技术领域
[0001] 本
发明涉及一种
斯特林发动机，属于外燃式闭循环
活塞发动机的技术。
[0002] 背景技术
[0003] 斯特林发动机的机械构造和许多优异的性能、特点，在钱国柱编的《
热气机》(国防工业出版社1982年10月第一版第一次印刷)和钱国柱周增新严善庆合编的《热气机原理与设计》(国防工业出版社1987年11月第一版第一次印刷)二书中有详细说明，可作为本文参考；发朋
专利申请：申请号为200810058389.x的配气活塞式斯特林发动机和申请号为200810058863.9的双作用式斯特林发动机，亦引入作为本文参考。斯特林发动机的
基础原理是斯特林热
力循环的机械构造，因其机械构造还存在一些工程技术难题，因此斯特林发动机还未能得到广泛的应用。这些难题包括对效率、寿命和成本的考虑；特别是高等级的高级耐热
合金资源量少、价格高，极大地制约了斯特林发动机的发展和应用。本发明致力于解决这些难题。
[0004] 发明内容
[0005] 本发明的目的是为了提出一种斯特林发动机。它与
现有技术相比，是改变了斯特林发动机加热器的机械构造和
气缸内增设了
隔热设施；它降低了斯特林发动机的气缸和加热器对高级
耐热合金在高温条件下的机械强度的要求，同时减少了气缸的
热损失、降低并稳定了
气缸体的
温度。因此，气缸和加热器可使用稍低等级的高级耐热合金来制造而达到以前使用高等级的高级耐热合金的效果；它降低了斯特林发动机制造成本、提高了斯特林发动机的热效率和寿命。
[0006] 为了实现上述目的，本发明提出一种斯特林发动机的改进方案。现主要以配气活塞式斯特林发动机机械构造为例来说明，其机械构造结构原理剖视图如图1所示和其加热器如图5中虚线框内所围部件所示，它包括加热器、气缸、
回热器壳体、气体工质导
流管、
套管，其中：
[0007] 沿空心圆柱上端面垂直向下的方向设置环形外台阶和环形内台阶。环形外台阶和空心圆柱下端面及环形外台阶直径曲面和环形外台阶内径曲面所围空间构成环形外台阶柱，环形外台阶内径曲面为空心圆柱上端面直径曲面垂直向下的延伸曲面；环形内台阶和空心圆柱下端面及环形内台阶内径曲面和环形内台阶直径曲面所围空间构成环形内台阶柱，环形内台阶直径曲面为空心圆柱上端面内径曲面垂直向下的延伸曲面。如图3中所示。
[0008] 在环形外台阶柱上开凿环绕环形外台阶内径曲面的外环槽，外环槽的槽深度接近于环形外台阶内径曲面，和外环槽相同的多个外环槽均匀、相间地分布在环形外台阶柱上；在相邻的外环槽之间构成突出的圆环上设置连通相邻外环槽的通孔，通孔的直径小于外环槽的深度，和通孔相同的多个通孔均匀、相间地分布在圆环上；和圆环上相同的通孔分布在每个圆环上，并且两个相邻圆环上的通孔相互错位。在环形内台阶柱上开凿环绕环形内台阶内径曲面的内环槽，内环槽的槽深度接近于环形内台阶直径曲面，和内环槽相同的多个内环槽均匀、相间地分布在环形内台阶柱上；在相邻的内环槽之间构成向内突出的内圆环上设置连通相邻内环槽的通孔，通孔的直径小于内环槽的深度，和通孔相同的多个通孔均匀、相间地分布在内圆环上；和内圆环上相同的通孔分布在每个内圆环上，并且两个相邻内圆环上的通孔相互错位。如图3中、图5和图6中所示。
