[实用新型]一种自由活塞式斯特林发动机水杯

说明书

技术领域

本实用新型涉及杯子领域，尤其涉及斯特林发动机水杯。

背景技术

通常使用的杯子虽然种类繁多，形状各异，功能多样，但基本上有杯盖和杯体组成，缺少新鲜感。

为了提高杯子使用的趣味性，本申请人对现有的杯子作了改进，如申请号为201620500974.0的中国专利申请公开的一种杯子，将斯特林发动机与水杯的杯盖结合，通过将斯特林发动机模块设置在杯盖上，使斯特林发动机可从杯盖的底部吸热，从而驱动惯性部件转动。由此，使用杯子的同时还能观赏斯特林发动机单元的惯性部件转动，提高了杯子使用的趣味性。

然而，上述的这些斯特林发动机，普遍存在着如下缺点：现在的斯特林发动机模块均采用的是低温斯特林发动机，一般的结构包括杯体、盖体、设置在盖体上的斯特林发动机模块、以及盖合在斯特林发动机模块上的罩体，斯特林发动机模块包括第一气缸、第二气缸、配气活塞、动力活塞和飞轮，为了起动斯特林发动机模块，有些水杯的罩体上开设有缺口，用于拨动飞轮，也有些水杯的罩体上没有开设缺口(采用其他方式起动飞轮)，由于工艺原因，罩体和盖体之间也不能做到完全密封。发明人发现，在自然状态下斯特林发动机水杯在连续运转(斯特林部分是完好的状态下)会出现停转的现象，拆开斯特林部分拿下动力活塞，发现动力活塞的下表面会出现积水的现象。经分析得出结论，这是因为外界的高湿空气不断在配气活塞的活塞运动作用下，吸引进第一气缸，在第一气缸下部的高湿空气不断的被加热，形成高温高湿度的空气，该热湿空气再在配气活塞配合下移动到第一气缸的上部，又由于上顶面为散热面，热湿空气在散热面的附近冷却，根据水蒸气遇冷液化的原理，第一气缸的上顶面会出现许多水珠的积累，而第二气缸和上顶面是连通的，从而会导致第二气缸的内壁出现积水，由于第二气缸和动力活塞之间的间隙特别的小，水的张力会增加第二气缸和动力活塞之间的阻力。由于连接配气活塞的连杆与第一气缸之间有间隙，而且罩体上并不是完全密封的，导致第一气缸是与大气相通，这样就会为空气的冷凝提供源源不断的水，最后会出现在斯特林的停转。

因此如何对现有的斯特林水杯进行改进，使其克服上述问题是本领域技能人员亟待解决的一个问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种运转更加稳定、可靠，噪音小的自由活塞式斯特林发动机水杯。

为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种自由活塞式斯特林发动机水杯，包括杯体和盖体，所述盖体上设置有斯特林发动机模块，所述斯特林发动机模块包括相连通的第一气缸和第二气缸，所述第一气缸内设置有配气活塞，所述第二气缸内设置有动力活塞，其特征在于：所述第一气缸上连通有第三气缸，所述第三气缸内设置有密封活塞，所述密封活塞固定连接所述配气活塞，所述动力活塞的直径为A₅，所述密封活塞的直径为A₄，A₄<A₅。

作为优选，0.1A₅<A₄<A₅。

作为合理设置，所述第一气缸的直径为A，0.1A<A₅<0.3A。

作为杯子时选择，55mm<A<90mm。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：一方面，密封活塞的设置进一步增加了密封性，使水汽不易进入内部气缸，使斯特林发动机模块运行更加稳定、可靠，不易停转，另外上述参数的设置是保证斯特林发动机模块正常运行的合理选择。另一方面，配气活塞和动力活塞，在连接的方式是通过压力变化进行柔性的连接，这样在相位角的约束上就不会那么严格，即使配气活塞出现短暂性停歇并不会影响斯特林的运转，从而减少停转的发生。再有一方面，柔性的连接能显著降低斯特林发动机模块的噪音。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个优选实施例的结构示意图；

图2是根据本实用新型的一个优选实施例的参数示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。