斯特林发动机杯盖以及杯子的制作方法

本实用新型涉及一种斯特林发动机模型领域，尤其涉及一种斯特林发动机杯盖以及杯子。

背景技术：

斯特林发动机是一种外燃机，其通过气缸内工作介质经过冷却、压缩、吸热、膨胀为一个周期的循环来输出动力。斯特林发动机的结构有很多，但大都是由α、β、γ三种基础结构变换而来。α型是双缸双活塞式的，两个活塞的上下面都有压差。β、γ型是配气式结构，其中一个活塞对外做功，称为做功活塞；另一个活塞上下的气体压力几乎相等，不做功，所以叫配气活塞；β型的是做功活塞和配气活塞在同一个气缸中，而γ型的是这两个活塞分别在两个不同的气缸中。常见的γ型斯特林发动机包括配气气缸以及动力气缸，配气气缸的上、下底板作为吸热面与散热面。

在申请号为201510383265.9的中国专利中，公开了一种杯子，其包括作为杯盖的斯特林发动机单元以及杯体。当杯体内盛有热水时，斯特林发动机单元的底面与热水相对，从而用水的热量作为动力来源，使斯特林发动机单元不停运转，此时斯特林发动机单元的底面——也即配气气缸的底面——为吸热面。现有技术中，配气气缸的底面采用金属材料制成，主要是为了加快热量的传递，配气气缸的侧面主要由导热性能较差的非金属材料制成，主要是起到隔热的作用，保证上下底面之间有较大的温差。在实际使用中，由于斯特林发动机的底面直接与热水相对，因此底面与侧面之间的密封性是需要解决的问题。如果底面与侧面之间密封性能差，那么杯体内的水蒸气会进入气缸内，从而影响斯特林发动机单元的正常工作。此外，现有技术中，底面和侧面需要单独加工，然后装配在一起，这样也使得斯特林发动机单元的加工和安装更为复杂。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种斯特林发动机杯盖，其气缸密封性能良好，使用寿命长。

本实用新型的另一个目的在于提供一种杯子。

为达到以上目的，本实用新型提供一种斯特林发动机杯盖，适于与一杯体可分离地连接，所述斯特林发动机杯盖包括互相连通的第一气缸和第二气缸，所述第二气缸包括：适于从所述杯体内吸热的气缸底板，以及从所述气缸底板边缘向上延伸的气缸侧壁，所述气缸底板与所述气缸侧壁为一体结构。

通过将所述气缸底板和所述气缸侧壁一体成型，将所述气缸底板与所述气缸侧壁加工为一体结构，从而完全避免了二者之间的缝隙，大幅提高气缸整体的气密性。此外，将二者加工为一体，简化了斯特林发动机杯盖的安装工艺，降低了生产成本。

优选地，所述气缸底板使用非金属材料制成，如高分子材料。

使用导热性能较差的非金属材料制作所述气缸底板，主要是为了实现所述气缸底板与所述气缸侧壁的一体加工。但是，介于本领域中的一种技术偏见，本领域的技术人员通常认为作为吸热面的底板，需要使用导热性能好的金属材料才能满足使斯特林发动机正常运转的要求，而本实用新型正是克服了这种技术偏见，创造性地使用了导热性能较差的非金属材料作为斯特林发动机的吸热面，大大增加了斯特林发动机气缸材料的可选范围，为斯特林发动机模型的改进提供了更多的可能性。

优选地，所述气缸底板的厚度为0.2mm～2mm。所述气缸底板过厚时，其热量传导较慢，会影响斯特林发动机的正常运转；但是所述气缸底板太薄时，其力学性能会大幅下降，从而使得所述气缸壳体容易损坏或变形。当所述气缸底板的厚度保持在0.2mm～2mm之间时，对导热性能的要求以及对力学性能的要求达到一个较佳的平衡。