[0009] 环形槽的外环形端面厚度等于气缸上端面的缸壁厚度、外环形端面内径等于气缸缸径，环形槽的内环形端面厚度等于空心圆柱上端面的厚度、内环形端面内径等于空心圆柱上端面的内径，球冠壳的壳厚度约等于空心圆柱上端面的厚度、球冠壳开口的环形端面直径等于空心圆柱上端面的直径。环形槽的凹面面向气缸内、气缸上端面和环形槽的外环形端面气密连接，环形档板的内径表面和空心圆柱上端面直径的表面连接，空心圆柱上端面和环形槽的内环形端面气密连接，球冠壳的凹面面向空心圆柱之内、空心圆柱下端面和球冠壳开口的环形端面气密连接；环形槽的轴心延长线、空心圆柱的轴心线、球冠壳的轴心线、环形档板的轴心线、圆环及其它圆环的轴心线、内圆环及其它内圆环的轴心线和气缸的轴心线重合；气缸、环形槽、环形档板、空心圆柱、圆环及其它圆环、内圆环及其它内圆环、球冠壳构成一个整体结构。套管紧密地套在开凿有多个外环槽的环形外台阶柱直径上，并且套管内径的表面和环形外台阶柱上各个圆环直径的表面的
接触面
焊接连接；套管内径等于环形外台阶柱的直径、高度略小于环形外台阶柱的高度、略大于气体工质导流管的高度、壁厚度约1～2毫米。如图5中所示。
[0010] 引流管插入环形内台阶柱的内径中，它的直径表面和环形内台阶柱上各个内圆环的内径表面接触、上端面高于环形槽、下端面深入到最下层内圆环的下端面附近处。隔热环置于环形槽内、环形档板之上，隔
热管安装在气缸内；隔热管上端面和隔热环的下端面接触、其下端面和气缸下端面相接近，隔热管上部管的内表面和环形档板的直径表面接触；隔热管的高度大于回热器壳体高度加上气体工质导流管高度再加上回热器壳体跟随活塞运动时的最大行程，隔热管的直径略小于气缸缸径、内径略大于回热器壳体直径0.1毫米左右。
[0011] 回热器壳体顶部的封头是一半球壳，封头的凸面面向回热器壳体内、其
曲率半径和球冠壳的
曲率半径相近；回热器芯顶部表面的中心和封头的凸面顶部相接触，封头的壳厚度等于回热器壳体厚度。气体工质导流管一端和回热器壳体顶部气密连接，气体工质导流管内径大于套管直径0.1毫米、其直径小于回热器壳体直径1～2毫米、其壁厚度和回热器壳体壁厚度相近、其长度略大于回热器壳体跟随活塞运动时的最大行程。回热器壳体上部的直径等于气体工质导流管直径，在等于气体工质导流管直径的回热器壳体上设置一通孔以连通回热器壳体内外，和通孔相同的多个通孔均匀、相间地分布在等于气体工质导流管直径的回热器壳体上。如图11中所示。
[0012] 空心圆柱、圆环及其它圆环、内圆环及其它内圆环、套管和球冠壳构成斯特林发动机的加热器，如图5中虚线框内所围部件所示；位于气缸腔体内的加热器所受气体工质气压压力的合力指向加热器的轴心线，圆环及其它圆环、内圆环及其它内圆环和引流管加强了加热器承受气体工质气压压力的能力。气体工质导流管、封头、回热器壳体成一整体结构并位于气缸内，封头的轴心线、气体工质导流管的轴心线、回热器壳体的轴心线、加热器的轴心线和气缸的轴心线重合。高温
流体(高温流体：燃烧的高温燃气、高温气态气流、高温液态液流等。)经过引流管由最下面一个内圆环上的多个通孔进入，并通过各个内圆环上的多个通孔逐级向上穿越各个内圆环，从最上面一个内圆环上的多个通孔流出，并依次向各个内圆环输入热量；气体工质跟随活塞的运动依次在回热器芯、回热器壳体上部的通孔及其上各个通孔、气体工质导流管和隔热管之间的间隙、各个圆环上的多个通孔、封头和气体工质导流管及球冠壳以及最下一个圆环的下端面所围成的热腔气缸中作
往复流动，流动的气体工质通过各个圆环上的多个通孔逐级穿越各个圆环，并依次从各个圆环上吸收热量。置于气缸内的隔热管、置于环形槽内的隔热环减小了流向气缸、环形槽的热量，同时降低了气缸、环形槽的
工作温度。
