簡易史特林引擎驅動車的製作方法
2023-12-01 12:56:51 1
專利名稱：簡易史特林引擎驅動車的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種簡易史特林引擎驅動車，尤指一種藉簡化的史特林引擎所驅動的車。
背景技術：
先行所知國內外之史特林引擎驅動車，有些設計為代步用的交通工具，但是結構複雜，涉及精密複雜的加工技術，造價高昂，卻至今尚未臻實用，也無法作為休閒娛樂器材。
教學用的小型史特林引擎驅動車，多以玻璃試管或類似的管狀容器作為溫差氣室，用另一支在溫差氣室中的較小的玻璃試管或類似的管狀物體作為移氣胴體，移氣胴體在溫差氣室中沿水平方向作往復運動，一方面須用酒精作為燃料，燃燒溫度較高，史特林引擎運轉的速度快，玻璃制的部分易損壞，另一方面移氣連杆受到彎曲的力量，須具有較大的剛性；此外，將這一類教學用的史特林引擎驅動車的尺寸放大時，試管狀的溫差氣室和試管狀的移氣胴體不利於加熱溫差氣室中的工作作流體。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種簡易的史特林引擎驅動車，其可以在史特林引擎之溫差氣室溫差不大的條件下行駛，可以有效加熱溫差氣室中的工作流體。
本實用新型的技術方案是一種簡易史特林引擎驅動車，包括有一車身骨架；一溫差氣室，該溫差氣室由散熱部和受熱部構成，該溫差氣室系由該車身骨架固定在適當位置，該溫差氣室裝設有一細管和一連通管，該溫差氣室內有一移氣胴體；一飛輪，該飛輪裝設有一引擎轉軸和一曲軸，該引擎轉軸置於該車身骨架上的軸承中；一移氣連杆，該移氣連杆由一平衡槓桿、一牽動杆以及一可撓彈性杆或一剛性杆等構成，該平衡槓桿於適當位置樞接該車身骨架，該平衡槓桿一端樞接該牽動杆，另一端樞接該可撓彈性杆，或藉由一短接杆或一撓性杆樞接該剛性杆，該可撓彈性杆或該剛性杆經由該細管伸入該溫差氣室中連接該移氣胴體，該牽動杆下端樞接該曲軸；一汽缸，該汽缸裝設於該車身骨架上，該汽缸經由該連通管連通該溫差氣室；一活塞，該活塞置於該汽缸中，該活塞樞接一動力連杆，該動力連杆另一端樞接該曲軸；一驅動輪，該驅動輪上設有一輪軸，該輪軸置於安裝在該車身骨架上的軸承中；一減速裝置，該減速裝置可將該引擎轉軸的扭力傳送到轉速較慢的該輪軸；一加熱器，該加熱器由一燃燒室和一火爐構成，該加熱器裝設於該車身骨架之適當位置，加熱該溫差氣室之該受熱部；兩導向輪，該等導向輪裝設於車身骨架之適當位置，藉此組成簡易史特林引擎驅動車。
本實用新型與現有技術相比有如下優點本創作所提供的簡易史特林引擎驅動車，利用該移氣胴體和該溫差氣室的形狀，使該溫差氣室中的工作流體佔有薄薄的空間，有效增加工作流體經該散熱部散熱和經該受熱部被加熱的效果，必要時可以降低該溫差氣室的溫差而史特林引擎仍能運轉，又因為該受熱部和該散熱部分別在該溫差氣室的下方和上方，可以很簡易的方式在該散熱部加裝氣冷片、水冷盒或熱管等加強散熱的裝置，亦可利用加裝了該通風孔和該煙囪的該燃燒室有效加熱該受熱部；此外，該移氣胴體上下往復移動的運動方向，平行重力的方向，使牽動該移氣胴體的該可撓彈性杆或該剛性杆不受彎曲的力量，所以該可撓彈性杆或該剛性杆直徑可以相當小，以致於該可撓彈性杆或該剛性杆通過該細管伸入該溫差氣室中進而結合該移氣胴體時，容易維持該溫差氣室的氣密狀態，而且史特林引擎簡單結合該車身骨架，有效簡化史特林引擎驅動車的構造。
