CN105257340B - 自由活塞式温差发电机活塞定位装置 - Google Patents

自由活塞式温差发电机活塞定位装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105257340B
CN105257340B CN201510744291.XA CN201510744291A CN105257340B CN 105257340 B CN105257340 B CN 105257340B CN 201510744291 A CN201510744291 A CN 201510744291A CN 105257340 B CN105257340 B CN 105257340B
Authority
CN
China
Prior art keywords
free piston
guide rail
cylinder
cylinder cover
piston shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510744291.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN105257340A (zh
Inventor
虞一扬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Lingshi New Energy Technology Co ltd
Original Assignee
Shanghai Lingshi New Energy Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Lingshi New Energy Technology Co ltd filed Critical Shanghai Lingshi New Energy Technology Co ltd
Priority to CN201510744291.XA priority Critical patent/CN105257340B/zh
Publication of CN105257340A publication Critical patent/CN105257340A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105257340B publication Critical patent/CN105257340B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Actuator (AREA)

Abstract

一种自由活塞式温差发电机活塞定位装置，包括ECU、开关式热交换装置组合、气缸、自由活塞、汽缸盖，还包括自由活塞轴、导轨、调节腔。所述的自由活塞轴的两端覆盖有帽状自润滑材料，所用的自润滑材料为聚四氟乙烯树脂。所述的自由活塞轴处于自由活塞圆心处，与自由活塞紧密连接。所述的导轨处于气缸盖的中心处，与气缸盖紧密连接，亦可与气缸盖实现一体化所述的导轨呈圆管状，中心的孔道供活塞轴活动。所述的导轨的外侧装置有调节腔，调节腔用于调节导轨内的气压变化。定位装置可使运行更加平稳，还可减少摩擦损失，使自由活塞式温差发电机的整体工作效率更高。

