[發明專利]一種利用熱管的蓄熱式斯特林發動機

在審

• 申請號: 201810269111.0
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108412634A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 張瑩;夏珍;雷杰;盧敏;葉文林;李培生;王志強;林圣享
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: F02G1/055
• 分類號: F02G1/055
• 代理公司: 南昌青遠專利代理事務所(普通合伙) 36123
• 代理人: 劉愛芳

本發明涉及一種斯特林發動機，具體為一種利用熱管的蓄熱式斯特林發動機。包括連續供熱裝置，設置在熱管供能裝置一側的斯特林發動機，所述連續供熱裝置包括，外部的套筒，設置在套筒內部的一級熱管，二級熱管，設置在一級熱管一側的集熱端和設置在一級熱管另一側的供熱端，以及設置在二級熱管一端的蓄熱裝置，所述一級熱管分為蒸發端、冷凝端，所述一級熱管蒸發端伸入集熱端，一級熱管冷凝端伸入供熱端；所述二級熱管位于所述集熱端與供熱端之間，二級熱管包括第一換熱端、第二換熱端，第二換熱端插入蓄熱裝置，所述第一換熱端伸入供熱端；所述供熱端一側與斯特林發動機連接。且由于熱管具有較強的換熱能力，可改善斯特林發動機反應慢的問題。

技術領域

本發明涉及一種斯特林發動機，具體為一種利用熱管的蓄熱式斯特林發動機。

背景技術

隨著全球能源消耗的不斷增加，可再生能源的合理開發和利用問題越來越受到世界各國的關注。由于斯特林發動機具有多種能源的廣泛適應性和對環境友好的優良特性，其在水下動力、太陽能動力、空間站動力、熱泵空調動力、車用混合推進動力等方面得到了廣泛的研究與重視，并且已得到了一些成功的應用。

斯特林發動機通過氣缸內工作介質（氫氣或氦氣）經過冷卻、壓縮、吸熱、膨脹為一個周期的循環來輸出動力。斯特林發動機適用于各種能源，無論是液態、氣態或固態的燃料，當采用載熱系統間接加熱時，幾乎可以使用任何高溫熱源，如太陽能、煙氣余熱。由于斯特林閉循環中工質與大氣隔絕，斯特林發動機在工作過程中不受氣壓影響，這使得它非常適合于高海拔地區使用。此外，斯特林發動機對環境污染小，加之可使用多種燃料及易利用余熱的特點，它用于熱電聯產可取得更高的熱效率和經濟效率。然而由于斯特林發動機的熱源來自外部，傳熱需要一定時間，發動機需要經過一段時間才能使氣缸的溫度變化。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，適應現實需要，提供一種利用熱管的蓄熱式斯特林發動機。

為了實現本發明的目的,本發明采用的技術方案為：

一種利用熱管的蓄熱式斯特林發動機，包括連續供熱裝置，設置在熱管供能裝置一側的斯特林發動機，所述連續供熱裝置包括，外部的套筒，設置在套筒內部的一級熱管，二級熱管，設置在一級熱管一側的集熱端和設置在一級熱管另一側的供熱端，以及設置在二級熱管一端的蓄熱裝置，所述一級熱管分為蒸發端、冷凝端，所述一級熱管蒸發端伸入集熱端，所述一級熱管冷凝端伸入供熱端；所述二級熱管位于所述集熱端與供熱端之間，所述二級熱管包括第一換熱端、第二換熱端，所述第二換熱端插入蓄熱裝置，所述第一換熱端伸入供熱端；所述供熱端一側與斯特林發動機連接。

所述斯特林發動機包括，固定板、熱氣缸、冷氣缸，轉輪，傳動軸，所述熱氣缸和冷氣缸分別設置在固定板兩側，所述熱氣缸一側與供熱端貼合，所述熱氣缸另一側的活塞桿穿過固定板與連桿鉸接，所述連桿與第一偏心塊鉸接，所述冷氣缸活塞桿與第二偏心塊鉸接，所述轉輪設置在第一偏心塊和第二偏心塊之間，所述轉輪，第一偏心塊和第二偏心塊分別設置在傳動軸上，所述轉輪通過皮帶和傳動輪傳動。

所述二級熱管包括三個以上的單管，各單管均與一級熱管平行且環繞或排列于所述一級熱管的周圍。

所述蓄熱裝置為相變蓄熱材料層，所述相變蓄熱材料層為一體式柱狀結構，所述二級熱管中每個單管的第二換熱端均插入相變蓄熱材料層的內部。

所述蓄熱材料層為六水氯化鈣，所述蓄熱材料層為三水醋酸鈉，所述蓄熱材料層為有機醇。

所述集熱端與供熱端之間的套筒為密閉的抽真空套筒，所述一級熱管，二級熱管，蓄熱裝置均設置在抽真空套筒內。

所述一級熱管外部包裹有一層絕熱材料。

所述一級熱管和二級熱管管壁內部都有吸液芯結構。

所述一級熱管為單向熱管，所述二級熱管為雙向熱管管束。

本發明的有益效果在于：