专利名称:碟式斯特林发动机高温热管吸热储热装置的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及太阳能光热利用领域,尤其是高温储热技术应用和碟式斯特林发动机技术领域。
背景技术:
碟式斯特林发动机是采用聚光碟聚焦太阳能量,加热位于聚焦点处斯特林发动机的吸热管,为其提供热源来工作。它兼具斯特林发动机效率最高、噪音小、可以和多种热源匹配的优点和太阳能清洁无污染、分布广、无穷尽、储量大的优点。在军事国防和民用等领域,如边防哨所、海底潜艇、边远地区太阳能热发电等方面具广阔应用前景和重大发展意义。由于太阳能存在间歇性缺点,乌云短时遮挡或太阳落山后,依赖于聚焦太阳光的热量输入将中断,导致系统动力输出(附加发电机时的电输出)不稳定或终止。增加储热装置可以很好地缓解此问题。但是,增加储热装置后,也相当于在聚焦太阳辐射和斯特林发动机工质之间增加了热阻,不仅会导致热效率降低,而且造成系统启动热相应慢等问题。
发明内容本实用新型的目的是提高碟式斯特林发动机工作稳定性,延长工作时间,同时减小储热装置对聚焦太阳辐射和斯特林发动机工质之间热阻的影响,提高启动热响应速率。本实用新型是碟式斯特林发动机高温热管吸热储热装置,有一个盛装高温储热材料103的储热腔100,储热腔100中间是吸热腔101 ;储热腔100的口部与活塞缸体300连接,在活塞缸体300上有热腔301和多个独立的回热器腔303,热腔301与回热器腔303通过吸热管304连接;活塞缸体300上还有一个直通储热腔100的加料孔306 ;储热腔100外是底部有一小口径入光孔401的保温层400和保护套402,通过连接螺栓500将保温层400 与保护套402和支座501连接,储热腔100是环形筒状容器,内环面围成吸热腔101,吸热腔 101中间是高温热管,热管顶盖200与热腔301底部接触。本实用新型的有益效果是I、提高碟式斯特林发动机工作稳定性和适当延长无阳光时设备工作时间。2、减小储热装置对碟式斯特林发动机热阻影响。3、提高有储热装置的碟式斯特林发动机启动热响应速率。
图I为碟式斯特林发动机高温热管吸热储热装置主视图,图2为碟式斯特林发动机高温热管吸热储热装置俯视图,图3为储热腔100吸热腔(101)主视图,图4为本发明的储热腔(100)吸热腔(101)俯视图,图5为本发明的热管局部放大结构图。附图标记及对应名称为100 :储热腔,101 :吸热腔,102 :吸热翅片,103 :储热材
3料;200 :热管盖,201 :热管壳,202 :沉头螺钉,203 :工质;300 :活塞缸体,301 :热腔,302 :活塞,303 :回热器腔,304 :吸热管,305 :换热翅片,306 :加料孔,307 :堵头;400 :保温层,401 入光孔,402 :保护套;500 :连接螺栓,501 :支座;
具体实施方式
本实用新型是碟式斯特林发动机高温热管吸热储热装置,如图I、图2所示,储热腔100是一个环形筒状容器,内环面围成吸热腔101,吸热腔内壁上沿圆周方向均布有径向吸热翅片102。如图3、图4所示,储热腔100里面盛装有高温储热材料103,如熔融盐、金属等;储热腔100外环口部加工有外螺纹,该螺纹将储热腔100与活塞缸体300连接;储热腔 100内环口部与活塞缸体300间隙配合;储热腔100外环口部和内环口部与活塞缸体300配合后,可以采用真空或保护气体高温钎焊密封。如图5所示,吸热腔101中间是高温热管,热管盖200与活塞缸体300底部接触, 热管壳201是一个凹形外表面的倒锥形体,兼做背反射器;可以采用沉头螺钉202将高温热管固定在吸热腔101上;热管内封装有工质203,如金属钠。活塞缸体300是一个圆柱体,上端面分布有热腔301,其数目与活塞302数目相同, 其位置与活塞302同轴;在热腔301周围是彼此独立的回热器腔303。带有换热翅片305的吸热管304两端分别插入热腔301和回热器腔303底部直通孔,将热腔301和回热器腔303 连通。活塞缸体300上端面上,热腔301和回热器腔303布置的间隙之间有一个用于盛装储热材料103倒锥台形加料孔306,储热材料103填装完成后塞入堵头307,压紧之后可以采用气体保护焊接方式密封。储热腔100外周有保温层400,保温层400为一个带外沿的筒形件,筒底有一个小孔,是入光孔401。保温层400外被保护套402包裹,保护套402底部有孔。连接螺栓500 穿过保护套402和保温层400外沿上的螺栓孔后与支座501连接。
权利要求1.碟式斯特林发动机高温热管吸热储热装置,有一个盛装高温储热材料(103)的储热腔(100),储热腔(100)中间是吸热腔(101);储热腔(100)的口部与活塞缸体(300)连接,在活塞缸体(300)上有热腔(301)和多个独立的回热器腔(303),热腔(301)与回热器腔(303)通过吸热管(304)连接;活塞缸体(300)上还有一个直通储热腔(100)的加料孔 (306);储热腔(100)外是底部有一小口径入光孔(401)的保温层(400)和保护套(402), 通过连接螺栓(500)将保温层(400)与保护套(402)和支座(501)连接,其特征在于储热腔(100)是环形筒状容器,内环面围成吸热腔(101),吸热腔(101)中间是高温热管,热管顶盖(200)与热腔(301)底部接触。
2.如权利要求I所述的碟式斯特林发动机高温热管吸热储热装置,其特征在于热管壳 (201)是一个凹形外表面的倒锥形体。
专利摘要碟式斯特林发动机高温热管吸热储热装置,其目的是提高碟式斯特林发动机工作稳定性,延长工作时间,同时减小储热装置对聚焦太阳辐射和斯特林发动机工质之间热阻的影响,提高启动热响应速率;有一个与活塞缸体连接并且盛装高温储热材料的环状圆筒形储热腔,储热腔内环面围成吸热腔,吸热腔内壁沿圆周方向均布有径向吸热翅片,吸热腔中间是高温热管,热管盖与活塞缸体接触,热管壳是凹面倒圆椎体;热腔和回热器腔整体置于活塞缸体上,带有翅片的小口径吸热管伸入储热材料,两端分别连接热腔和回热器腔。储热腔外是底部有一小孔的筒形保温层和保护套,通过螺栓将保温层与保护套和支座连接。
文档编号F02G1/053GK202348474SQ201120482679
公开日2012年7月25日 申请日期2011年11月29日 优先权日2011年11月29日
发明者冯力, 卢小平, 宋孝宗, 成波, 李文生, 熊文嘉, 王克振, 王军伟, 王智平, 赵静, 路阳, 龚俊 申请人:兰州理工大学