[發明專利]氣體彈簧調相器及熱聲發電機

在審

• 申請號: 202110831225.1
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號: CN115681042A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 胡劍英;張麗敏;陳燕燕;羅二倉;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: F03G7/00
• 分類號: F03G7/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 張建利

本發明提供一種氣體彈簧調相器及熱聲發電機，其中氣體彈簧調相器包括法蘭、室溫側氣缸、室溫側活塞、室溫側壁面、高溫側氣缸和高溫側活塞，室溫側氣缸與法蘭的第一端面相連，以使法蘭、室溫側氣缸和室溫側活塞之間形成第一室溫彈簧腔；室溫側壁面與法蘭的第一端面相連，以使法蘭、室溫側氣缸、室溫側活塞和室溫側壁面之間形成第二室溫彈簧腔；高溫側氣缸與法蘭的第二端面相連，法蘭、高溫側氣缸和高溫側活塞之間形成空容積，在高溫側氣缸上對應空容積的位置處設有第一通氣孔。本發明提供的氣體彈簧調相器，能夠有效解決現有技術中高溫側的氣缸和活塞由于溫度升高導致的變形難以控制的問題，提高了氣體彈簧調相器的性能。

技術領域

本發明涉及熱聲設備技術領域，尤其涉及一種氣體彈簧調相器及熱聲發電機。

背景技術

熱聲技術是一種實現熱能與聲波(聲波是機械能的一種)之間的能量轉換的技術。為了獲得理想的轉換效率，熱聲設備中的關鍵部件(主要是回熱器)必須獲得特定的聲場相位關系，因此調相器是熱聲設備中必不可少的部件。針對小功率的熱聲設備，調相器主要是采用彈簧活塞組成的諧振結構進行調相。隨著熱聲設備功率的增大，調相器動質量將相應地增大，而板簧要想獲得大剛度，厚度必須增加，但其對應的變形量就會減少，無法同時滿足大功率設備中大剛度、大位移的需求，因此人們設計出了氣體彈簧調相器。

然而現有結構的氣體彈簧調相器，一般包括高溫側和室溫側兩個氣體彈簧腔。高溫側氣體彈簧腔因為通過薄壁筒與高溫換熱器相鄰，因此高溫熱氣很容易加熱高溫氣體彈簧腔周圍的活塞和氣缸，出現高溫側的氣缸和活塞由于溫度升高導致的變形難以控制的問題，進而造成活塞氣缸配合變差，嚴重影響調相器的性能。

發明內容

本發明提供一種氣體彈簧調相器，用以解決現有技術中高溫側的氣缸和活塞由于溫度升高導致的變形難以控制的問題，提高了氣體彈簧調相器的性能。

本發明提供一種氣體彈簧調相器，包括法蘭、室溫側氣缸、室溫側活塞、室溫側壁面、高溫側氣缸和高溫側活塞，所述室溫側氣缸與所述法蘭的第一端面相連，所述室溫側活塞設置于所述室溫側氣缸內，以使所述法蘭、所述室溫側氣缸和所述室溫側活塞之間形成第一室溫彈簧腔；所述室溫側壁面與所述法蘭的第一端面相連，且所述室溫側壁面設置于所述室溫側氣缸的外部，以使所述法蘭、所述室溫側氣缸、所述室溫側活塞和所述室溫側壁面之間形成第二室溫彈簧腔；所述高溫側氣缸與所述法蘭的第二端面相連，所述高溫側活塞設置于所述高溫側氣缸內，所述法蘭、所述高溫側氣缸和所述高溫側活塞之間形成空容積，在所述高溫側氣缸上對應所述空容積的位置處設有第一通氣孔。

根據本發明提供的一種氣體彈簧調相器，還包括活塞軸，所述法蘭設有供所述活塞軸穿過的軸孔，所述活塞軸的第一端穿過所述軸孔與所述室溫側活塞相連，所述活塞軸的第二端與所述高溫側活塞相連。

根據本發明提供的一種氣體彈簧調相器，還包括薄壁筒和防輻射屏，所述薄壁筒與所述高溫側活塞相連，所述防輻射屏設置于所述薄壁筒的內部，且所述防輻射屏與所述薄壁筒相連。

根據本發明提供的一種氣體彈簧調相器，還包括高溫側殼體，所述高溫側殼體與所述法蘭的第二端面相連，所述高溫側氣缸和所述薄壁筒均設置于所述高溫側殼體的內部，以使所述高溫側殼體、所述高溫側氣缸以及所述薄壁筒之間形成膨脹腔。

根據本發明提供的一種氣體彈簧調相器，還包括室溫側殼體和電機活塞，所述室溫側殼體與所述法蘭的第一端面相連，所述室溫側壁面和所述電機活塞均設置于所述室溫側殼體的內部，以使所述室溫側殼體、所述法蘭、所述室溫側壁面以及所述電機活塞之間形成壓縮腔。

根據本發明提供的一種氣體彈簧調相器，在所述法蘭上設有第二通氣孔，所述第二通氣孔貫穿所述法蘭的第一端面和第二端面，且所述第二通氣孔的一端與所述高溫側氣缸的外部相連通，所述第二通氣孔的另一端與所述壓縮腔相連通。