[发明专利]斯特林循环热机换能器

权利要求书

1.一种改进的斯特林循环热机换能器，具有：

(A)一个压力保持容器，确定了一个封闭的工作区，其包括流体通路并含有可压缩和可膨胀的流体，该压力容器包括：

(a)一个热接收、流体膨胀端，具有：

(I)膨胀区；

(II)远离膨胀区的返回区；

(III)扰性的膨胀膜，其形成膨胀区和返回区之间的壁；以及

(IV)热接收、接收、热交换器，其最接近地连接着膨胀区；以及

(b)一个热驱出、流体压缩端，其具有：

(I)压缩区；

(II)远离压缩区的返回区；

(III)扰性的压缩膜，其形成压缩区和返回区之间的壁；以及

(IV)热驱出、热交换器，其最接受地连接着压缩区；以及

(c)安置在所述端部之间的回热器，其包括多孔的基体，用来使膨胀区和压缩区的流体流通；以及

(B)与膜连接的控制电路装置，用来控制膜偏移的方式、幅值、相位和频率，所述膜周期地形变，从而提供膨胀区和压缩区容积周期的改变，并保持一般为90°的膨胀区容积对压缩区容积的相位超前；其特征在于，

所述控制电路装置适合于在500赫以上操作换能器；以及

工作区内的通道足够窄从而提供一沃耳莫斯里数，它代表在工作区内的工作流体的扰动流产生的不可逆性，其数值低于5，且膜振动的幅值足够小，以便提供工作流体在500赫以上的运行频率下的低于0.1的最大马赫数。

2.如权利要求1的换能器，其特征在于，所述压缩容器至少有一端是包括高热导率材料的整体板。

3.如权利要求2的换能器，其特征在于，所述压力容器的膨胀端是包括高热导率材料的整体板，压力容器的压缩端是一包括高热导率材料的隔开的平行整体板。

4.如权利要求3的换能器，其特征在于，进一步包括几个所述的压力容器，其设置成平行的二维阵列，其膨胀端整体制成为一板，其压缩端也形成另一板。

5.如权利要求2的换能器，其特征在于，高热导率材料是硅。

6.如权利要求5的换能器，其特征在于，硅板包括几个层制的在一个平面内连在一起的剂蚀的硅晶片。

7.如权利要求6的换能器，其特征在于，所述晶片借助于硅熔键合连接。

8.如权利要求6的换能器，其特征在于，所述晶片借助于中间玻璃膜连接。

9.如权利要求6的换能器，其特征在于，所述晶片借助于中间金属膜连接。

10.如权利要求6的换能器，其特征在于，所述热交换器的至少一端包括至少一个所述硅晶片区，其形成有横向孔。

11.如权利要求3的换能器，其特征在于，整体端板和回热器被连在一起成一整体结构。

12.如权利要求11的换能器，其特征在于，所述端板借助于中间金属膜连接。

13.如权利要求11的换能器，其特征在于，所述端板借助于一中间玻璃膜与回热器相连。

14.如权利要求11的换能器，其特征在于，所述端板借助于阳极键合连结到回热器上。

15.如权利要求2或3或4的换能器，其特征在于，所述安置的回热器包括一种低热导率的材料。

16.如权利要求15的换能器，其特征在于，所述回热器的低热导率材料包括陶瓷。

17.如权利要求15的换能器，其特征在于，回热器的低热导率材料包括玻璃。

18.如权利要求15的换能器，其特征在于，所述回热器的多孔基体包括通过回热器沿工作流体流全长的具有连续连接孔眼的网状泡沫材料。

19.如权利要求15的换能器，其特征在于，回热器的多孔基体包括几个平行的、隔开的平面壁。

20.如权利要求15的换能器，其特征在于，回热器的多孔基体包括几个隔开的同心管。

21.如权利要求15的换能器，其特征在于，回热器包括一螺线形绕制的低热导率的固体膜，其内有形变凸起，以便分开它的各层。