中空薄壁长筒结构，一端通过配气活塞柔性板弹簧(10) 固定于固定轴盘(9)的阶梯轴上，且配气活塞壁与气缸壁之间采用微间隙密封 结构密封，微间隙为0.25mm～0.5mm。

7.根据权利要求1所述的一种小型自由活塞式太阳能发电机系统，其特征 在于，动力活塞(5)包括中部带有轴肩的输出轴(505)，套装固定在输出轴(505) 一端与其轴肩之间的密封固定块(502)，套装在密封固定块(502)上且紧靠输 出轴(505)轴肩的密封固定环(504)，密封固定环(504)与密封固定块(502) 之间的周向上形成环形凹槽，环形凹槽中的密封固定块(502)上套装有若干环 形永磁铁(503)，相邻两个环形永磁铁(503)之间套装有一个导磁极靴(506)， 导磁极靴(506)的周向上开设有均匀分布的矩形槽，该动力活塞(5)设置在 发电机冷缸(12)的导磁材料气缸(501)内，导磁极靴(506)与导磁材料气 缸(501)之间的间隙为0.05mm～0.1mm，且环形永磁铁(503)与导磁材料气缸 (501)内壁之间以及导磁极靴(506)与导磁材料气缸(501)内壁之间均填充 有磁流变液(507)；输出轴(505)的另一端与永磁电机动子相连。