用于斯特林制冷机的活塞组件和斯特林制冷机制造技术

本申请涉及斯特林制冷机技术领域，公开一种用于斯特林制冷机的活塞组件，包括：气缸，具有容纳腔；活塞，可活动地设于所述容纳腔内，所述活塞包括活塞本体，所述活塞本体的内部限定出空腔，开设有进气口和出气口，所述进气口和所述出气口均与所述空腔相连通，所述出气口开设于所述活塞本体朝向所述气缸的壁面，且所述出气口相对于所述活塞的周向延长线倾斜设置，以使所述活塞本体和所述气缸之间形成气膜并且使所述活塞本体相对于所述气缸旋转。本申请通过将出气口相对于活塞的周向延长线倾斜设置，可以使活塞相对于气缸旋转，进而可以避免活塞在重力作用下长时间运转产生偏磨，提高活塞的使用寿命。本申请还公开一种斯特林制冷机。机。机。

【技术实现步骤摘要】
用于斯特林制冷机的活塞组件和斯特林制冷机


[0001]本申请涉及斯特林制冷机
，例如涉及一种用于斯特林制冷机的活塞组件和斯特林制冷机。

技术介绍

[0002]目前，自由活塞斯特林制冷机是利用动力活塞部件、配气活塞部件交替往复运动实现气缸内气体周期性膨胀和压缩来制取制冷量的气体机械制冷机。自由活塞斯特林制冷机采用了直线电机驱动、板弹簧支撑、气体轴承、纯气动膨胀机等先进技术，具有可靠性高、震动低、寿命长、免维护等优点，在超低温制冷领域，相较传统制冷设备斯特林制冷机更具优势。
[0003]相关技术中公开了一种活塞部件粉末冶金多孔体气体轴承装置及斯特林制冷机，活塞部件粉末冶金多孔体气体轴承装置包括：机身，具有容纳腔；活塞部件，可活动的安装于容纳腔内，包括活塞本体和位于活塞本体中的活塞腔，以及与容纳腔连通的进气孔和多个排气孔，多个排气孔均匀开设于活塞本体的侧壁，进气孔位于活塞本体的底壁；粉末冶金多孔体，安装于活塞腔内，与多个排气孔对齐，用于工质气体经过粉末冶金多孔体节流排向多个排气孔；气体适于通过进气孔进入活塞腔，并在活塞腔中形成高压，高压气体适于穿过多孔体，并通过多个排气孔进入活塞本体和机身之间的间隙，形成气膜。
[0004]在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：
[0005]在使用过程中，由于斯特林制冷机的气缸需要水平放置，所以活塞就在水平方向相对于气缸往复运动，当活塞长时间运行由于重力的作用就会产生活塞的单面磨损严重，降低斯特林制冷机使用寿命的问题。

