[实用新型]一种摆动活塞式密闭装置及利用该装置的发电机和制冷机

说明书

本实用新型提供一种摆动活塞式密闭装置及利用该装置的发电机和制冷机，涉及发电机设备技术领域，包括配气活塞缸，所述配气活塞缸的外侧罩设有密闭壳体，所述配气活塞缸的底端固定安装有与其轴线垂直的转轴，所述密闭壳体内腔下部与所述转轴相互垂直的侧壁上均开设有与所述转轴相对应的轴孔，所述配气活塞缸的内腔中设置有活塞头，所述活塞头上固定安装有导向轴，所述密闭壳体内腔与所述导向轴相互垂直的侧壁上开设有与所述导向轴相对应的倾斜槽，所述配气活塞缸的顶端固定安装有磁体，所述密闭壳体靠近所述磁体的外壁上固定安装有线圈衔铁；本实用新型有效避免了传统斯特林发电机的弊端，可有效地提高设备运转效率，降低制造成本。

技术领域

本实用新型涉及发电机设备技术领域，特别涉及到一种斯特林式发电机、制冷机。

背景技术

斯特林对于热力学的发展有很大贡献。他的科学研究工作主要是热机。热机的研制工作，是18世纪物理学和机械学的中心课题，各种各样的热机殊涌而出，不断互相借鉴，取长补短，热机制造业兴旺起来，工业革命处于高潮时期。

随着热机发展，热力学理论研究提到了重要位置，不少科学家致力于热机理论的研究工作，斯特林便是其中著名的一位。他所提出的斯特林循环，是重要的热机循环之一，亦称“斯特林热气机循环”。这种循环，是封闭式的，采用定容下吸热的气体循环方式。

利用这种循环的“斯特林式发电机”，具有很多特点，如采用外燃，或外热源供热等。由于这种循环是封闭式循环，能够采用远远大于大气压力的高压气体工作，这样可以提高发电机的单位重量的功率，减小发电机的体积和重量；斯特林式发电机在逆向运转时，可以作为制冷机。

与传统的内燃机比较斯特林式发电机所具备的优点：1、适用于各种能源，无论是液态的、气态的或固态的燃料，当采用载热系统(如热管)间接加热时，几乎可以使用任何高温热源,如：生物质能(柴火等)(太阳能放射性同位素和核反应等)，而斯特林式发电机本身(除加热器外) 不需要作任何更改；同时斯特林式发电机无需压缩机增压，使用一般风机即可满足要求，并允许燃料具有较高的杂质含量；2、噪音小，热气机在运行时，由于燃料的燃烧是连续的，因此避免了类似内燃机的爆震做功和间歇燃烧过程，从而实现了低噪音的优势。这使得它可以用在潜艇上以得到较好的隐蔽性，斯特林式发电机单机容量小，机组容量从20－50kw，可以因地制宜的增减系统容量。结构简单，零件数比内燃机少40％，降价空间大，同时维护成本也较低；3、不受气压影响，这是由于斯特林闭循环中工质与大气隔绝产生的。这使得它非常适合于高海拔地区使用。

然而现有的斯特林式发电机仍存在以下缺点：1、对材料要求高，内燃机的燃气最高温度要比斯特林高得多，但内燃机依靠散热把气缸的温度控制在90度左右，而斯特林发电机的加热器和膨胀腔需要长时间保持在较高的温度，这对材料提出了较高的要求；2、热量损失大，同样是因为长时间保持高温，这使得很多热量通过直接传递和热辐射的形式损失了。所以需要采取一系列措施来减少热损失，比如把活塞做成中空结构，并且在里面设置多道“热障”； 3、体积大，这是由减少热损失的一系列措施导致的，要隔热，比功率就小；4、反应慢，这些是针对常规结构的斯特林式发电机而言，由于热源来自外部，传热需要时间，因此斯特林式发电机需要经过一段时间才能使气缸的温度变化；5、密封和润滑的问题，密封和润滑在一定程度上相互矛盾，由于工作介质是有限的，因此对密封的要求较高，这也是斯特林式发电机实用新型比内燃机早却没能得到很快发展的原因之一，为了降低摩擦损失，润滑的要求同样较高。由于润滑油汽化会凝结在回热器上造成堵塞，因此不能使用润滑油，只能干摩擦。

因此，如何改善现有技术的缺陷，是急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种摆动活塞式密闭装置及利用该装置的发电机和制冷机，以解决现有技术中结构太复杂、工质密封技术较难、容易泄露等问题。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：