Description

自由活塞式温差发电机活塞定位装置
技术领域
本发明涉及发电机的技术领域，也可能涉及发动机的技术领域，尤其是涉及一种自由活塞式温差发电机(参见专利申请号201510584952.7)。
背景技术
自由活塞式温差发电机(参见专利申请号201510584952.7)可直接把温差转化为电力输出，没有机械传动机构，中间环节小，能量转化效率高，在节能和新能源领域有非常广泛的应用前景。但专利申请号201510584952.7所提出的自由活塞式温差发电机，其中的自由活塞没有定位装置，活塞活动过于自由，不易控制。另外在活塞运动时，整个活塞的表面与气缸接触，较大的接触面积会产生较大的摩擦阻力，影响发电机效率；同时，长时间的摩擦也容易导致自由活塞表面产生损伤，减少自由活塞的使用寿命。
发明内容
本发明提出了一种应用于自由活塞式温差发电机的活塞定位装置。本发明的技术方案是：一种自由活塞式温差发电机活塞定位装置，包括ECU、开关式热交换装置组合、气缸、自由活塞、气缸盖，还包括自由活塞轴、导轨、调节腔。
所述的自由活塞轴的两端覆盖有帽状自润滑材料，所用的自润滑材料为聚四氟乙烯树脂。
所述的自由活塞轴处于自由活塞圆心处，与自由活塞紧密连接，亦可与自由活塞实现一体化设计。
所述的导轨处于气缸盖的中心处，与气缸盖紧密连接，亦可与气缸盖实现一体化设计。
所述的导轨呈圆管状，中心的孔道供活塞轴活动。
所述的导轨的气缸外部装置有调节腔，调节腔用于调节导轨内的气压变化。
所述的自由活塞表面和气缸之间留有微小的缝隙，避免直接接触。
所述的导轨左右两侧高度对称。
所述的自由活塞轴左右两侧高度对称。
本发明的有益效果
在自由活塞式温差发电机中加入定位装置以后，可使自由活塞的活动更加稳定，提高可控制性。同时，与自由活塞表面与气缸直接接触相比，通过活塞轴与导轨接触，可以减少自由活塞和气缸接触表面的磨损，提高活塞和气缸的使用寿命；通过活塞轴与导轨接触，接触面积小因而摩擦阻力也小，可以提高工作效率；在自由活塞式温差发电机中加入定位装置以后，还可发展各种检测手段，以达到对其高效控制的目的。该技术方案可提高自由活塞式温差发电机的效率和寿命，有利于自由活塞式温差发电机的推广应用，使其能够应用在太阳能光热发电、工业废热回收、汽车发动机废热回收、利用液化空气进行储能发电等领域，对于发展可再生能源以替代传统能源、废热利用等领域都将产生巨大的作用，可对节能减排、保护环境以及工业转型升级作出巨大贡献，将促使一个绿色工业文明时代的到来。
附图说明
图1为自由活塞式温差发电机整体组成结构示意图；
图中1.左侧开关式热交换装置组合中的加热器、2.左侧开关式热交换装置组合中的出气门、3.导电线圈、4.ECU控制单元、5.永久磁铁、6.自由活塞、7.右侧开关式热交换装置组合中的出气门、8.右侧开关式热交换装置组合中的加热器、9.右侧开关式热交换装置组合中的换气门、10.右侧开关式热交换装置组合中的冷却器、11.右侧开关式热交换装置组合中的进气门、12.调节腔、13.导轨、14.自由活塞轴、15.左侧开关式热交换装置组合中的进气门、16.左侧开关式热交换装置组合中的冷却器、17.左侧开关式热交换装置组合中的换气门。
实施方式
实施例一：参见图1，一种自由活塞式温差发电机活塞定位装置，包括ECU、开关式热交换装置组合、气缸、自由活塞、气缸盖，还包括自由活塞轴、导轨、调节腔。
所述的自由活塞轴的两端覆盖有帽状自润滑材料，所用的自润滑材料为聚四氟乙烯树脂。
所述的自由活塞轴处于自由活塞圆心处，与自由活塞紧密连接，亦可与自由活塞实现一体化设计。
所述的导轨处于气缸盖的中心处，与气缸盖紧密连接，亦可与气缸盖实现一体化设计。
所述的导轨呈圆管状，中心的孔道供活塞轴活动。
所述的导轨的气缸外部装置有调节腔，调节腔用于调节导轨内的气压变化。
所述的自由活塞表面和气缸之间留有微小的缝隙，避免直接接触。
所述的导轨左右两侧高度对称。
所述的自由活塞轴左右两侧高度对称。
本发明提出了一种自由活塞式温差发电机活塞定位装置，该装置可以让自由活塞式温差发电机(参见专利申请号201510584952.7)运转更稳定、效率更高，同时还可以有更长的使用寿命。
该定位装置在自由活塞中加上一个活塞轴，活塞轴与自由活塞紧密连接为一体，以便耐受高强度的机械运动，在实际应用中，自由活塞和自由活塞轴可设计为一体。
同时，在左右两侧的气缸壁上增加加了一个导轨，导轨与气缸盖紧密连接，可设计为一体。
导轨设计为圆管状，相应地，自由活塞轴也被设计为圆形。
在运行时，自由活塞轴被限制在导轨内水平方向移动，限制了垂直方向的移动，以此提高自由活塞运动的稳定性。
增加了活塞轴和导轨以后，自由活塞与气缸的接触就变成了活塞轴与导轨的接触，接触的面积更小。而活塞表面和气缸之间留有微小缝隙，使自由活塞表面和气缸表面不直接接触。这样的设计减少了运行过程中产生的摩擦损失，可以提高自由活塞式温差发电机的整体效率。也可以提高自由活塞和气缸的使用寿命。
考虑到自由活塞轴和导轨被封闭在气缸内部，设计润滑系统比较困难，因此在活塞轴的两端包覆有自润滑材料，所用的材料为聚四氟乙烯树脂。这种材料本身所具有的自润滑性质，保证了活塞轴和导轨之间的接触面具有较低的摩擦系数。
当自由活塞轴在导轨内移动时，导轨内部的气压会发生变化，因此定位装置还充当了一个气体弹簧的作用。为此，在气缸外部还设置了一个调节腔，与导轨连通。
调节腔的作用是调节自由活塞移动时导轨内部的气压变化，前面提高定位装置充当了一个气体弹簧的作用，那么调节的体积大小就决定了这个气体弹簧的弹性系数。当调节腔的空间较大时，自由活塞移动时产生的气压变化就比较小，相当于一个较小的弹性系数；当调节腔的空间较小时，活塞移动产生的气压变化就比较大，相当于一个较大的弹性系数。
所述的自由活塞轴左右两侧高度对称。所述的导轨左右两侧高度对称。高度对称的设计可以提高自由活塞式发电机运行时的稳定性，减少震动，也可以降低设计工作的难度。

Claims (1)

1.一种自由活塞式温差发电机活塞定位装置，包括ECU、开关式热交换装置组合、气缸、自由活塞、气缸盖、自由活塞轴、导轨、调节腔；所述的导轨处于气缸盖的中心处，与气缸盖紧密连接，或者与气缸盖一体化设计；所述的自由活塞表面和气缸之间留有微小的缝隙，避免直接接触；所述的导轨左右两侧高度对称；所述的自由活塞轴左右两侧高度对称；所述自由活塞轴处于自由活塞圆心处，与自由活塞紧密连接，或者与自由活塞一体化设计；所述导轨呈圆管状，中心的孔道供自由活塞轴活动；所述导轨的气缸外部设置有调节腔，调节腔用于调节导轨内的气压；所述的自由活塞轴的两端覆盖有帽状自润滑材料，所用的自润滑材料为聚四氟乙烯树脂。
CN201510744291.XA 2015-11-05 2015-11-05 自由活塞式温差发电机活塞定位装置 Active CN105257340B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510744291.XA CN105257340B (zh) 2015-11-05 2015-11-05 自由活塞式温差发电机活塞定位装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510744291.XA CN105257340B (zh) 2015-11-05 2015-11-05 自由活塞式温差发电机活塞定位装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105257340A CN105257340A (zh) 2016-01-20
CN105257340B true CN105257340B (zh) 2021-03-02

