[實用新型]對置熱聲斯特林發(fā)動機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202222291790.6
• 申請日: 2022-08-30
• 公開（公告）號: CN218062485U
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡劍英;張麗敏;羅二倉;孫巖雷;吳張華;陳燕燕;劉斌
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所
• 主分類號: F02G1/043
• 分類號: F02G1/043;F02G1/044;F02G1/053
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 李文麗

本實用新型涉及發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，提供一種對置熱聲斯特林發(fā)動機，包括直線電機、第一熱功轉(zhuǎn)換器及第二熱功轉(zhuǎn)換器；第一熱功轉(zhuǎn)換器和第二熱功轉(zhuǎn)換器相對布設(shè)于直線電機的兩端，且第一熱功轉(zhuǎn)換器和第二熱功轉(zhuǎn)換器之間連接有連通通道；直線電機包括殼體、第一動力活塞、第二動力活塞及連接桿，連接桿沿殼體的軸線方向連接于第一動力活塞與第二動力活塞之間；第一熱功轉(zhuǎn)換器與第一動力活塞對應(yīng)設(shè)置，以構(gòu)建形成第一壓縮腔；第二熱功轉(zhuǎn)換器與第二動力活塞對應(yīng)設(shè)置，以構(gòu)建形成第二壓縮腔，連通通道分別與第一壓縮腔和第二壓縮腔連通。本實用新型提供的對置熱聲斯特林減小了動力活塞漂移的可能性，有效提高了熱聲斯特林發(fā)動機的性能的穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種對置熱聲斯特林發(fā)動機。

背景技術(shù)

熱聲斯特林技術(shù)是基于熱聲效應(yīng)實現(xiàn)聲能和熱能之間產(chǎn)生相互轉(zhuǎn)換的過程，熱聲斯特林發(fā)動機主要由直線電機和熱功轉(zhuǎn)換器組成，在實際操作中，當(dāng)該系統(tǒng)處于發(fā)電機工作模式時，通過向熱功轉(zhuǎn)換器的換熱器輸入高溫?zé)崃浚瑹峁D(zhuǎn)換器能夠?qū)崮苻D(zhuǎn)化為聲波形式的機械能，直線電機再進一步將機械能轉(zhuǎn)化為電能輸出；當(dāng)該系統(tǒng)處于制冷機或者熱泵工作模式時，輸入電能，直線電機將電能轉(zhuǎn)化為聲波形式的機械能，聲波進一步在熱功轉(zhuǎn)換器內(nèi)被消耗，在兩個換熱器之間進行熱量的搬運，獲得制冷或者泵熱的效果。

在現(xiàn)有技術(shù)中，直線電機的活塞兩側(cè)腔體內(nèi)的壓力波動一般不相等(通常近熱功轉(zhuǎn)換器一側(cè)的腔體內(nèi)壓力波動較大)，這一現(xiàn)象會導(dǎo)致活塞發(fā)生漂移，例如，如果近熱功轉(zhuǎn)換器一側(cè)的腔體內(nèi)壓力波動較大，那么活塞就會向遠離熱功轉(zhuǎn)換器一側(cè)的方向漂移，活塞發(fā)生漂移后，活塞的有效行程就會變小，影響發(fā)動機的輸出性能。而且，隨著熱聲斯特林發(fā)動機的功率和尺寸的增大，活塞的漂移通常會更加嚴重，對系統(tǒng)性能的影響也更大。

綜上，由于動力活塞兩側(cè)的壓力波動幅值不相等，動力活塞容易出現(xiàn)漂移，惡化整機的性能，隨著熱聲斯特林發(fā)動機功率的增大，活塞漂移變得越發(fā)嚴重，對性能的負面影響也越來越大，亟需設(shè)計一種一種新的熱聲斯特林發(fā)動機滿足大功率熱聲系統(tǒng)的發(fā)展需求。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供一種對置熱聲斯特林發(fā)動機，用以解決現(xiàn)有技術(shù)的熱聲斯特林發(fā)動機中的活塞易產(chǎn)生偏移、對系統(tǒng)性能造成影響的問題。

本實用新型提供一種對置熱聲斯特林發(fā)動機，包括：直線電機、第一熱功轉(zhuǎn)換器及第二熱功轉(zhuǎn)換器；

所述第一熱功轉(zhuǎn)換器和所述第二熱功轉(zhuǎn)換器相對布設(shè)于所述直線電機的兩端，且所述第一熱功轉(zhuǎn)換器和所述第二熱功轉(zhuǎn)換器之間連接有連通通道；

其中，所述直線電機包括殼體、第一動力活塞、第二動力活塞及連接桿，所述第一動力活塞和所述第二動力活塞沿所述殼體的軸線方向設(shè)于所述殼體中，且位于所述連通通道內(nèi)，所述連接桿沿所述殼體的軸線方向連接于所述第一動力活塞與所述第二動力活塞之間；

所述第一熱功轉(zhuǎn)換器與所述第一動力活塞對應(yīng)設(shè)置，以構(gòu)建形成第一壓縮腔；所述第二熱功轉(zhuǎn)換器與所述第二動力活塞對應(yīng)設(shè)置，以構(gòu)建形成第二壓縮腔，所述連通通道分別與所述第一壓縮腔和所述第二壓縮腔連通。

根據(jù)本實用新型提供的對置熱聲斯特林發(fā)動機，所述第一熱功轉(zhuǎn)換器和所述第二熱功轉(zhuǎn)換器關(guān)于所述直線電機的垂直于所述直線電機的軸線的中心線對稱設(shè)置。

根據(jù)本實用新型提供的對置熱聲斯特林發(fā)動機，所述直線電機還包括第一萬向節(jié)，所述第一動力活塞朝向所述第二動力活塞的一側(cè)設(shè)有第一腔室，所述連接桿的一端通過所述第一萬向節(jié)與所述第一動力活塞的第一腔室連接。

根據(jù)本實用新型提供的對置熱聲斯特林發(fā)動機，所述直線電機還包括第二萬向節(jié)，所述第二動力活塞朝向所述第一動力活塞的一側(cè)設(shè)有第二腔室，所述連接桿的另一端通過所述第二萬向節(jié)與所述第二動力活塞的第二腔室連接。

根據(jù)本實用新型提供的對置熱聲斯特林發(fā)動機，所述第一萬向節(jié)與所述第二萬向節(jié)同軸設(shè)置。