附圖1為本實用新型的第一實施例的立體示意圖；附圖2為本實用新型的第一實施例的散熱部加裝氣冷片的立體示意圖；附圖3為本實用新型的第一實施例的散熱部加裝水冷盒的立體示意圖；附圖4為本實用新型的第一實施例的散熱部加裝熱管的立體示意圖；附圖5為本實用新型的第一實施例的燃燒室加裝煙囪和通風孔的立體示意圖；附圖6為本實用新型的第一實施例的可撓彈性杆與平衡槓桿的另一樞接方式之立體示意圖；附圖7為本實用新型的第一實施例的車身骨架與平衡槓桿的另一樞接方式之立體示意圖；附圖8為本實用新型的第一實施例的剛性杆和撓性杆的立體示意圖；附圖9為本實用新型的第一實施例的剛性杆和短接杆的立體示意圖；附圖10為本實用新型的第一實施例的可彎動力連杆牢接活塞的立體示意圖；附圖11為本實用新型的第一實施例的鏈齒輪和鏈條減速裝置的立體示意圖；附圖12為本實用新型的第二實施例的立體示意圖；其中10、車身骨架；22、溫差氣室25、散熱部26、受熱部27、細管28、連通管29、移氣胴體33、飛輪34、引擎轉軸 35、曲軸39、軸承44、移氣連杆45、牽動杆 46、平衡槓桿 47、可撓彈性杆53、汽缸54、活塞 55、動力連杆66、驅動輪 67、輪軸 69、軸承77、減速裝置78、小齒輪79、大齒輪83、加熱器 84、燃燒室85、火爐90、導向輪 91、圓軸 92、圓軸93、圓軸251 氣冷片252 水冷盒253 熱管841 煙囪 842 通風孔471 剛性杆 472 撓性杆473 短接杆555 彎動力連杆 700 鏈條 799 大鏈齒輪788 小鏈齒輪903 座椅 905 方向盤具體實施方式
附圖1為本創作第一實施例之立體示意圖。如附圖1所示，其包括有一車身骨架10，該車身骨架10主要功能為安裝各項零件於適當位置，使史特林引擎得以運轉，簡易史特林引擎驅動車得以行駛；一溫差氣室22，該溫差氣室22由散熱部25和受熱部26構成，形成一中空的密封容器，該散熱部25由導熱率佳的材質製作以便散熱，使該散熱部25之溫度不會大幅升高，該溫差氣室22固定在該車身骨架10之適當位置，該溫差氣室22裝設有一細管27和一連通管28，該細管27和該連通管28均為中空的管，該溫差氣室22內有一移氣胴體29，該移氣胴體29之體積較該溫差氣室22之容積小，該移氣胴體29可以在該溫差氣室22中移動而改變該溫差氣室22內工作流體之位置，使工作流體在靠近該散熱部25或在靠近該受熱部26時，工作流體所佔空間之形狀大致是一薄層，以增加工作流體受熱或散熱的面積；一飛輪33，該飛輪33裝設有一引擎轉軸34和一曲軸35，該引擎轉軸34裝設於該飛輪33之中心處，該引擎轉軸34置於該車身骨架10上的軸承39中；一移氣連杆44，該移氣連杆44系由一可撓彈性杆47、一平衡槓桿46、以及一牽動杆45構成，該平衡槓桿46於適當位置利用圓軸92樞接該車身骨架10，該平衡槓桿46兩端分別利用圓軸91樞接該牽動杆45和利用圓軸93樞接該可撓彈性杆47，該平衡槓桿46不可變形但形狀未必是直線形，該平衡槓桿46兩側力臂可夾一適當角度，該可撓彈性杆47之某段具有可撓性，可輕易彎曲，該可撓彈性杆47經由該細管27伸入該溫差氣室22中連接該移氣胴體29，該牽動杆45下端樞接該曲軸35，當該飛輪33轉動時，該飛輪33上的該曲軸35會牽動該牽動杆45，進而牽動該平衡槓桿46，該平衡槓桿46牽動該可撓彈性杆47，該可撓彈性杆47因某段具有可輕易彎曲的特性，所以可順利穿過該細管27而在其中往復運動，進而牽動該移氣胴體29在該溫差氣室22中作往復運動，將工作流體反覆移往該散熱部25和該受熱部26；一汽缸53，該汽缸53裝設於該車身骨架10上，該汽缸53經由該連通管28連通該溫差氣室22；一活塞54，該活塞54置於該汽缸53中，該活塞54以習用之技術樞接一動力連杆55，該動力連杆55另一端樞接該曲軸35；一驅動輪66，該