[實用新型]一種擺動活塞式密閉裝置及利用該裝置的發(fā)電機和制冷機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820786593.2
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN208870707U
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張先舟;汪愛國;戴欽
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥雙擎動力科技有限公司
• 主分類號: F02G1/043
• 分類號: F02G1/043;F02G1/053
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務(wù)所 34116
• 代理人: 劉海涵

本實用新型提供一種擺動活塞式密閉裝置及利用該裝置的發(fā)電機和制冷機，涉及發(fā)電機設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，包括配氣活塞缸，所述配氣活塞缸的外側(cè)罩設(shè)有密閉殼體，所述配氣活塞缸的底端固定安裝有與其軸線垂直的轉(zhuǎn)軸，所述密閉殼體內(nèi)腔下部與所述轉(zhuǎn)軸相互垂直的側(cè)壁上均開設(shè)有與所述轉(zhuǎn)軸相對應(yīng)的軸孔，所述配氣活塞缸的內(nèi)腔中設(shè)置有活塞頭，所述活塞頭上固定安裝有導(dǎo)向軸，所述密閉殼體內(nèi)腔與所述導(dǎo)向軸相互垂直的側(cè)壁上開設(shè)有與所述導(dǎo)向軸相對應(yīng)的傾斜槽，所述配氣活塞缸的頂端固定安裝有磁體，所述密閉殼體靠近所述磁體的外壁上固定安裝有線圈銜鐵；本實用新型有效避免了傳統(tǒng)斯特林發(fā)電機的弊端，可有效地提高設(shè)備運轉(zhuǎn)效率，降低制造成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及發(fā)電機設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種斯特林式發(fā)電機、制冷機。

背景技術(shù)

斯特林對于熱力學(xué)的發(fā)展有很大貢獻。他的科學(xué)研究工作主要是熱機。熱機的研制工作，是18世紀(jì)物理學(xué)和機械學(xué)的中心課題，各種各樣的熱機殊涌而出，不斷互相借鑒，取長補短，熱機制造業(yè)興旺起來，工業(yè)革命處于高潮時期。

隨著熱機發(fā)展，熱力學(xué)理論研究提到了重要位置，不少科學(xué)家致力于熱機理論的研究工作，斯特林便是其中著名的一位。他所提出的斯特林循環(huán)，是重要的熱機循環(huán)之一，亦稱“斯特林熱氣機循環(huán)”。這種循環(huán)，是封閉式的，采用定容下吸熱的氣體循環(huán)方式。

利用這種循環(huán)的“斯特林式發(fā)電機”，具有很多特點，如采用外燃，或外熱源供熱等。由于這種循環(huán)是封閉式循環(huán)，能夠采用遠遠大于大氣壓力的高壓氣體工作，這樣可以提高發(fā)電機的單位重量的功率，減小發(fā)電機的體積和重量；斯特林式發(fā)電機在逆向運轉(zhuǎn)時，可以作為制冷機。

與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機比較斯特林式發(fā)電機所具備的優(yōu)點：1、適用于各種能源，無論是液態(tài)的、氣態(tài)的或固態(tài)的燃料，當(dāng)采用載熱系統(tǒng)(如熱管)間接加熱時，幾乎可以使用任何高溫?zé)嵩?如：生物質(zhì)能(柴火等)(太陽能放射性同位素和核反應(yīng)等)，而斯特林式發(fā)電機本身(除加熱器外) 不需要作任何更改；同時斯特林式發(fā)電機無需壓縮機增壓，使用一般風(fēng)機即可滿足要求，并允許燃料具有較高的雜質(zhì)含量；2、噪音小，熱氣機在運行時，由于燃料的燃燒是連續(xù)的，因此避免了類似內(nèi)燃機的爆震做功和間歇燃燒過程，從而實現(xiàn)了低噪音的優(yōu)勢。這使得它可以用在潛艇上以得到較好的隱蔽性，斯特林式發(fā)電機單機容量小，機組容量從20－50kw，可以因地制宜的增減系統(tǒng)容量。結(jié)構(gòu)簡單，零件數(shù)比內(nèi)燃機少40％，降價空間大，同時維護成本也較低；3、不受氣壓影響，這是由于斯特林閉循環(huán)中工質(zhì)與大氣隔絕產(chǎn)生的。這使得它非常適合于高海拔地區(qū)使用。

然而現(xiàn)有的斯特林式發(fā)電機仍存在以下缺點：1、對材料要求高，內(nèi)燃機的燃氣最高溫度要比斯特林高得多，但內(nèi)燃機依靠散熱把氣缸的溫度控制在90度左右，而斯特林發(fā)電機的加熱器和膨脹腔需要長時間保持在較高的溫度，這對材料提出了較高的要求；2、熱量損失大，同樣是因為長時間保持高溫，這使得很多熱量通過直接傳遞和熱輻射的形式損失了。所以需要采取一系列措施來減少熱損失，比如把活塞做成中空結(jié)構(gòu)，并且在里面設(shè)置多道“熱障”； 3、體積大，這是由減少熱損失的一系列措施導(dǎo)致的，要隔熱，比功率就小；4、反應(yīng)慢，這些是針對常規(guī)結(jié)構(gòu)的斯特林式發(fā)電機而言，由于熱源來自外部，傳熱需要時間，因此斯特林式發(fā)電機需要經(jīng)過一段時間才能使氣缸的溫度變化；5、密封和潤滑的問題，密封和潤滑在一定程度上相互矛盾，由于工作介質(zhì)是有限的，因此對密封的要求較高，這也是斯特林式發(fā)電機實用新型比內(nèi)燃機早卻沒能得到很快發(fā)展的原因之一，為了降低摩擦損失，潤滑的要求同樣較高。由于潤滑油汽化會凝結(jié)在回?zé)崞魃显斐啥氯虼瞬荒苁褂脻櫥停荒芨赡Σ痢?/p>

因此，如何改善現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，是急需解決的問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種擺動活塞式密閉裝置及利用該裝置的發(fā)電機和制冷機，以解決現(xiàn)有技術(shù)中結(jié)構(gòu)太復(fù)雜、工質(zhì)密封技術(shù)較難、容易泄露等問題。

本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：