[實用新型]自由活塞斯特林發電機

有效

• 申請號: 202220320926.9
• 申請日: 2022-02-17
• 公開（公告）號: CN217002085U
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 陳燕燕;趙興林;羅二倉;胡劍英;余國瑤;張麗敏;孫巖雷
• 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;F02G1/055
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 鄒義威

本實用新型涉及發電機技術領域，提供一種自由活塞斯特林發電機，包括：氣缸、動力活塞和均溫組件，所述氣缸與所述動力活塞同軸設置，所述氣缸和所述動力活塞中的至少一者設有容納腔，所述容納腔的延伸方向與所述動力活塞的移動方向相同，所述均溫組件嵌設于所述容納腔中。本實用新型提供的自由活塞斯特林發電機利用均溫組件對氣缸和/或動力活塞進行降溫處理，使氣缸和/或動力活塞在較大工作溫區的環境下，其自身溫度在均溫組件的作用下趨于平均，以避免氣缸和/或動力活塞產生熱變形，提升動力活塞和氣缸之間密封間隙尺寸的穩定性，保障自由活塞斯特林發電機的輸出性能。

技術領域

本實用新型涉及發電機技術領域，尤其涉及一種自由活塞斯特林發電機。

背景技術

自由活塞斯特林發電機具有熱電轉換效率高、結構緊湊、熱源適應性好、高可靠、長壽命等特點，在空間電源、水下動力、新能源領域和分布式供電等方面有著廣泛的應用前景。自由活塞斯特林直線發電機由斯特林原動機和直線發電機兩大部分構成，其中，直線發電機主要由動子和定子以及被動力活塞分割的壓縮腔與背腔部分構成，動子由動力活塞及連接其上一起運動的電磁組件組成，其中動力活塞采用間隙密封在氣缸內往復直線運動。

現有技術中，動力活塞與氣缸之間的密封間隙既要求隔離兩端腔體的壓力波動，又要保證活塞可以順暢地往復運動，然而，自由活塞斯特林發電機的動力活塞和氣缸受熱不均極容易導致熱應力變形，而且兩者的間隙尺度較小，一般在10微米量級，從而極易造成活塞和氣缸之間發生摩擦甚至出現卡死現象，無法進行往復運動，極大影響自由活塞斯特林發電機的性能。

實用新型內容

本實用新型提供一種自由活塞斯特林發電機，用以解決現有技術中的自由活塞斯特林發電機在工作過程中動力活塞和氣缸受熱不均容易導致熱應力變形的問題。

本實用新型提供一種自由活塞斯特林發電機，包括：氣缸、動力活塞和均溫組件；

所述氣缸與所述動力活塞同軸設置，所述氣缸和所述動力活塞中的至少一者設有容納腔，所述容納腔的延伸方向與所述動力活塞的移動方向相同，所述均溫組件嵌設于所述容納腔中。

根據本實用新型提供的自由活塞斯特林發電機，所述均溫組件包括第一均溫工質和吸液芯；

所述吸液芯與所述容納腔的內壁抵接，所述吸液芯的延伸方向與所述容納腔的延伸方向相同，所述第一均溫工質填充在所述容納腔中。

根據本實用新型提供的自由活塞斯特林發電機，所述容納腔具有第一開口，所述均溫組件還包括第一蓋體，所述第一蓋體蓋設于所述第一開口處。

根據本實用新型提供的自由活塞斯特林發電機，所述第一均溫工質為水、氨水、汞或丙酮。

根據本實用新型提供的自由活塞斯特林發電機，所述均溫組件包括第二均溫工質，所述容納腔的內壁設有多個間隔布置的凹槽，多個所述凹槽沿所述容納腔的延伸方向依次布置，所述第二均溫工質填充在所述容納腔中。

根據本實用新型提供的自由活塞斯特林發電機，所述容納腔具有第二開口，所述均溫組件還包括第二蓋體，所述第二蓋體蓋設于所述第二開口處。

根據本實用新型提供的自由活塞斯特林發電機，所述容納腔為螺紋槽。

根據本實用新型提供的自由活塞斯特林發電機，所述均溫組件為熱管，所述熱管可拆卸設于所述容納腔中。

根據本實用新型提供的自由活塞斯特林發電機，在所述氣缸設有所述容納腔的情況下，所述容納腔為多個，多個所述容納腔沿所述氣缸的周向方向依次布置。

根據本實用新型提供的自由活塞斯特林發電機，在所述動力活塞設有所述容納腔的情況下，所述容納腔為多個，多個所述容納腔沿所述動力活塞的周向方向依次布置。