[发明专利]斯特林循环热机换能器

摘要

利用半导体平面处理工艺制成的斯特林循环热机换能器。这种斯特林热机换能器有硅的端板和中间回热器。端板上形成膜片和返回区，有一形成膨胀端的端板，其相对端板形成压缩端，在其间连有回热器。在膜上连有控制电路设备，用来控制其偏移的幅值、频率和相位。控制电路设备适合于使换能器在５００赫以上运行，还有通路和工作区，包括在回热器、膨胀区和压缩区内，它们足够窄，以便提供一在５００赫以上的运行频率下低于５的特征沃耳莫斯里数，它表征在工作区内的工作流体的振动流发生的不可逆性。此外，膜振动的振幅足够小，以便在５００赫以上的运行频率下提供工作流体大约低于０．１的最大马赫数。

主权项

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。