[0013] 沿垂直于隔热管、隔热环的圆周线方向，可分别将其均匀地分割成二段或二段以上；它们可用耐高温陶瓷制造，如：三
氧化二
铝、氮化
硼等为基础原材料的高温陶瓷制品。
[0014] 沿环形外台阶柱高度向下的方向、在环形外台阶柱上开凿
波形槽，简称为外波形槽。外波形槽的槽对称中心线为一条
波动线，其长轴的长度等于环形外台阶的高度、短轴的长度等于外波形槽的波动幅度。开凿在环形外台阶柱上的外波形槽，它的短轴和环形外台阶柱直径的圆周面相交、外波形槽的开口位于环形外台阶柱直径的圆周表面上、它的深度接近于环形外台阶内径曲面、它的波形面垂直于环形外台阶柱直径的圆周表面；外波形槽一端和环形外台阶柱上端面相通、外波形槽的另一端和环形外台阶柱下端面相通，和外波形槽相同的多条外波形槽均匀、相间地分布在环形外台阶柱上；套管紧密地套在开凿有外波形槽的环形外台阶柱直径的圆周表面上，并且套管和环形外台阶柱的接触面焊接连接；气体工质跟随活塞的运动在外波形槽中作往复流动，流动的气体工质冲刷其流动方向上的外波形槽的波形面，并从外波形槽的波形面吸收热量。(其中：环形外台阶柱直径的圆周表面等同于环形外台阶直径曲面。)如图3中、图12和图13中所示。
[0015] 沿环形内台阶柱高度向下的方向、在环形内台阶柱上开凿波形槽，简称为内波形槽。内波形槽的槽对称中心线为一条波动线，其长轴的长度等于环形内台阶柱的高度、短轴的长度等于内波形槽的波动幅度。开凿在环形内台阶柱上的内波形槽，它的短轴和环形内台阶柱内径的圆周面相交、内波形槽的开口位于环形内台阶柱内径曲面上、它的深度接近于环形内台阶直径曲面、它的波形面垂直于环形内台阶柱内径的圆周表面；内波形槽一端和环形内台阶柱上端面相通、内波形槽的另一端和环形内台阶柱下端面相通，和内波形槽相同的多条内波形槽均匀、相间地分布在环形内台阶柱上；引流管插入环形内台阶柱的内径中，引流管直径表面和环形内台阶柱内径的圆周表面接触、上端面高于环形槽、下端面深入到环形内台阶柱的下端面附近处；高温流体由内波形槽的下端进入、从内波形槽的上端流出，在内波形槽中流动的高温流体冲刷其流动方向上的内波形槽的波形面，并向内波形槽的波形面输入热量。(其中：环形内台阶柱内径的圆周表面等同于环形内台阶柱内径曲面。)如图3中、图12和图13中所示。
[0016] 所开凿外波形槽的长轴，按一定的
螺旋角度环绕在环形外台阶内径曲面上，使外波形槽上端和下端在环形外台阶内径曲面的圆周线方向上相差一定的角度而构成螺旋外波形槽；螺旋外波形槽的槽对称中心线为一条螺旋波形线，螺旋外波形槽的螺旋轴心线和空心圆柱的轴心线重合，和螺旋外波形槽相同的多条螺旋外波形槽均匀、相间地分布在环形外台阶上；气体工质跟随活塞的运动在螺旋外波形槽中作往复流动，流动的气体工质冲刷其流动方向上的螺旋外波形槽的波形面，并从螺旋外波形槽的波形面吸收热量。
[0017] 所开凿内波形槽的长轴，按一定的螺旋角度环绕在环形内台阶内径曲面上，使内波形槽上端和下端在环形内台阶内径曲面的圆周线方向上相差一定的角度而构成螺旋内波形槽；螺旋内波形槽的槽对称中心线为一条螺旋波形线，螺旋内波形槽的螺旋轴心线和空心圆柱的轴心线重合，和螺旋内波形槽相同的多条螺旋内波形槽均匀、相间地分布在环形内台阶柱上；高温流体由螺旋内波形槽的下端进入、从螺旋内波形槽的上端流出，在螺旋内波形槽中流动的高温流体冲刷其流动方向上的螺旋内波形槽的波形面，并向螺旋内波形槽的波形面输入热量。
[0018] 以上所述配气活塞式斯特林发动机中：