驅動輪66之圓心處設有一輪軸67，該輪軸67置於安裝在該車身骨架10上的軸承69中；一減速裝置77，該減速裝置77由一安裝在該輪軸67上的大齒輪79和一安裝在引擎轉軸34上的小齒輪78構成，該小齒輪78以習知之方式轉動該大齒輪79；一加熱器83，該加熱器83裝設於該車身骨架10之適當位置，該加熱器83由一燃燒室84和一火爐85構成，該火爐85置於燃燒室84中，該火爐85中燃燒燃料，加熱該溫差氣室22之該受熱部26，該燃燒室84具有防風吹熄火焰、排出燃燒廢氣和儲存燃料之功能；兩導向輪90，該等導向輪90以習知之技術裝設於車身骨架10之適當位置，具有改變簡易史特林引擎驅動車行進方向等功能。
參見附圖2，本創作第一實施例之該散熱部25可進一步加裝氣冷片251，該氣冷片251由導熱率高的材質製成，並與該散熱部25密接，使該散熱部25的熱可傳導到該氣冷片251上，增加散熱效果，該等氣冷片251之尺寸、形狀和數目均可視需要決定。
參見附圖3，本創作第一實施例之該散熱部25可進一步加裝水冷盒252，該水冷盒252由導熱率高的材質製成，並與該散熱部25密接，使該散熱部25的熱可傳導到該水冷盒252上，水冷盒252內盛水，利用水冷盒252中的水來冷卻該散熱部25，增加散熱效果，該等水冷盒252之尺寸、形狀和數目均可視需要決定。
參見附圖4，本創作第一實施例之該散熱部25可進一步加裝熱管253(heattube)，該熱管253由導熱率高的材質製成，該熱管253內有工作流體，並與該散熱部25密接，使該散熱部25的熱可傳導到該熱管253上，該等熱管253利用習知的熱管工作原理增加散熱效果，該等熱管253之尺寸、形狀和數目均可視需要決定。
參見附圖5，本創作第一實施例之該燃燒室84可以製成防風的容器形狀，並且進一步加裝煙囪841和通風孔842，該通風孔842可供給空氣助燃，維持燃料燃燒之穩定，該煙囪841導引高溫的廢氣遠離該溫差氣室22，使高溫的廢氣不致於沿著該溫差氣室22周圍上竄到該散熱部25而妨礙該散熱部25之散熱，併集中加熱該受熱部26之某區域，維持該散熱部25和該受熱部26之間的溫度差異。
參見附圖6，本創作第一實施例之該可撓彈性杆47與該平衡槓桿46可以另一種樞接方式樞接，其中該圓軸93貫穿該可撓彈性杆47上端，該圓軸93兩端樞接該平衡槓桿46。
參見附圖7，本創作第一實施例之該車身骨架10與該平衡槓桿46可以另一種樞接方式樞接，其中該圓軸92與該平衡槓桿46結合，該圓軸92兩端樞接該車身骨架10，使該平衡槓桿46作動更為穩定。
參見附圖8，附圖1中本創作第一實施例之該可撓彈性杆47可以一剛性杆471和一撓性杆472取代，該撓性杆472可以彎曲，該剛性杆471不可彎曲變形，其中該剛性杆471通過該細管27而伸入該溫差氣室22中連結該移氣胴體29，該剛性杆471上端連接該撓性杆472，該撓性杆472藉圓軸93樞接該平衡槓桿46。
參見附圖9，附圖1中本創作第一實施例之該可撓彈性杆47可以一剛性杆471和一短接杆473取代，該短接杆473和該剛性杆471均不可彎曲變形，其中該剛性杆471通過該細管27而伸入該溫差氣室22中連結該移氣胴體29，該剛性杆471上端樞接該短接杆473，該短接杆473藉圓軸93樞接該平衡槓桿46。
參見附圖10，本創作第一實施例之該動力連杆55可以一可彎動力連杆555取代，該可彎動力連杆555一端直接固定在該活塞54底部，該可彎動力連杆555另一端樞接該曲軸35，該可彎動力連杆555接近該活塞54的區段具有可彎曲性。