优选地，所述第二气缸还包括：从所述气缸侧壁的上端向外延伸的上底板安装面，以及安装于所述上底板安装面的上底板，所述上底板安装面具有一密封圈安装槽，所述密封圈安装槽内设有密封圈。

优选地，所述第二气缸还包括从所述上底板安装面的外侧向下延伸的杯盖侧壁，从而在所述上底板安装面、所述杯盖侧壁与所述气缸侧壁之间形成一杯体安装腔，一杯体的上部适于装入所述杯体安装腔。

优选地，所述气缸底板、所述气缸侧壁、所述上底板安装面以及所述杯盖侧壁为一体结构。整个所述气缸壳体一体成型，极大地简化了安装工艺。

优选地，所述气缸底板的厚度小于所述气缸侧壁的厚度。

优选地，所述气缸底板上设有至少一加强筋，所述加强筋从所述气缸底板的表面凸起。所述加强筋用于提高所述气缸底板的抗变形能力。

本实用新型还提供一种杯子，包括杯体以及所述斯特林发动机杯盖。

附图说明

图1是根据本实用新型的杯子的一个优选实施例的立体示意图。

图2是根据本实用新型的杯子的一个优选实施例的爆炸图。

图3是根据本实用新型的斯特林发动机杯盖的一个优选实施例的剖视图。

图4是根据本实用新型的斯特林发动机杯盖的一个优选实施例的爆炸图。

图5是根据本实用新型的斯特林发动机杯盖的气缸壳体的一个优选实施例的剖视图。

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。

图1-图5显示了本实用新型的杯子、斯特林发动机杯盖的优选实施例。所述杯子包括斯特林发动机杯盖101以及杯体102。所述斯特林发动机杯盖101与所述杯体102可分离地连接。所述斯特林发动机杯盖101包括第一气缸1、第二气缸2、飞轮3、第一活塞4、第二活塞5、透明罩6以及联动装置。

所述第一气缸1与所述第二气缸2互相连通，所述第一活塞4设于所述第一气缸1内，所述第二活塞5设于所述第二气缸2内，所述飞轮3可转动地设于一支架上，所述飞轮3通过联动装置分别与所述第一活塞4和所述第二活塞5配合。斯特林发动机的工作原理为现有技术，因此本实用新型不再详述各活塞与飞轮之间配合关系。

所述第一气缸1、第二气缸2以及飞轮3设于所述透明罩6内。

所述第二气缸2包括气缸壳体21以及上底板22。所述气缸壳体21包括气缸底板211以及从所述气缸底板211边缘向上延伸的气缸侧壁212。所述气缸底板211和所述气缸侧壁212一体成型。所述气缸底板211的厚度小于所述气缸侧壁212的厚度。所述上底板22安装于所述气缸壳体21。

所述气缸壳体21还包括从所述气缸侧壁212的上端向外延伸的上底板安装面213，以及从所述上底板安装面213的外侧向下延伸的杯盖侧壁214，从而在所述上底板安装面213、所述杯盖侧壁214与所述气缸侧壁212之间形成一杯体安装腔215，所述杯体102的上部适于装入所述杯体安装腔215。

所述杯体安装腔215的内壁上形成有密封螺纹，其与所述杯体102上部的螺纹配合。所述杯体安装腔215内设有一杯盖密封圈103。

所述上底板安装面213具有一密封圈安装槽216，所述密封圈安装槽216内适于设置密封圈23，密封圈23用于提高所述上底板22与所述上底板安装面213之间的密封性能。

所述气缸底板211的厚度为0.2mm～2mm。

所述气缸21为一体成型，所述气缸壳体21的材料可选用ABS塑料、聚丙烯、聚碳酸酯等高分子材料一体注塑成型。

优选地，所述气缸底板211上设有至少一加强筋(图中未示出)，所述加强筋从所述气缸底板211的表面凸起。所述加强筋用于提高所述气缸底板的抗变形能力。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。