[0019] 在气缸外表面套上一个外隔热管和环形槽的外表面盖上一个隔热环形槽，外隔热管和隔热环形槽减小了气缸、环形槽流向斯特林热力系统外的
热能损失。
[0020] 引流管内可以设置空气——气态
燃料或液态燃料混合器、点火装置等，为斯特林发动机使用气态燃料或液态燃料提供条件。
[0021] 可向引流管内注入携带高温热能的液态或气态流体，为斯特林发动机提供热能。
[0022] 抽去引流管，把直径略小于环形内台阶柱直径的
石英玻璃圆片盖在环形内台阶柱上；聚焦后的
太阳能光斑透过石英玻璃圆片照射在环形内台阶柱和半球壳所围成的空腔内，并向斯特林发动机内输入热能。
[0023] 本发明对上述配气活塞式斯特林发动机机械构造的改进，亦适用于双作用式斯特林发动机。这是本技术领域的工程技术人员容易联想到的和容易做到的。
[0024] 上述斯特林发动机降低了气缸和加热器对高级耐热合金在高温条件下的机械强度的要求，同时降低并稳定了气缸体的温度、减少了气缸的热损失。因此，气缸和加热器可使用稍低等级的高级耐热合金来制造而达到以前使用高等级的高级耐热合金的效果；它可降低斯特林发动机的制造成本，提高斯特林发动机的热效率和寿命。这为斯特林发动机的发展和应用创造了有利条件。
[0026] 下面结合附图和
实施例对本发明进一步说明。
[0027] 图1是本发明斯特林发动机的机械构造结构原理部分剖视图。
[0028] 图2是图1中的环形槽剖视图。
[0029] 图3是本发明斯特林发动机的空心圆柱上端面垂直向下的方向设置环形外台阶和环形内台阶剖视图。
[0030] 图4是图1中的球冠壳剖视图。
[0031] 图5是本发明斯特林发动机中气缸、环形槽、环形档板、空心圆柱、圆环及其它圆环、内圆环及其它内圆环、球冠壳构成一个整体结构的剖视图。
[0032] 图6是图5中A-A向的剖视图。
[0033] 图7是图1中的隔热管剖视图。
[0034] 图8是图1中的引流管剖视图。
[0035] 图9是图1中的隔热环剖视图。
[0036] 图10是图1中的套管剖视图。
[0037] 图11是本发明斯特林发动机的气体工质导流管、封头、部分回热器壳体结构剖视图。
[0038] 图12是本发明斯特林发动机在环形外台阶柱和环形内台阶柱上分别开凿内、外波形槽的剖视图。
[0039] 图13是图12中B-B向的剖视图。
[0040] 在附图中相同的附图标记用来表示同一部件。
[0041] 具体实施方案一
[0042] 现主要以配气活塞式斯特林发动机机械构造为例来说明，其机械构造结构原理剖视图如图1所示和其加热器25如图5中虚线框26内所围部件所示：
[0043] 沿空心圆柱1上端面101垂直向下的方向设置环形外台阶102和环形内台阶103。环形外台阶102和空心圆柱1下端面104及环形外台阶102直径曲面107和环形外台阶
102内径曲面109所围空间构成环形外台阶柱105，环形外台阶102内径曲面109为空心圆柱1上端面101直径曲面108垂直向下的延伸曲面；环形内台阶103和空心圆柱1下端面
104及环形内台阶103内径曲面110和环形内台阶103直径曲面112所围空间构成环形内台阶柱106，环形内台阶103直径曲面112为空心圆柱1上端面101内径曲面111垂直向下的延伸曲面。如图3中所示。