參見附圖11，本創作第一實施例之該減速裝置77由一安裝在該輪軸67上的大鏈齒輪799和一安裝在引擎轉軸34上的小鏈齒輪788構成，該小鏈齒輪788以習知的鏈條700傳動該大鏈齒輪799。
附圖12為本創作第二實施例之立體示意圖。如附圖12所示，本創作第二實施例與本創作第一實施例大略相同，但本創作第二實施例之尺寸較第一實施例者大；本創作第二實施例中之減速裝置77可採用任何習知的技術；本創作第二實施例之該移氣連杆44由一剛性杆471和一短接杆473、一平衡槓桿46、以及一牽動杆45構成，該平衡槓桿46於適當位置利用圓軸92樞接該車身骨架10，該平衡槓桿46兩端分別利用圓軸91樞接該牽動杆45和利用圓軸93樞接該短接杆473，該短接杆473和該剛性杆471均不可彎曲變形，其中該剛性杆471通過該細管27而伸入該溫差氣室22中連結該移氣胴體29，該剛性杆471上端樞接該短接杆473；本創作第二實施例於車身骨架10上加裝座椅903供駕駛人員乘坐；本創作第二實施例加裝習知的方向盤905以控制兩導向輪90之方向；本創作第二實施例中之該散熱部25進一步加裝水冷盒252，該水冷盒252由導熱率高的材質製成，並與該散熱部25密接，使該散熱部25的熱可傳導到該水冷盒252上，水冷盒252內盛水，利用水冷盒252中的水吸熱及對流來冷卻該散熱部25，增加散熱效果，該等水冷盒252之尺寸、形狀和數目均可視需要決定；本創作第二實施例之該燃燒室84也製成防風的容器造型，並且進一步加裝煙囪841和通風孔842，該通風孔842可供給空氣助燃，該等煙囪841導引高溫的廢氣遠離該溫差氣室22，使高溫的廢氣不致於沿著該溫差氣室22周圍上竄到該散熱部25而妨礙該散熱部25之散熱，併集中加熱該受熱部26之某區域，維持該散熱部25和該受熱部26之間的溫度差異。
以上所述，僅為本創作實施例之較簡便實施情形而已，並非用來限定本創作之實施範圍，本創作之特徵並不限於此，例如改變平衡槓桿的造型和結構，利用桁架或類似桁架的結構，增加平衡槓桿的強度同時減輕其重量；或者改變牽動杆的造型和結構，利用桁架或類似桁架的結構，增加牽動稈的強度同時減輕其重量；或者以習用其它的樞接方式樞接車身骨架和平衡槓桿，或以習用的其它樞接方式樞接可撓彈性杆和平衡槓桿，或以習用的其它樞接方式樞接短接杆和平衡槓桿，或以習用的其它樞接方式樞接撓性杆和平衡槓桿，或以習用的其它樞接方式樞接牽動杆和平衡槓桿；或者改變飛輪的造型和結構，使飛輪為輪形或設有圖紋潤飾；或者改變車身骨架的造型和結構，以類似桁架的結構減輕車身骨架的重量並增加其強度，或車身骨架設有圖紋潤飾，或車身骨架製成如習用車輛之車身而具有門窗、後照鏡等；或者以習用之遙控器材、單晶片自動控制來控制導向輪，以便控制簡易史特林引擎驅動車行駛的方向；或者將驅動輪和導向輪均裝設習用的避震裝置或習用的剎車裝置；或者用習用的變速裝置取代減速裝置；或者將引擎轉軸和輪軸置於身車骨架上更理想更多的軸承中，使其運轉更穩定順利；或者視需要變更煙囪和通風孔之造型、位置和數目，均不離本創作之精神與創作範圍，亦即凡依本創作申請專利範圍所作的均等變化與可輕易思及的修飾，皆為本創作之申請專利範圍所涵蓋。
權利要求1.一種簡易史特林引擎驅動車，其特徵是它包括一車身骨架；一溫差氣室，該溫差氣室由散熱部和受熱部構成，該溫差氣室固定設置在該車身骨架上，該溫差氣室裝設有一細管和一連通管，該溫差氣室內有一移氣胴體；一飛輪，該飛輪裝設有一引擎轉軸和一曲軸，該引擎轉軸置於該車身骨架上的軸承中；一移氣連杆，該移氣連杆由一可撓彈性杆和一平衡槓桿以及一牽動杆構成，該平衡槓桿相樞接於該車身骨架上，該平衡槓桿兩端分別樞接該牽動杆和該可撓彈性杆，該可撓彈性杆經由該細管伸入該溫差氣室中並與該移氣胴體相連接，該牽