[實用新型]斯特林循環裝置

有效

• 申請號: 201220491067.6
• 申請日: 2012-09-25
• 公開（公告）號: CN202832847U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 程一峰
• 申請（專利權）人: 寧波華斯特林電機制造有限公司
• 主分類號: F02G1/043
• 分類號: F02G1/043;F02K7/18;H02K35/02
• 代理公司: 北京青松知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11384
• 代理人: 鄭青松

技術領域

本實用新型涉及利用斯特林循環進行發電及冷卻等的斯特林循環裝置。

背景技術

目前已知有將置換器和活塞同軸配置于氣缸內的構造的斯特林循環裝置，其作為發電機及冷凍機等實用化。同時，在這種斯特林循環裝置中，在活塞上安裝有永久磁鐵，且夾持該永久磁鐵配置定子和軛鐵。在發電機的情況下，因從外部給予的溫度差而工作氣體重復壓縮和膨脹，由此活塞往復運動，該運動能量通過永久磁鐵和定子的電磁作用而變換成電能。另一方面，在冷凍機的情況下，通過在定子的電磁線圈中流過驅動電流，活塞往復運動，伴隨該往復運動，工作氣體重復壓縮和膨脹，由此產生低溫部和高溫部的溫度差。

在斯特林循環裝置中，通過置換器及活塞在氣缸內往復運動，實現斯特林循環的氣體的壓縮及膨脹。置換器及活塞需要以接近斯特林循環的理想的壓縮、膨脹的方式保持充分的氣密性，并且在氣缸內往復運動。但是，為保持氣密性而置換器及活塞的外面和氣缸的內面的間隙過窄時，摩擦帶來的損失增加。因此，該間隙的大小根據氣體的泄漏帶來的損失和滑動摩擦帶來的損失的均衡來決定。

現有的斯特林循環裝置中，以置換器及活塞盡可能地保持規定的間隙（例如數10μｍ）在氣缸內往復運動的方式決定驅動置換器及活塞的連桿的鋼性。即，將連桿的直徑加粗到往復運動時不會因連桿“撓曲（柔軟）”而置換器及活塞引起橫向振動的程度。

但是，置換器、活塞中心軸和氣缸的中心軸的錯位因組裝誤差及零件尺寸的誤差等而不能避免。當存在上述的中心軸的錯位時，在連桿的鋼性高的現有的斯特林循環裝置中，置換器、活塞容易與氣缸內的一部分強接觸。其結果是氣缸和置換器、活塞的滑動摩擦增大，能量損失增大。另外，因氣缸內的一部分的磨損提前，從而耐久性降低。

發明內容

本實用新型是鑒于這樣的情況而創立的，其目的在于，提供一種能夠抑制置換器、活塞的中心軸和氣缸的中心軸的偏差引起的氣缸內的摩擦的斯特林循環裝置。

本實用新型的斯特林循環裝置具有：固定于外殼中的氣缸、可往復運動地插入所述氣缸的一端的置換器、可往復運動地插入所述氣缸的另一端的活塞、與圓筒狀的所述氣缸的軸方向平行地延伸且一端與所述置換器連接的第一連桿、與所述氣缸的軸方向平行地延伸且一端與所述活塞連接的第二連桿、連接于所述第一連桿的另一端且經由所述第一連桿對所述置換器施力的第一彈簧部件、連接于所述第二連桿的另一端且經由所述第二連桿對所述活塞施力的第二彈簧部件。所述第一連桿及所述第二連桿的至少一方具有可通過所述彈簧部件的彈力而產生彈性變形的規定的直徑。

優選的是，第一連桿及所述第二連桿的至少一方具有隨著接近末端而直徑比所述規定的直徑逐漸變粗的擴徑部。

優選的是，所述置換器具有：在所述氣缸的內面滑動的大徑部、位于與所述大徑部同軸上且直徑比所述大徑部小的圓筒狀的小徑部。所述活塞具有承受所述氣缸的所述小徑部的貫通部，所述第一連桿通過所述小徑部的空洞與所述氣缸的所述大徑部連接。

優選的是，所述活塞具有通過面向所述置換器的端壁部封閉一端的圓筒狀的形狀。所述貫通部形成于所述活塞的所述端壁部的中央部分。多個所述第二連桿連接于所述活塞的所述端壁部。

優選的是，所述第一彈簧部件及所述第二彈簧部件包含具有彈性的板狀部件。所述第二彈簧部件的所述板狀部件具有所述第一連桿貫通的孔。

實用新型效果

根據本實用新型，能夠提供一種能夠抑制置換器、活塞的中心軸和氣缸的中心軸的偏差引起的氣缸內的摩擦的斯特林循環裝置。

附圖說明

圖1是表示本實用新型實施方式的斯特林循環裝置的構成之一例的剖面圖；

圖2是圖解圖1所示的斯特林循環裝置的置換器和活塞的主要部分的圖；

圖3是表示圖1所示的斯特林循環裝置的置換器驅動用的連桿的圖。

符號說明

1…外殼、2…上部外殼、3…中間部外殼、5…氣缸保持部、6…外部片、7…下部外殼、8…蓋部、10…上部氣缸、11…下部氣缸、12…膨脹室、13…吸熱片、14…蓄熱式熱交換器（再生器）、15…散熱片、16…連通孔、17…壓縮室、18…軛鐵、19…軛鐵保持部、20…活塞、21…基部、22…貫通部、23、24…滑動部、25…磁鐵、30…定子、33…線圈、36…鐵心、40…支承部、41…支柱、43…支承基臺、51、52…彈簧部件、61、62…連桿、70…置換器、71…基部、72…滑動部、73…頭部。

具體實施方式