專利名稱：一種斯特林熱機散熱器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種散熱器，具體為ー種斯特林熱機散熱器。
背景技術：
斯特林熱機的熱量流經(jīng)加熱器、回熱器、散熱器形成熱流，方能輸出功率。需要熱量高效傳遞是加熱器、回熱器、散熱器的共同特性。加熱器普遍是較粗的管道；回熱器是絲網(wǎng)結構；散熱器則用很細的金屬管?，F(xiàn)有不同類型斯特林熱機的加熱器、回熱器、散熱器結構大同小異。最近授權的中國專利斯特林可逆熱機^00710050949. 是不同于以前類型的斯特林熱機，其加熱器、回熱器、散熱器結構也與現(xiàn)有各類型斯特林熱機不同。加熱器適宜采用環(huán)形加熱器，回熱器使用逆流換熱式回熱器為好，散熱器還沒有理想的設計方案。斯特林可逆熱機散熱器現(xiàn)有方案是將回熱器與熱量流出端氣缸的連接管放在ニ 級密封腔內(nèi)，氣缸和連接管所放熱量都經(jīng)熱交換器傳出散熱，ニ級密封腔內(nèi)還要設置エ質(zhì)換熱回路，依靠渦輪形成氣流強制換熱。其結果必然導致熱負荷大、散熱效果差、能耗大。斯特林可逆熱機需要散發(fā)到環(huán)境的熱量包含兩部分一是熱量流出端氣缸所散發(fā)熱量；ニ是連接管所散發(fā)熱量。熱量流出端氣缸置于ニ級密封腔內(nèi)，只有通過熱交換器才能將熱量傳出ニ級密封腔。而連接管則可以盡量布置在ニ級密封腔外，在熱量流出端氣缸頭部位置才進入ニ級密封腔，連通氣缸。如此布局，百分之六十以上的熱量都可由連接管在ニ 級密封腔外散發(fā)，熱交換器的熱負荷大幅度降低，散熱效果好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決斯特林可逆熱機熱量流出端氣缸與連接管采用不同的換熱方式，分別在ニ級密封腔內(nèi)外散熱，增大熱量流出端散熱能力問題。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案是其結構包括ー個熱交換器、ー個熱交換器外罩、一個氣缸換熱套、若干換熱片、數(shù)組連接管。熱交換器內(nèi)壁上有充有換熱介質(zhì)的氣缸換熱套，熱交換器外壁上有若干換熱片。熱交換器外壁、兩端板之間、熱交換器外罩以內(nèi)的環(huán)形空間內(nèi)有數(shù)組連接管，每ー組連接管的一端進入充有換熱介質(zhì)的氣缸換熱套內(nèi)與氣缸連通，每ー組連接管的另一端與回熱器連通。熱交換器外罩上靠近兩端各有ー連接管。所述連接管組的組數(shù)與熱機工作腔數(shù)目相等。所述連接管組有若干根連接管，可多達二百根以上。所述氣缸換熱套是在熱交換器內(nèi)壁上、包容氣缸及其連接管的環(huán)形密閉空間，或是在熱交換器內(nèi)壁上、包容氣缸及其連接管、呈環(huán)狀排列的若干密閉空間。所述換熱介質(zhì)是比熱容大的液體或?qū)嵯禂?shù)大的固體，如水、不銹鋼。所述熱交換器外罩上兩個連接管的中心線都與環(huán)形空間相切。本發(fā)明的優(yōu)點在干一是連接管在熱交換器外散熱，只有熱量流出端氣缸靠熱交換器散熱，降低了熱交換器負荷。ニ是換熱介質(zhì)傳熱的傳熱量大。三是取消渦輪，降低成本， 減少能耗。


下面結合附圖與實施例對本發(fā)明作進ー步說明圖1是本發(fā)明結構示意圖；圖2是本發(fā)明除去外罩的結構示意圖；圖1是具有四個工作腔的斯特林熱機散熱器，熱交換器內(nèi)壁有四個扇形密閉空間組成氣缸換熱套。每個扇形密閉空間內(nèi)有一個氣缸及其連接管的一端。連接管的主要部分在熱交換器外壁、兩端板之間、熱交換器外罩以內(nèi)的環(huán)形空間內(nèi)。熱交換器外罩上靠近兩端板各有ー連接管。圖2是具有四個工作腔的斯特林熱機散熱器除去外罩的結構示意圖。環(huán)形空間內(nèi)有四組連接管。每組連接管一端在氣缸頭部位置穿過熱交換器進入氣缸換熱套并連通氣缸，另一端穿過端板與回熱器連通。每組連接管由ニ根管子徑向排列組成。每組連接管呈螺旋狀。熱交換器外壁上有數(shù)片環(huán)狀散熱片。