動杆下端樞接該曲軸；一汽缸，該汽缸裝設於該車身骨架上，該汽缸經由該連通管連通該溫差氣室；一活塞，該活塞置於該汽缸中，該活塞樞接一動力連杆，該動力連杆另一端樞接該曲軸；一驅動輪，該驅動輪上設有一輪軸，該輪軸置於安裝在該車身骨架上的軸承中；一減速裝置，該減速裝置由一安裝在該輪軸上的大齒輪和一安裝在引擎轉軸上的小齒輪構成，該小齒輪與該大齒輪相嚙合；一加熱器，該加熱器由一燃燒室和一火爐構成，該加熱器裝設於該車身骨架上，加熱該溫差氣室之該受熱部；兩導向輪，該等導向輪裝設於車身骨架上。
2.根據權利要求1所述的簡易史特林引擎驅動車，其特徵在於其中該燃燒室加裝煙囪和通風孔。
3.根據權利要求1所述的簡易史特林引擎驅動車，其特徵在於其中該溫差氣室的該散熱部具有多數個氣冷片。
4.根據權利要求1所述的簡易史特林引擎驅動車，其特徵在於其中該溫差氣室的該散熱部具有多數個水冷盒。
5.根據權利要求1所述的簡易史特林引擎驅動車，其特徵在於其中該溫差氣室的該散熱部具有多數個熱管。
6.根據權利要求1所述的簡易史特林引擎驅動車，其特徵在於其中該減速裝置由一安裝在該輪軸上的大鏈齒輪和一安裝在該引擎轉軸上的小鏈齒輪構成，該小鏈齒輪藉由一鏈條傳動該大鏈齒輪。
7.根據權利要求1所述的簡易史特林引擎驅動車，其特徵在於其中該移氣連杆由一剛性杆和一撓性杆和一平衡槓桿和一牽動杆構成，該剛性杆通過該細管而伸入該溫差氣室中連結該移氣胴體，該剛性杆上端連接該撓性杆，該撓性杆上端樞接該平衡槓桿。
8.根據權利要求1所述的簡易史特林引擎驅動車，其特徵在於其中該移氣連杆由一剛性杆和一短接杆和一平衡槓桿和一牽動杆構成，該剛性杆通過該細管而伸入該溫差氣室中連結該移氣胴體，該剛性杆的上端樞接於該短接杆，該短接杆的上端樞接於該平衡槓桿。
9.根據權利要求1所述的簡易史特林引擎驅動車，其特徵在於該活塞直接牢固結合一可彎動力連杆，該可彎動力連杆另一端樞接於該曲軸，該可彎動力連杆接近該活塞的區段具有可彎曲性。
10.根據權利要求1所述的簡易史特林引擎驅動車，其特徵在於其中該減速裝置為習知的變速裝置；該移氣連杆系由一剛性杆和一短接杆和一平衡槓桿以及一牽動杆構成，該平衡槓桿相樞接於該車身骨架上，該平衡槓桿兩端分別樞接該牽動杆和該短接杆，該短接杆下端樞接該剛性杆上端，該剛性杆通過該細管而伸入該溫差氣室中連結該移氣胴體；該溫差氣室之該散熱部加裝多數個水冷盒；該燃燒室加裝煙囪和通風孔；該車身骨架上加裝座椅供駕駛人員乘坐；該等導向輪藉由一方向盤控制方向。
11.根據權利要求1所述的簡易史特林引擎驅動車，其特徵在於其中該溫差氣室至少一部分透明，該汽缸至少一部分透明，該細管至少一部分透明。
12.根據權利要求11所述的簡易史特林引擎驅動車，其特徵在於其中該細管管徑小於0.5公釐。
專利摘要一種簡易史特林引擎驅動車，其包括有車身骨架、溫差氣室、飛輪、移氣連杆、汽缸、活塞、驅動輪、減速裝置、加熱器、導向輪。其中該溫差氣室系由散熱部和受熱部構成，該溫差氣室設置於該車身骨架上，該加熱器由一燃燒室和一火爐構成，該加熱器裝設於該車身骨架，該火爐設置於該燃燒室中，該燃燒室具有防風、排廢氣和儲存燃料之功能，燃料在該火爐中燃燒，加熱該溫差氣室之該受熱部，該導向輪以習用之方式裝設於車身骨架，藉此組成構造簡單的史特林引擎驅動車。其可以在史特林引擎之溫差氣室溫差不大的條件下行駛，可以有效加熱溫差氣室中的工作流體，並且其結構簡單，容易實現。
文檔編號B60K3/00GK2921325SQ200620072968
公開日2007年7月11日 申請日期2006年4月25日 優先權日2006年4月25日
發明者周鑑恆 申請人:周鑑恆