[0044] 在环形外台阶柱105上开凿环绕环形外台阶102内径曲面109的外环槽19，外环槽19的槽深度接近于环形外台阶102内径曲面109，和外环槽19相同的多个外环槽均匀、相间地分布在环形外台阶柱105上；在相邻的外环槽19和外环槽20之间构成突出的圆环16上设置连通相邻外环槽19和外环槽20的通孔18，通孔18的直径小于外环槽19的深度，和通孔18相同的多个通孔均匀、相间地分布在圆环16上；和圆环16上相同的通孔分布在每个圆环上，并且两个相邻圆环上的通孔相互错位。在环形内台阶柱106上开凿环绕环形内台阶103内径曲面110的内环槽21，内环槽21的槽深度接近于环形内台阶103直径曲面112，和内环槽21相同的多个内环槽均匀、相间地分布在环形内台阶柱106上；在相邻的内环槽21和内环槽22之间构成向内突出的内圆环15上设置连通相邻内环槽21和内环槽
22的通孔17，通孔17的直径小于内环槽21的深度，和通孔17相同的多个通孔均匀、相间地分布在内圆环15上；和内圆环15上相同的通孔分布在每个内圆环上，并且两个相邻内圆环上的通孔相互错位。如图3中、图5和图6中所示。
[0045] 环形槽2的外环形端面201厚度等于气缸3上端面的缸壁厚度、外环形端面201内径等于气缸3缸径，环形槽2的内环形端面202厚度等于空心圆柱1上端面101的厚度、内环形端面202内径等于空心圆柱1上端面101的内径，球冠壳13的壳厚度约等于空心圆柱1上端面101的厚度、球冠壳13开口的环形端面131直径等于空心圆柱1上端面101的直径。环形槽2的凹面面向气缸3内、气缸3上端面和环形槽2的外环形端面201气密连接，环形档板4的内径表面和空心圆柱1上端面101直径的表面连接，空心圆柱1上端面101和环形槽2的内环形端面202气密连接，球冠壳13的凹面面向空心圆柱1之内、空心圆柱1下端面104和球冠壳13开口的环形端面131气密连接；环形槽2的轴心延长线、空心圆柱1的轴心线、球冠壳13的轴心线、环形档板4的轴心线、圆环16及其它圆环的轴心线、内圆环15及其它内圆环的轴心线和气缸3的轴心线重合；气缸3、环形槽2、环形档板4、空心圆柱1、圆环16及其它圆环、内圆环15及其它内圆环、球冠壳13构成一个整体结构。套管5紧密地套在开凿有多个外环槽的环形外台阶柱105直径上，并且套管5内径的表面和环形外台阶柱105上各个圆环直径的表面的接触面焊接连接；套管5内径等于环形外台阶柱105的直径、高度略小于环形外台阶柱105的高度、略大于气体工质导流管9的高度、壁厚度约1～2毫米。如图5中所示。
[0046] 引流管6插入环形内台阶柱106的内径中，它的直径表面和环形内台阶柱106上各个内圆环的内径表面接触、上端面高于环形槽2、下端面深入到最下层内圆环的下端面附近处。隔热环7置于环形槽2内、环形档板4之上，隔热管8安装在气缸3内；隔热管8上端面和隔热环7的下端面接触、其下端面和气缸3下端面相接近，隔热管8上部管的内表面和环形档板4的直径表面接触；隔热管8的高度大于回热器壳体10高度加上气体工质导流管9高度再加上回热器壳体10跟随活塞运动时的最大行程，隔热管8的直径略小于气缸3缸径、内径略大于回热器壳体10直径0.1毫米左右。
[0047] 回热器壳体10顶部的封头11是一半球壳，封头11的凸面面向回热器壳体10内、其曲率半径和球冠壳13的曲率半径相近；回热器芯23顶部表面的中心和封头11的凸面顶部相接触，封头11的壳厚度等于回热器壳体10厚度。气体工质导流管9一端和回热器壳体10顶部气密连接，气体工质导流管9内径大于套管5直径0.1毫米、其直径小于回热器壳体10直径1～2毫米、其壁厚度和回热器壳体10壁厚度相近、其长度略大于回热器壳体10跟随活塞运动时的最大行程。回热器壳体10上部的直径等于气体工质导流管9直径，在等于气体工质导流管9直径的回热器壳体10上设置一通孔12以连通回热器壳体10内外，和通孔12相同的多个通孔均匀、相间地分布在等于气体工质导流管9直径的回热器壳体10上。如图11中所示。
