[實用新型]一種斯特林發動機用冷卻器結構

有效

• 申請號: 202021449114.1
• 申請日: 2020-07-21
• 公開（公告）號: CN212656912U
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 萬斌;郭向民
• 申請（專利權）人: 杭州英洛威能源技術有限公司
• 主分類號: F02G1/043
• 分類號: F02G1/043;F02G1/055
• 代理公司: 杭州仁杰專利代理事務所(特殊普通合伙) 33297
• 代理人: 鄭新軍

本實用新型涉及斯特林發動機技術領域，公開了一種斯特林發動機用冷卻器結構，包括冷卻套，所述冷卻套內設有環形冷卻腔，所述冷卻套的一側設有與冷卻腔連通的冷卻液進口，冷卻套的另一側設有與冷卻腔連通的冷卻液出口，所述冷卻套的上端設有與環形冷卻腔連通的上連接通孔，所述冷卻套的下端設有與環形冷卻腔連通且與上連接通孔一一對應的下連接通孔，每個上連接通孔與對應的下連接通之間一一對應設有貫穿環形冷卻腔的導流管。本實用新型既能對冷腔直接冷卻又能對氣態工質冷卻，冷卻效果高，有利于提高斯特林發動機的熱能與機械能的轉化效率。

技術領域

本實用新型涉及斯特林發動機技術領域，尤其涉及一種斯特林發動機用冷卻器結構。

背景技術

斯特林發動機是英國物理學家羅巴特斯特林于1816年實用新型的，因此命名為“斯特林發動機”。斯特林發動機是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，因此又被稱為熱氣機。斯特林發動機內的膨脹腔、壓縮腔之間的工質受熱、膨脹、冷卻、壓縮后帶動活塞運動，從而將熱能轉化為機械能輸出。動力單元中膨脹腔通過熱頭吸熱外部熱量，動力單元中的壓縮腔通過外部管路與外置的冷卻器進行冷卻，該種冷卻器無法對壓縮腔直接冷卻，只能對進入壓縮腔的氣態工質進行冷卻，冷卻效果不佳。

實用新型內容

本實用新型為了解決現有技術中的斯特林發動機冷卻器存在的上述問題，提供了一種直接集成在壓縮腔周圍、既能對壓縮腔直接冷卻又能對氣態工質冷卻、冷卻效果好的斯特林發動機用冷卻器結構。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種斯特林發動機用冷卻器結構，包括冷卻套，所述冷卻套內設有環形冷卻腔，所述冷卻套的一側設有與冷卻腔連通的冷卻液進口，冷卻套的另一側設有與冷卻腔連通的冷卻液出口，所述冷卻套的上端設有與環形冷卻腔連通的上連接通孔，所述冷卻套的下端設有與環形冷卻腔連通且與上連接通孔一一對應的下連接通孔，每個上連接通孔與對應的下連接通之間一一對應設有貫穿環形冷卻腔的導流管。冷卻套安裝在斯特林發動機動力單元中的壓縮腔的外周，冷卻液進口、冷卻液出口與機座上的冷卻液通道連接，導流管的兩端分別連接膨脹腔與壓縮腔；冷卻液從冷卻液進口處進入環形冷卻腔內，通過冷卻套的內壁直接與壓縮腔內的工質進行熱交換，同時環形冷卻腔內的冷卻液與導流管內的氣態工質進行熱交換，從而提高了冷卻效果，有利于增加斯特林發動機的熱能與機械能的轉化效率。

作為優選，所述冷卻套內位于環形冷卻腔的外側設有兩個獨立的弧形隔熱腔。弧形隔熱腔能夠削弱環形冷卻腔內的冷卻液與冷卻套外壁處的熱交換。

作為優選，所述弧形隔熱腔內填充有氫氣或氦氣，氫氣或氦氣的氣壓為0.4-0.6個標準大氣壓。氫氣、氦氣與動力單元中的氣態工質相同，即使弧形隔熱腔內的氣體泄露到動力單元中去也不會影響動力單元中的氣態工質；氣壓低于標準大氣壓，增強隔熱性能。

作為優選，所述冷卻套的外側兩端均設有環形密封槽，所述的環形密封槽內設有密封圈。該種冷卻器直接集成在動力單元中，密封圈能增加安裝密封性。

作為優選，所述冷卻套的外側還設有定位柱。安裝時，冷卻液進口、冷卻液出口需要與機座上的冷卻液通道對應連接，定位柱邊緣冷卻套安裝定位。

作為優選，所述導流管的兩端分別與上連接通孔、下連接通孔焊接連接，所述導流管的外壁設有若干環形凹槽。環形凹槽增加導流管外壁與冷卻液的熱交換表面積，進一步提高熱交換效率。

因此，本實用新型既能對壓縮腔直接冷卻又能對氣態工質冷卻，冷卻效果高，有利于提高斯特林發動機的熱能與機械能的轉化效率。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種結構示意圖。

圖2為圖1的正視圖。

圖3 為圖2的縱向剖視圖。

圖4為圖2中A-A處剖視圖。