[其他]自由活塞式线性发电机

说明书

本实用新型涉及一种自由活塞式线性发电机。用于产生电能的自由活塞式线性发电机设置有气缸室(12)，其具有纵轴线(A)，以及具有在气缸室(14)中可运动的活塞(14)，所述活塞从气缸室(12)限界出燃烧室(16)。此外，气缸室(12)经由一个或多个机械连接系统(30)将转子(20)与活塞(14)机械耦联。所述转子(20)铰接式安置在连接系统(30)上。

技术领域

本实用新型涉及一种用于产生电能的自由活塞式线性发电机。

背景技术

这样的自由活塞式线性发电机将所谓的自由活塞式发动机即内燃机与内部燃烧和所谓的用于从系统耦合输出电能的线性发电机彼此组合。自由活塞式发动机的特征在于，其将具有内燃或外燃的热力机器直接与用于提供气动能、液力能或电能的做功机器耦合。自由活塞可以在可变的死点之间无运动强制引导的情况下自由运动，也就是说，自由活塞式发动机具有可变的行程。

存在如下自由活塞式线性发电机，其中转子作为环形的或片状的磁体与纵轴线共轴线地定位在活塞的直接延长部中并且在包围其的环形的定子中运行。

但此外也存在转子和定子的其他系统，其中转子和定子并不与纵轴线共轴并且在活塞的直接延伸部中，而是成组地设置在纵轴线旁边。即沿着纵轴线看这样的系统，则转子定子组作为叠片组在左侧和在右侧或在上部或在下部(空间方向并非限制性的)并排。这样的自由活塞式线性发电机在DE 695 03 637 T2和DE 10 2012 1 1 1 067 B3中公开。本实用新型涉及后述的其他系统的自由活塞式线性发电机。

此外，在DE 10 201 1 015 952 A1中公开了由活塞式发动机和线性发电机构成的组合，其中根据一个实施形式提出了两个相对置的活塞式发动机和两个相对置的线性发电机的十字形的布置，其中活塞式发动机的纵轴线和线性发电机的纵轴线以90°相交。活塞式发动机的和线性发电机的可转动的导杆、相邻的活塞补充于四边形的联杆并且将由活塞式发动机产生的力偏转90°，使得线性发电机在一个轨道中垂直于活塞的运动轨道伸展地被驱动。

实用新型内容

本实用新型提出了一种自由活塞式线性发电机，其中对于纵向可移动的部件的制造和安装进度的要求以及磨损比现有技术低。

这在用于产生电能的自由活塞式线性发电机方面以如下特征实现。该自由活塞式线性发电机包括：气缸室，该气缸室具有纵轴线；在气缸室中沿着纵轴线运动的活塞，所述活塞在气缸室中限界出燃烧室，可燃烧的流体可以喷射到燃烧室中以使活塞运动；多个设置在气缸室之外的经由机械连接系统与活塞耦联的转子；与所述转子配设的定子，在所配设的转子运动时在所述定子中可相应产生电能，其中转子和配设给其的定子设置在纵轴线旁边并且平行于纵轴线设置并且转子平行于纵轴线运动，转子沿着纵轴线方向看彼此相对置并且在所述转子之间存在纵轴线，并且其中所述连接系统具有侧向伸展离开纵轴线的连接臂，所述连接臂铰接式固定在转子上。

活塞与多个侧向存在的转子的纯机械耦联经由侧向延伸的连接臂进行。连接臂并非刚性地固定在其转子上，而是铰接式固定。经由铰接式固定，进行连接臂与转子的脱离，使得没有围绕竖直轴定向的转矩在连接系统与转子之间传输。这样的转矩尤其在如下情况下形成：转子定向并非精确地相对纵轴线进行或转子定向由于质量惯性或作用的力在运行期间动态地改变。铰接式支承部允许力沿着纵向方向直接并且优选无间隙地传导到转子中，所述纵向方向通过活塞来施加。转子和其定子并非环形地包围纵轴线，而是在纵轴线旁边，即与相对于设置的组件错开。转子/定子组相对于活塞错开的这样的布置尤其在轴向结构空间方面的优点。尽管在转子形成活塞的轴向延长部的系统中，该系统的轴向尺寸完整地添加到活塞的轴向尺寸和连接系统的其余部分，但这在根据本实用新型的系统中情况并非如此。定子和转子即设置在活塞旁边并且由此平行于连接系统、活塞或活塞联杆伸展，由此明显减小轴向结构空间。

优选地，针对每个转子设置唯一的连接臂，以便节约材料。尤其是对于每个转子存在仅仅一个铰接式固定位，用于将连接臂联接。