具體實施例方式按四個熱量流入端氣缸超前四個熱量流出端氣缸90度相角的連接方式，將圖1所示的斯特林熱機散熱器四組連接管分別連通相應的回熱器，再經(jīng)各自的加熱器連通熱量流入端氣缸，形成四個工作腔。熱交換器外罩上的兩個連接管，ー個接冷卻介質(zhì)供給源，另ー 個接冷卻介質(zhì)排放處。冷卻介質(zhì)通常采用空氣或水。采用空氣冷卻吋，不強制冷卻都能滿足散熱要求的前提下，拆除熱交換器外罩直接風冷。太陽能熱發(fā)電、火力發(fā)電等所用大功率的斯特林發(fā)動機換熱量大，又是回定裝置， 選用水作冷卻介質(zhì)比較好；轎車、碟式太陽能熱發(fā)電等所用中小功率的斯特林發(fā)動機，又是移動裝置，選用空氣作冷卻介質(zhì)比較方便可靠。本發(fā)明的工作過程是四個工作腔斯特林可逆熱機的每個工作腔的運行狀況完全一祥，只是相鄰兩個工作腔相角相差90度。每個工作腔都依次按等溫膨脹過程、等容放熱過程、等溫壓縮過程、等容吸熱過程循環(huán)運行。處于等溫膨脹過程時，熱量流入端氣缸容積由半缸變滿缸，熱量流出端氣缸容積由零變半缸，從加熱器和回熱器吸熱；處于等容放熱過程時，熱量流入端氣缸容積由滿缸變半缸，熱量流出端氣缸容積由半缸變滿缸，向回熱器放熱；處于等溫壓縮過程時，熱量流入端氣缸容積由半缸變?yōu)榱悖瑹崃苛鞒龆藲飧兹莘e由滿缸變半缸，向散熱器放熱；處于等容吸熱過程時，熱量流入端氣缸容積由零變半缸，熱量流出端氣缸容積由半缸變?yōu)榱?，從加熱器吸熱。熱量流出端氣缸放出的熱量?jīng)換熱介質(zhì)傳到熱交換器外壁及其換熱片上。冷卻介質(zhì)不斷從熱交換器外罩上的一個連接管進入環(huán)形空間， 將熱交換器外壁及其換熱片上的熱量和連接管放出的熱量帶走，經(jīng)另ー個連接管流出環(huán)形空間。
權利要求
1.ー種斯特林熱機散熱器，包括ー個熱交換器、ー個熱交換器外罩、ー個氣缸換熱套、 若干換熱片、數(shù)組連接管，其特征在于熱交換器內(nèi)壁上有充有換熱介質(zhì)的氣缸換熱套，熱交換器外壁上有若干換熱片，熱交換器外壁、兩端板之間、熱交換器外罩以內(nèi)的環(huán)形空間內(nèi)有數(shù)組連接管，每ー組連接管的一端進入充有換熱介質(zhì)的氣缸換熱套內(nèi)與氣缸連通，熱交換器外罩上靠近兩端各有ー連接管。
2.根據(jù)權利要求1所述的ー種斯特林熱機散熱器，其特征在于所述連接管組的組數(shù)與熱機工作腔數(shù)目相等。
3.根據(jù)權利要求1所述的ー種斯特林熱機散熱器，其特征在于所述氣缸換熱套是在熱交換器內(nèi)壁上、包容氣缸及其連接管的環(huán)形密閉空間，或是在熱交換器內(nèi)壁上、包容氣缸及其連接管、呈環(huán)狀排列的若干密閉空間。
4.根據(jù)權利要求1所述的ー種斯特林熱機散熱器，其特征在于所述換熱介質(zhì)是比熱容大的液體或?qū)嵯禂?shù)大的固體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種斯特林熱機散熱器，其結構包括一個熱交換器、一個熱交換器外罩、一個氣缸換熱套、若干換熱片、數(shù)組連接管一個熱交換器、一個熱交換器外罩、多個氣缸換熱套、多片換熱片、多組連接管。熱交換器內(nèi)壁上有充有換熱介質(zhì)的氣缸換熱套，熱交換器外壁上有若干換熱片，熱交換器外壁、兩端板之間、熱交換器外罩以內(nèi)的環(huán)形空間內(nèi)有數(shù)組連接管，每一組連接管的一端進入充有換熱介質(zhì)的氣缸換熱套內(nèi)與氣缸連通。氣缸的熱量經(jīng)換熱介質(zhì)傳到熱交換器外壁及其散熱片上，冷卻介質(zhì)流經(jīng)環(huán)形空間實現(xiàn)散熱。
文檔編號F02G1/055GK102562358SQ201210000690
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月2日 優(yōu)先權日2012年1月2日
發(fā)明者孔令斌 申請人:孔令斌