[0048] 空心圆柱1、圆环16及其它圆环、内圆环15及其它内圆环、套管5和球冠壳13构成斯特林发动机的加热器25，如图5中虚线框26内所围部件所示；位于气缸3腔体内的加热器25所受气体工质气压压力的合力指向加热器25的轴心线，圆环16及其它圆环、内圆环15及其它内圆环和引流管6加强了加热器25承受气体工质气压压力的能力。气体工质导流管9、封头11、回热器壳体10构成一整体结构并位于气缸3内，封头11的轴心线、气体工质导流管9的轴心线、回热器壳体10的轴心线、加热器25的轴心线和气缸3的轴心线重合。高温流体(高温流体：燃烧的高温燃气、高温气态气流、高温液态液流等。)经过引流管6由最下面一个内圆环上的多个通孔进入，并通过各个内圆环上的多个通孔逐级向上穿越各个内圆环，从最上面一个内圆环上的多个通孔流出，并依次向各个内圆环输入热量；气体工质跟随活塞的运动依次在回热器芯23、回热器壳体10上部的通孔12及其上各个通孔、气体工质导流管9和隔热管8之间的间隙24、各个圆环上的多个通孔、封头11和气体工质导流管9及球冠壳13以及最下一个圆环的下端面所围成的热腔气缸14中作往复流动，流动的气体工质通过各个圆环上的多个通孔逐级穿越各个圆环，并依次从各个圆环上吸收热量。置于气缸3内的隔热管8、置于环形槽2内的隔热环7减小了流向气缸3、环形槽2的热量，同时降低了气缸3、环形槽2的工作温度。
[0049] 沿垂直于隔热管、隔热环的圆周线方向，可分别将其均匀地分割成二段或二段以上；它们可用耐高温陶瓷制造，如：三氧化二铝、氮化硼等为基础原材料的高温陶瓷制品。
[0050] 具体实施方案二
[0051] 沿环形外台阶柱105高度向下的方向、在环形外台阶柱105上开凿波形槽，简称为外波形槽1051。外波形槽1051的槽对称中心线为一条波动线，其长轴的长度等于环形外台阶柱105的高度、短轴的长度等于外波形槽1051的波动幅度。开凿在环形外台阶柱105上的外波形槽1051，它的短轴和环形外台阶柱105直径的圆周面相交、外波形槽1051的开口1052位于环形外台阶柱105直径的圆周表面上、它的深度接近于环形外台阶102内径曲面109、它的波形面垂直于环形外台阶柱105直径的圆周表面；外波形槽1051一端和环形外台阶柱105上端面102相通、外波形槽1051的另一端和环形外台阶柱105下端面104相通，和外波形槽1051相同的多条外波形槽均匀、相间地分布在环形外台阶柱105上；套管5紧密地套在开凿有外波形槽1051的环形外台阶柱105直径的圆周表面上，并且套管5和环形外台阶柱105的接触面焊接连接；气体工质跟随活塞的运动在外波形槽1051中作往复流动，流动的气体工质冲刷其流动方向上的外波形槽1051的波形面，并从外波形槽1051的波形面吸收热量。(其中：环形外台阶柱105直径的圆周表面等同于环形外台阶102直径曲面107。)如图3中、图12和图13中所示。
[0052] 具体实施方案三
