[实用新型]斯特林循环发动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用斯特林循环进行发电、冷却等的斯特林循环发动机。

背景技术

以往，具有使置换器（Displacer）和活塞共轴地配置于气缸内的结构的斯特林循环发动机已广为人知，其作为发电机或冷冻机等来实用化。一般，在该类斯特林循环发动机中，活塞中安装有永久磁铁，以夹着其永久磁铁的方式配置有定子和磁轭。在发电机的场合，利用从外部赋予的温度差使工作气体重复发生压缩和膨胀，由此使活塞往复运动，其动能利用永久磁铁和定子的电磁作用而被变换为电气能源。另一方面，在冷冻机的场合，使驱动电流流入定子的电磁线圈中，由此使活塞往复运动，随着其往复运动而使工作气体反复发生压缩和膨胀，为此产生了低温部与高温部间的温度差。

在斯特林循环发动机中，置换器活塞在气缸内往复运动时，两者摩擦造成损失。以往，通过在置换器活塞的外表面或气缸的内表面实施氟树脂等低摩擦的涂敷，以实现降低摩擦损失。但是，例如在发电机等中要求具有比较高温下的耐久性，因而，存在经氟树脂等涂敷而耐热性、耐磨损性不充分的情况。

另一方面，在树脂材料中，例如PPS（polyphenylene sulfide：聚苯硫醚）等那样其摩擦性低且刚性高，耐热性或耐磨损性也比氟树脂涂层更优异。但是，树脂材料与金属等相比通常受热的变形量较大，为此，在将树脂材料用作置换器或活塞的基座材料的情况下，出现了在高温下无法达到期望的机械精度的问题。

实用新型内容

本实用新型所需解决的技术问题在于：如何实现一种可实现气缸内摩擦的减少，同时可抑制高温下部件变形造成机械精度降低的斯特林循环发动机。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术手段为：本实用新型提供一种斯特林循环发动机，其具有：固定于壳体中的气缸；插入于所述气缸一端且能够往复运动的置换器；以及插入于所述气缸另一端且能够往复运动的活塞。所述置换器和所述活塞中至少一者包括：由金属形成的基部；以及由树脂形成，设置于所述基部的外表面上且能够沿所述气缸内表面滑动的滑动部。

优选地，所述基部和所述滑动部通过嵌入成形而形成为一体。

优选地，所述滑动部具有包围着圆形截面的所述基部整个圆周的环状滑动面。

优选地，所述斯特林循环发动机具有：固定于所述壳体中的定子；设置于所述活塞的所述基部，以产生作用到所述定子上的磁场的磁铁。在所述活塞的所述基部上分开设置有两个所述滑动部。所述磁铁以包围圆筒状的所述基部整个圆周的方式呈环状地设置于所述两个滑动部之间。

优选地，所述基部具有形成为底部宽度大于开口部宽度的槽。将用于形成所述滑动部的树脂填充到所述基部的所述槽中。

优选地，所述斯特林循环发动机具有：面对所述置换器一端部的膨胀室；面对所述置换器另一端部的压缩室；用于连通所述膨胀室与所述压缩室间的气体流路；用于蓄积流通于所述气体流路中的工作气体的热量的蓄热式热交换器。所述置换器的所述基部设置在面对所述压缩室的所述另一端部。

优选地，所述置换器具有头部，所述头部由具有绝热性的材料形成，并设置于面对所述膨胀室的所述一端部。

优选地，所述压缩室形成在所述置换器的所述基部与所述活塞的所述基部之间。

与现有技术相比较，本实用新型所带来的效果：根据本实用新型，能够提供一种可实现气缸内摩擦的减少，同时可抑制高温下部件变形而造成机械精度的降低的斯特林循环发动机。

附图说明

图1是表示本实用新型一实施方式的斯特林循环发动机结构一个例子的剖视图。

图2是图解表示图1所示的斯特林循环机关中的置换器和活塞的主要部分图。

图3是表示图1所示的斯特林循环发动机中的置换器驱动用杆的图。

附图标记说明： 1…壳体，2…上部壳体，3…中间部壳体，5…气缸保持部，6…外部翅片，7…下部壳体，8…盖部，10…上部气缸，11…下部气缸，12…膨胀室，13…吸热翅片，14…蓄热式热交换器（蓄热器），15…散热翅片，16…连通孔，17…压缩室，18…磁轭，20…活塞，21…基部，22…贯通部，23、24…滑动部，25…磁铁，30…定子，33…线圈，36…铁芯，40…支承部，41…支柱，43…支承基台，51、52…弹簧构件，61、62…杆，70…置换器，71…基部，72…滑动部，73…头部。

具体实施方式

结合图1至图3以及适用于发电机的斯特林循环发动机为例，举例说明本实用新型一种较佳实施方式的斯特林循环发动机。