Family

ID=55097229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510744291.XA Active CN105257340B (zh) 2015-11-05 2015-11-05 自由活塞式温差发电机活塞定位装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105257340B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106877744B (zh) * 2017-04-25 2018-10-19 吉林大学 一种基于温度反馈控制的活塞温差发电装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2841968Y (zh) * 2005-07-06 2006-11-29 骆桂文 一种无润滑油蒸汽汽缸
CN101473106A (zh) * 2006-06-20 2009-07-01 尤姆西通用电机公司 自由活塞装置和用于自由活塞装置的运行的方法
DE102008042169A1 (de) * 2008-09-17 2010-03-18 Robert Bosch Gmbh Freikolben-Verbrennungsmaschine
CN102782275A (zh) * 2009-10-23 2012-11-14 奥特姆有限公司 热力发动机
CN103790635A (zh) * 2014-02-21 2014-05-14 虞一扬 程控开关式温差发动机

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB874009A (en) * 1957-03-11 1961-08-02 Soc Es Energie Sa Improvements in and relating to automatic control of free-piston gas-generators
DE2049480C3 (de) * 1970-10-08 1975-04-17 Asko Sakari Dipl.-Ing. Kirkkonummi Riekkinen (Finnland) Antrie bseinrichtung
IT1278859B1 (it) * 1995-09-22 1997-11-28 Gianfranco Montresor Motore a scoppio ad elevato rendimento provvisto di pistone a doppio effetto agente in collaborazione con gruppi di alimentazione e di
NO20000470D0 (no) * 2000-01-28 2000-01-28 Magomet Sagov Energiomformer
CN200989243Y (zh) * 2006-11-03 2007-12-12 江苏大学 单自由活塞双缸式内燃机发电系统
KR20100071087A (ko) * 2007-10-04 2010-06-28 시리트 엘엘씨 전자기 엔진

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2841968Y (zh) * 2005-07-06 2006-11-29 骆桂文 一种无润滑油蒸汽汽缸
CN101473106A (zh) * 2006-06-20 2009-07-01 尤姆西通用电机公司 自由活塞装置和用于自由活塞装置的运行的方法
DE102008042169A1 (de) * 2008-09-17 2010-03-18 Robert Bosch Gmbh Freikolben-Verbrennungsmaschine
CN102782275A (zh) * 2009-10-23 2012-11-14 奥特姆有限公司 热力发动机
CN103790635A (zh) * 2014-02-21 2014-05-14 虞一扬 程控开关式温差发动机

Also Published As

Publication number Publication date
CN105257340A (zh) 2016-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101583776A (zh) 用于将热力学能转换成电能的设备
CN103382902B (zh) 一种用于发电的集成式斯特林发动机
RU2427718C1 (ru) Способ охлаждения поршней двухцилиндрового однотактного свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором с оппозитным движением якорей
CN103423019A (zh) 磁恢复力式自由活塞斯特林发动机
US8534058B2 (en) Energy storage and production systems, apparatus and methods of use thereof
CN105225715A (zh) 一种基于斯特林循环的行李箱式核能发电装置
CN103199670B (zh) 一种以低熔点镓合金为发电工质的磁流体发电机
US10087883B2 (en) Stirling engine with regenerator internal to the displacer piston and integral geometry for heat transfer and fluid flow
CN105257340B (zh) 自由活塞式温差发电机活塞定位装置
CN103790635A (zh) 程控开关式温差发动机
US9382873B2 (en) Stirling engine with regenerator internal to the displacer piston and integral geometry for heat transfer and fluid flow
CN204960988U (zh) 一种自由活塞式直线发电机
CN103410689A (zh) 内含液态活塞技术的太阳能热声驱动发电系统
CN103485931A (zh) 一种热声驱动的斯特林发动机
CN102251875A (zh) 一种混合热力闭式回热循环热机和发电装置
CN203515854U (zh) 一种热声驱动的斯特林发动机
CN103758711A (zh) 太阳能重力发电机
CN202165153U (zh) 一种活塞冷却油道
CN111561354A (zh) 水平无油空气动力发电的发动机
CN102966459B (zh) 带有导向球的内燃发电机系统
CN208401728U (zh) 真空电磁动机
CN202181998U (zh) 太阳能斯特林直线发电装置
CN107482954B (zh) 能量回收系统及车辆
CN201733254U (zh) 一种磁力发动机
CN103244366A (zh) 一种太阳能热力发电方法及太阳能热力发电机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant