[發明專利]自由活塞斯特林熱機氣浮活塞結構

在審

• 申請號: 202110578940.9
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN114370352A
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 陳燕燕;羅靖;羅二倉;胡劍英;余國瑤;張麗敏;吳張華
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: F02G1/043
• 分類號: F02G1/043;F02G1/053
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 譚云

1.一種自由活塞斯特林熱機氣浮活塞結構，其特征在于，包括：

氣缸本體，內設有安裝腔；

動力活塞，沿所述安裝腔的軸線方向上依次設有第一滑動塊、與所述第一滑動塊相連接的中間桿體以及與所述中間桿體相連接的第二滑動塊，所述中間桿體用于將所述第一滑動塊與所述第二滑動塊之間的空間分為第一調節空間和第二調節空間；

調節組件，用于調節所述第一調節空間和所述第二調節空間的氣壓，以使得所述動力活塞始終沿所述安裝腔的軸線方向往復移動。

2.根據權利要求1所述的自由活塞斯特林熱機氣浮活塞結構，其特征在于，所述第一滑動塊和所述第二滑動塊與所述安裝腔內壁之間設有第一間隙密封，用于避免所述第一調節空間和所述第二調節空間內的氣體與所述第一滑動塊和所述第二滑動塊遠離所述中間桿體一側的空間進行氣體交換。

3.根據權利要求1所述的自由活塞斯特林熱機氣浮活塞結構，其特征在于，所述第一滑動塊遠離所述中間桿體的一側為壓縮腔，所述第二滑動塊遠離所述中間桿體的一側為背腔，所述第一調節空間和所述第二調節空間組成中間腔體；

所述氣缸本體靠近所述安裝腔內壁一側設有回中管路，所述第一滑動塊和所述第二滑動塊朝向所述安裝腔內壁一側設有配合管路，且當所述配合管路與所述回中管路連通狀態下，所述壓縮腔、所述中間腔體以及所述背腔連通。

4.根據權利要求3所述的自由活塞斯特林熱機氣浮活塞結構，其特征在于，所述回中管路包括與所述中間腔體相連通且間隔設置的第一回中孔和第二回中孔；

所述配合管路包括朝向所述安裝腔內壁的一端面開設的第一配合孔，以及與所述第一配合孔相連通且開設于所述第一滑動塊或所述第二滑動塊在遠離所述中間腔體一端面開設的第二配合孔。

5.根據權利要求3所述的自由活塞斯特林熱機氣浮活塞結構，其特征在于，所述氣缸本體在所述中間腔體內設有限位機構，所述限位機構形成套設于所述中間桿體外的限位空間，所述限位空間與所述第一調節空間和所述第二調節空間連通。

6.根據權利要求5所述的自由活塞斯特林熱機氣浮活塞結構，其特征在于，所述調節組件包括與所述第一調節空間相連通的第一換氣組件和與所述第二調節空間相連通的第二換氣組件；

所述第一換氣組件包括第一進氣管路和第一出氣管路，所述第一進氣管路一端與所述限位空間相連通，另一端與所述氣缸本體外連接，所述第一出氣管路一端與所述限位空間或者所述第一調節空間相連通，另一端與所述氣缸本體外連接；

所述第二換氣組件包括第二進氣管路和第二出氣管路，所述第二進氣管路一端與所述限位空間相連接，另一端與所述氣缸本體外連接，所述第二出氣管路一端與所述限位空間或者所述第二調節空間相連通，另一端與所述氣缸本體外連接。

7.根據權利要求6所述的自由活塞斯特林熱機氣浮活塞結構，其特征在于，所述第一進氣管路包括至少一個與所述限位空間或者所述第一調節空間相連通的第一進氣孔，多個所述第一進氣孔間隔設置；

所述第二進氣管路包括至少一個與所述限位空間或者所述第二調節空間相連通的第二進氣孔，多個所述第二進氣孔間隔設置。

8.根據權利要求6所述的自由活塞斯特林熱機氣浮活塞結構，其特征在于，所述氣缸本體外還設有氣泵，所述氣泵的一端與所述第一進氣管路或者所述第二進氣管路相連通，所述氣泵的另一端與所述第一出氣管路或者所述第二出氣管路相連通。

9.根據權利要求5所述的自由活塞斯特林熱機氣浮活塞結構，其特征在于，所述動力活塞內包括依次穿設所述第一滑動塊、所述中間桿體以及所述第二滑動塊的高壓儲氣腔；

所述第一滑動塊遠離所述中間桿體的一側設有與所述高壓儲氣腔相連接的單向閥，所述高壓儲氣腔與所述限位空間相連通；

所述中間桿體上設有多個分別連通所述限位空間和所述高壓儲氣腔的導氣孔，多個所述導氣孔之間間隔設置。

10.根據權利要求5所述的自由活塞斯特林熱機氣浮活塞結構，其特征在于，所述氣缸本體靠近所述壓縮腔一側的截面尺寸小于靠近所述背腔一側的截面尺寸，所述第一滑動塊沿所述安裝腔軸線方向上的截面尺寸小于所述第二滑動塊沿所述安裝腔軸線方向上的截面尺寸；

所述限位空間的相對兩側設有第二間隙密封。