技术实现思路
<br/>[0006]为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。
[0007]本公开实施例提供一种用于斯特林制冷机的活塞组件和斯特林制冷机，以解决活塞的单面磨损严重，降低斯特林制冷机使用寿命的问题。
[0008]本申请第一个方面的实施例提供一种用于斯特林制冷机的活塞组件，所述用于斯特林制冷机的活塞组件包括：气缸，具有容纳腔；活塞，可活动地设于所述容纳腔内，所述活塞包括活塞本体，所述活塞本体的内部限定出空腔，开设有进气口和出气口，所述进气口和所述出气口均与所述空腔相连通，所述出气口开设于所述活塞本体朝向所述气缸的壁面，且所述出气口相对于所述活塞的周向延长线倾斜设置，以使所述活塞本体和所述气缸之间形成气膜并且使所述活塞本体相对于所述气缸旋转。
[0009]在一些可选实施例中，所述活塞还包括：活塞杆，一端与驱动装置相连接，另一端与所述活塞本体转动连接，以带动所述活塞本体相对于所述气缸往复运动。
[0010]在一些可选实施例中，所述出气口的延长线与所述活塞经过所述出气口的周向延长线相交成一夹角，所述夹角的角度范围为0至15度。
[0011]在一些可选实施例中，所述出气口的数量为多个，多个所述出气口沿所述活塞的周向均匀设置。
[0012]在一些可选实施例中，所述空腔具有开口，所述开口朝向所述气缸的压缩腔；所述活塞还包括：活塞盖，设于所述开口处，用于遮蔽所述开口，所述进气口开设于所述活塞盖，以使所述压缩腔内的高压气体能够从所述进气口进入所述空腔。
[0013]在一些可选实施例中，所述用于斯特林制冷机的活塞组件还包括：单向阀，设于所述进气口处，用于控制所述进气口的开闭。
[0014]在一些可选实施例中，当所述活塞沿朝向所述压缩腔运动的方向运动时，所述单向阀打开，当所述活塞朝向远离所述压缩腔的方向运动时，所述单向阀关闭。
[0015]在一些可选实施例中，所述活塞本体的出气孔处设有凹槽，以便于所述活塞本体与所述气缸之间形成气膜。
[0016]在一些可选实施例中，所述出气口的内端面的空气流通面积小于所述出气口的外端面的空气流通面积。
[0017]本申请第二个方面的实施例提供一种斯特林制冷机，所述斯特林制冷机包括如上述可选实施例中任一项所述的用于斯特林制冷机的活塞组件。
[0018]本公开实施例提供的用于斯特林制冷机的活塞组件和斯特林制冷机，可以实现以下技术效果：
[0019]通过将活塞可活动地设于气缸的容纳腔内，活塞可在气缸的容纳腔沿着容纳腔的延伸方向运动，以使气缸内的气体压缩或者膨胀；通过在活塞本体设置空腔、进气口和出气口，可以使气缸内的高压气体从进气口流入空腔内并从出气口流出空腔；通过将出气口开设于活塞本体朝向气缸的壁面，并且将出气口相对于活塞的周向延长线倾斜设置，这样，从出气口流出的高压气体就会吹向气缸的壁面，并且流动至活塞本体和气缸之间的间隙，可以使活塞本体与气缸之间形成气膜，可以降低活塞本体和气缸的摩擦系数，减少活塞的磨损；此外，由于出气口相对于活塞的周向延长线倾斜设置，这样，在空腔内的高压气体从出气口流出空腔时，高压气体会产生反作用力作用在活塞上，可以使活塞在反作用力的作用下相对于气缸旋转，通过旋转活塞可以避免活塞在重力作用下长时间运转产生偏磨，提高活塞的磨损均匀度，进而提高斯特林制冷机的使用寿命。
[0020]以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。
附图说明
[0021]一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：
[0022]图1是本公开实施例提供的一个用于斯特林制冷机的活塞组件结构示意图；
[0023]图2是本公开实施例提供的图1中沿A
‑
A的剖面示意图；
[0024]图3是本公开实施例提供的图2中A部的放大示意图；
[0025]图4是本公开实施例提供的一个斯特林制冷机的结构示意图。
[0026]附图标记：
[0027]10：气缸、
[0028]20：活塞、21：活塞本体、211：空腔、212：进气口、213：出气口、214：凹槽、215：开口、22：活塞杆、23、活塞盖、
[0029]30：单向阀。
具体实施方式
[0030]为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与
技术实现思路
，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。
[0031]本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
[0032]本公开实施例中，术语“上”、“下”、“内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于斯特林制冷机的活塞组件，其特征在于，包括：气缸，具有容纳腔；活塞，可活动地设于所述容纳腔内，所述活塞包括活塞本体，所述活塞本体的内部限定出空腔，开设有进气口和出气口，所述进气口和所述出气口均与所述空腔相连通，所述出气口开设于所述活塞本体朝向所述气缸的壁面，且所述出气口相对于所述活塞的周向延长线倾斜设置，以使所述活塞本体和所述气缸之间形成气膜并且使所述活塞本体相对于所述气缸旋转。2.根据权利要求1所述的用于斯特林制冷机的活塞组件，其特征在于，所述活塞还包括：活塞杆，一端与驱动装置相连接，另一端与所述活塞本体转动连接，以带动所述活塞本体相对于所述气缸往复运动。3.根据权利要求1所述的用于斯特林制冷机的活塞组件，其特征在于，所述出气口的延长线与所述活塞经过所述出气口的周向延长线相交成一夹角，所述夹角的角度范围为0至15度。4.根据权利要求1所述的用于斯特林制冷机的活塞组件，其特征在于，所述出气口的数量为多个，多个所述出气口沿所述活塞的周向均匀设置。5.根据权利要求1所述的用于斯特林制冷机的活...

【专利技术属性】
技术研发人员：李江涛，刘冬，黄庆，刘文宁，
申请(专利权)人：青岛海尔生物医疗股份有限公司，
类型：新型
国别省市：