[实用新型]斯特林循环装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及利用斯特林循环进行发电及冷却等的斯特林循环装置。

背景技术

目前已知有将置换器和活塞同轴配置于气缸内的构造的斯特林循环装置，其作为发电机及冷冻机等实用化。同时，在这种斯特林循环装置中，在活塞上安装有永久磁铁，且夹持该永久磁铁配置定子和轭铁。在发电机的情况下，因从外部给予的温度差而工作气体重复压缩和膨胀，由此活塞往复运动，该运动能量通过永久磁铁和定子的电磁作用而变换成电能。另一方面，在冷冻机的情况下，通过在定子的电磁线圈中流过驱动电流，活塞往复运动，伴随该往复运动，工作气体重复压缩和膨胀，由此产生低温部和高温部的温度差。

在斯特林循环装置中，在气缸内置换器及活塞做往复运动时，因两者的摩擦产生损失。因此，通过对置换器和活塞的外面或气缸的内面实施氟树脂等低摩擦的涂层，实现摩擦带来的损失的降低。但是，由于在例如发电机等中要求较高温度下的耐久性，所以氟树脂等涂层有时耐热性及耐磨损性不充分。

另一方面，在树脂材料中，例如聚苯硫醚（PPS、polypheny lenesulfide）等，有低摩擦且钢性高，且相比氟树脂涂层耐热性及耐磨损性优异的材料。但是，树脂材料通常相比金属等，热带来的变形量大，因此，在将其作为置换器及活塞的基体使用的情况下，存在在高温下不能实现所希望的机械精度的问题。

发明内容

本实用新型是鉴于这样的情况而创立的，其目的在于，提供一种斯特林循环装置，在实现气缸内的摩擦減少的同时，可以抑制零件在高温度下发生变形带来的机械精度的降低。

本实用新型的斯特林循环装置具有：固定于外壳内的气缸、可往复运动地插入所述气缸的一端的置换器、可往复运动地插入所述气缸的另一端的活塞。所述置换器及所述活塞的至少一方包含：由金属形成的基部、由树脂形成且以在所述气缸的内面滑动的方式设于所述基部的外面的滑动部。

优选的是，所述基部和所述滑动部通过嵌入成形形成一体。

优选的是，所述滑动部具有环状的滑动面，包围截面为圆形的所述基部的全周。

优选的是，所述斯特林循环装置具有：固定于所述外壳中的定子、设于所述活塞的所述基部且产生对所述定子作用的磁场的磁铁。两个所述滑动部在所述活塞的所述基部分开设置。所述磁铁在所述两个滑动部之间以包围圆筒状的所述基部的全周的方式设为环状。

优选的是，所述基部具有以底部的宽度比开口部的宽度宽的方式形成的槽。形成所述滑动部的树脂被充填于所述基部的所述槽内。

优选的是，所述斯特林循环装置具有：面向所述置换器的一端部的膨胀室、面向所述置换器的另一端部的压缩室、将所述膨胀室和所述压缩室连通的气体流路、蓄积流过所述气体流路的工作气体的热的蓄热式热交换器。所述置换器的所述基部被设于面向所述压缩室的所述另一端部。

优选的是，所述置换器由具有隔热性的材料形成，具有设于面向所述膨胀室的所述一端部的头部。

优选的是，所述压缩室形成于所述置换器的所述基部和所述活塞的所述基部之间。

实用新型效果

根据本实用新型，可以提供一种斯特林循环装置，在实现減少气缸内的摩擦的同时，可以抑制零件在高温度下发生变形带来的机械精度的降低。

附图说明

图1是表示本实用新型实施方式的斯特林循环装置的构成之一例的剖面图；

图2是图解图1所示的斯特林循环装置的置换器和活塞的主要部分的图；

图3是表示图1所示的斯特林循环装置的置换器驱动用的连杆的图。

符号说明

1…外壳、2…上部外壳、3…中间部外壳、5…气缸保持部、6…外部片、7…下部外壳、8…盖部、10…上部气缸、11…下部气缸、12…膨胀室、1 3…吸热片、14…蓄热式热交换器（再生器）、1 5…散热片、1 6…连通孔、17…压缩室、18…轭铁、19…轭铁保持部、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…铁心、40…支承部、41…支柱、43…支承基台、51、52…弹簧部件、61、62…连杆、70…置换器、71…基部、72…滑动部、73…头部。

具体实施方式

下面，作为本实用新型实施方式的斯特林循环装置，以适用于发电机的斯特林循环装置为例进行说明。

图1是表示本实用新型实施方式的斯特林循环装置的构成之一例的剖面图。另外，图2是图解图1所示的斯特林循环装置的置换器和活塞的主要部分的图。