[發明專利]多層間隔式回熱器及具有該回熱器的熱氣機

在審

• 申請號: 201610035020.1
• 申請日: 2016-01-19
• 公開（公告）號: CN105508077A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: 夏致俊
• 申請（專利權）人: 江蘇源之翼電氣有限公司
• 主分類號: F02G1/044
• 分類號: F02G1/044;F02G1/057
• 代理公司: 鎮江京科專利商標代理有限公司 32107
• 代理人: 夏哲華

技術領域

本發明涉及一種斯特林發動機的改進，具體地說是一種多層間隔式回熱器及具有該回熱器的熱氣機。

背景技術

傳統的熱氣機回熱器是由金屬絲網結構或多孔金屬燒結成一個整體，然后再連接膨脹腔和壓縮腔，由于金屬的熱傳導性，使整個回熱器工作穩定后接近加熱端的溫度和接近冷卻端的溫度溫差不大，而熱氣機回熱器接近冷熱端的兩個端部溫差越大，熱氣機的效率越高，因此，傳統的熱氣機回熱器制約了熱氣機的效能的提升。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種能夠有效避免傳統整體式回熱器由于熱傳導將高溫區的熱能傳遞到低溫區，從而提高熱氣機效率的多層間隔式回熱器及具有該回熱器的熱氣機。

為了解決上述技術問題，本發明的多層間隔式熱氣機回熱器，包括回熱腔體，所述回熱腔體包括一個殼體以及在殼體內固定設置的兩片以上的多孔換熱體，相鄰的各片所述多孔換熱體之間設置有間距。

相鄰的各片所述多孔換熱體之間通過絕熱隔離墊圈相互隔離。

所述殼體內外壁均設置有絕熱材料。

所述多孔換熱體是由多根金屬絲捆綁一體而成，金屬絲與金屬絲之間的間隙形成多孔換熱體的孔隙。

一種具有上述多層間隔式回熱器的熱氣機，所述回熱腔體的兩端連通具有加熱端的膨脹腔和具有冷卻端的壓縮腔，所述膨脹腔和壓縮腔內均設置有將各自腔體分隔成兩部分的隔膜，所述膨脹腔和壓縮腔中與回熱腔體相通的部分為工質氣體腔，所述膨脹腔中的另外一部分為一號液壓腔，所述壓縮腔中的另外一部分為二號液壓腔，所述一號液壓腔的動力輸出端連接一號缸體，一號缸體內設置有膨脹腔體柱塞，所述二號液壓腔的動力輸出端連接二號缸體，二號缸體內設置有壓縮腔體柱塞。

所述加熱端設置在膨脹腔中與回熱腔體相通的部分上，所述冷卻端設置在壓縮腔中與回熱腔體相通的部分上。

所述膨脹腔體柱塞和壓縮腔體柱塞分別通過連桿活動連接在同一根動力輸出軸上并相互差一個相位角。

所述相位角為90度。

所述膨脹腔及壓縮腔的高壓工質腔體內壁設置有保溫材料，所述保溫材料與膨脹腔體的加熱端和壓縮腔體的冷卻端的位置錯開布置。

采用上述的結構后，將傳統的整體回熱器分割成多層間隔的回熱器，當高溫工質氣體從接近高溫端的多孔換熱體進入時被第一層多孔換熱體吸收掉一部分熱能，工質氣體溫度衰減了一個溫度，緊接著進入第二層多孔換熱體，溫度再次被吸收再降一個溫度，依次類推到接近冷卻端的最后一個多孔換熱體，原本高溫的工質氣體溫度被多層多孔換熱體逐級吸收后溫度衰減到低溫，由于在各多孔換熱體之間設置了間隔距離，使每片多孔換熱體階梯式鎖住不同溫度的熱能有效避免了整體式回熱器由于熱傳導將高溫區的熱能傳遞到低溫區；另外由多根金屬絲緊密捆綁在一體形成的多孔換熱體的孔隙是直線孔隙使高壓工質通過時阻力變小避免了迷宮式孔隙對高壓工質產生的阻力。

附圖說明

圖1為本發明具有多層間隔式回熱器的熱氣機的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式，對本發明的多層間隔式回熱器作進一步詳細說明。

如圖所示，本發明的多層間隔式回熱器，包括回熱腔體，回熱腔體包括一個殼體1以及在殼體內固定設置的兩片以上的多孔換熱體2，殼體1內外壁均設置有絕熱材料，多孔換熱體2是由多根金屬絲捆綁一體而成，金屬絲與金屬絲之間的間隙形成多孔換熱體的孔隙，相鄰的各片多孔換熱體2之間設置有一定間隔的間距，本實施例中相鄰的各片多孔換熱體2之間通過絕熱隔離墊圈3相互隔離以此保持隔熱距離。

一種具有上述多層間隔式回熱器的熱氣機，包括上述多層間隔式回熱器，該多層間隔式回熱器的回熱腔體的兩端連通具有加熱端4的膨脹腔5和具有冷卻端6的壓縮腔7，膨脹腔5內設置有將膨脹腔5分隔成兩部分的膨脹腔隔膜14，壓縮腔7內設置有將壓縮腔7分隔成兩部分的壓縮腔隔膜15，膨脹腔5和壓縮腔7中與回熱腔體相通的部分均為工質氣體腔，膨脹腔5中的另外一部分為一號液壓腔8，壓縮腔7中的另外一部分為二號液壓腔9，一號液壓腔8的動力輸出端連接一號缸體10，一號缸體10內設置有膨脹腔體柱塞11，二號液壓腔9的動力輸出端連接二號缸體12，二號缸體12內設置有壓縮腔體柱塞13，膨脹腔體柱塞11和壓縮腔體柱塞13分別通過連桿活動連接在同一根動力輸出軸上并相互差一個90度的相位角。