[0053] 沿环形内台阶柱106高度向下的方向、在环形内台阶柱106上开凿波形槽，简称为内波形槽1061。内波形槽1061的槽对称中心线为一条波动线，其长轴的长度等于环形内台阶柱106的高度、短轴的长度等于内波形槽1061的波动幅度。开凿在环形内台阶柱106上的内波形槽1061，它的短轴和环形内台阶柱106内径的圆周面相交、内波形槽1061的开口1062位于环形内台阶柱106内径曲面110上、它的深度接近于环形内台阶103直径曲面112、它的波形面垂直于环形内台阶柱106内径的圆周表面；内波形槽1061一端和环形内台阶柱106上端面相通、内波形槽1061的另一端和环形内台阶柱106下端面1041相通，和内波形槽1061相同的多条内波形槽均匀、相间地分布在环形内台阶柱106上；引流管6插入环形内台阶柱106的内径中，引流管6直径表面和环形内台阶柱106内径的圆周表面接触、上端面高于环形槽2、下端面伸入到环形内台阶柱106的下端面附近处；高温流体由内波形槽1061的下端进入、从内波形槽1061的上端流出，在内波形槽1061中流动的高温流体冲刷其流动方向上的内波形槽1061的波形面，并向内波形槽1061的波形面输入热量。(其中：
环形内台阶柱106内径的圆周表面等同于环形内台阶柱106内径曲面110。)如图3中、图
12和图13中所示。
[0054] 具体实施方案四
[0055] 所开凿外波形槽的长轴，按一定的螺旋角度环绕在环形外台阶内径曲面上，使外波形槽上端和下端在环形外台阶内径曲面的圆周线方向上相差一定的角度而构成螺旋外波形槽；螺旋外波形槽的槽对称中心线为一条螺旋波形线，螺旋外波形槽的螺旋轴心线和空心圆柱的轴心线重合，和螺旋外波形槽相同的多条螺旋外波形槽均匀、相间地分布在环形外台阶上；气体工质跟随活塞的运动在螺旋外波形槽中作往复流动，流动的气体工质冲刷其流动方向上的螺旋外波形槽的波形面，并从螺旋外波形槽的波形面吸收热量。
[0056] 具体实施方案五
[0057] 所开凿内波形槽的长轴，按一定的螺旋角度环绕在环形内台阶内径曲面上，使内波形槽上端和下端在环形内台阶内径曲面的圆周线方向上相差一定的角度而构成螺旋内波形槽；螺旋内波形槽的槽对称中心线为一条螺旋波形线，螺旋内波形槽的螺旋轴心线和空心圆柱的轴心线重合，和螺旋内波形槽相同的多条螺旋内波形槽均匀、相间地分布在环形内台阶柱上；高温流体由螺旋内波形槽的下端进入、从螺旋内波形槽的上端流出，在螺旋内波形槽中流动的高温流体冲刷其流动方向上的螺旋内波形槽的波形面，并向螺旋内波形槽的波形面输入热量。
[0058] 以上所述具体实施方案中；
[0059] 在气缸外表面套上一个外隔热管和环形槽的外表面盖上一个隔热环形槽，外隔热管和隔热环形槽减小了气缸、环形槽流向斯特林热力系统外的热能损失。
[0060] 引流管内可以设置空气——气态燃料或液态燃料混合器、点火装置等，为斯特林发动机使用气态燃料或液态燃料提供条件。
[0061] 可向引流管内注入携带高温热能的液态或气态流体，为斯特林发动机提供热能。
[0062] 抽去引流管，把直径略小于环形内台阶柱直径的石英玻璃圆片盖在环形内台阶柱上；聚焦后的太阳能光斑透过石英玻璃圆片照射在环形内台阶柱和半球壳所围成的空腔内，并向斯特林发动机内输入热能。
[0063] 本发明对上述配气活塞式斯特林发动机机械构造的改进，亦适用于双作用式斯特林发动机。这是本技术领域的工程技术人员容易联想到的和容易做到的。
[0064] 本发明所述斯特林发动机实施例仅是示例性的，但本发明并不限于此。在本发明
权利要求所限定的范围内，做出的改变和修正都将落入本发明的范围。
