專利名稱：一種斯特林熱機(jī)換熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種換熱裝置，具體為一種斯特林熱機(jī)換熱裝置。
背景技術(shù)：
斯特林可逆熱機(jī)(200710050949. 2)主體結(jié)構(gòu)確定后，設(shè)計(jì)理論也逐步完善。但換熱仍是沒處理好的關(guān)鍵問題。尤其是大功率斯特林發(fā)動機(jī)的散熱問題，一直困擾著斯特林發(fā)動機(jī)業(yè)界。斯特林可逆熱機(jī)的主體結(jié)構(gòu)合理，換熱方式欠妥。中國專利一種斯特林熱機(jī)換熱式回?zé)崞?201210000717.7)妥善解決了回?zé)崞鞯膿Q熱問題。而中國專利一種斯特林熱機(jī)散熱器(201210000690. I)對散熱問題的處理卻不是最佳方案。 斯特林可逆熱機(jī)散熱方案是將回?zé)崞髋c熱量流出端氣缸的連接管放在二級密封腔內(nèi)，熱量流出端氣缸和連接管所放熱量都經(jīng)熱交換器傳出散熱，二級密封腔內(nèi)還要設(shè)置工質(zhì)換熱回路，依靠渦輪形成氣流強(qiáng)制換熱。其結(jié)果必然導(dǎo)致熱負(fù)荷大、散熱效果差、能耗大。中國專利一種斯特林熱機(jī)散熱器(201210000690. I)注重解決連接管的散熱問題和熱量流出端氣缸傳熱散熱問題。但仍將熱量流出端氣缸置于二級密封腔內(nèi)，氣缸散熱還要經(jīng)熱交換器才能傳到冷卻介質(zhì)。而且結(jié)構(gòu)依然復(fù)雜。連接管布置在二級密封腔外，散熱效果變好。在不影響二級密封腔密封的前提下，熱量流出端氣缸也布置在二級密封腔外，散熱效果當(dāng)然更好！可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡化，功能強(qiáng)化的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是取消斯特林可逆熱機(jī)熱量流出端熱交換器，將熱量流出端氣缸和連接管都置于二級密封腔外，增大熱量流出端散熱能力。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案是其結(jié)構(gòu)包括一個(gè)換熱裝置基座、數(shù)個(gè)氣缸、數(shù)組連接管、一個(gè)換熱裝置外罩。換熱裝置基座兩端板之間、換熱裝置外罩以內(nèi)的環(huán)形空間內(nèi)有數(shù)個(gè)氣缸和數(shù)組連接管；數(shù)個(gè)氣缸都安在同一端板上；每一組連接管的一端與氣缸連通，每一組連接管的另一端穿出換熱裝置外罩與回?zé)崞鬟B通；換熱裝置外罩靠近兩端板各有一連接管。所述連接管組的組數(shù)和氣缸個(gè)數(shù)都與熱機(jī)工作腔數(shù)目相等。所述連接管組有若干根連接管。所述換熱裝置基座的兩圓形端板平行，兩端板中央由截面呈圓形或多邊形的管道連通，管內(nèi)作為熱機(jī)轉(zhuǎn)軸與電機(jī)轉(zhuǎn)軸的連接通道；管外形成換熱裝置的環(huán)形空間。一端板上有氣缸安裝孔和螺孔，另一端板上只有螺孔。所述氣缸外壁有若干換熱片。換熱能滿足需要，換熱片可拆除。所述換熱裝置外罩內(nèi)壁上有螺旋狀導(dǎo)流片，兩個(gè)連接管的中心線都與環(huán)形空間相切。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于一是連接管和熱量流出端氣缸都布置在二級密封腔外，直接同冷卻介質(zhì)換熱，散熱效果好。二是取消了二級密封腔內(nèi)外換熱的熱交換器，制造成本有所下降。三是換熱面增大、傳熱路徑短，更有利于風(fēng)冷。


下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明圖I是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明除去外罩的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明換熱裝置基座結(jié)構(gòu)不意圖；·
圖4是本發(fā)明換熱裝置外罩結(jié)構(gòu)示意圖；圖I是具有六個(gè)工作腔的斯特林熱機(jī)換熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖。六個(gè)氣缸和六組連接管都在換熱裝置基座兩端板之間、換熱裝置外罩以內(nèi)的環(huán)形空間內(nèi)。換熱裝置外罩上靠近兩端板各有一連接管。換熱裝置外罩上還有六個(gè)連接管穿出孔。圖2是具有六個(gè)工作腔的斯特林熱機(jī)換熱裝置除去外罩的結(jié)構(gòu)示意圖。環(huán)形空間內(nèi)有六個(gè)帶若干換熱片的氣缸。六組連接管省略。圖3是具有六個(gè)工作腔的斯特林熱機(jī)換熱裝置基座結(jié)構(gòu)示意圖。居于中央的熱機(jī)轉(zhuǎn)軸與電機(jī)轉(zhuǎn)軸的連接通道截面呈圓形。一端板上有六個(gè)氣缸安裝孔。圖4是具有六個(gè)工作腔的斯特林熱機(jī)換熱裝置外罩結(jié)構(gòu)示意圖。外罩上有兩個(gè)連接管和六個(gè)連接管穿出孔。
具體實(shí)施例方式按六工作腔雙環(huán)連接方式將圖I所示的斯特林熱機(jī)換熱裝置的六組連接管分別連通相應(yīng)的回?zé)崞?，再?jīng)各自的加熱器連通熱量流入端氣缸，形成六個(gè)工作腔。換熱裝置外罩上的兩個(gè)連接管，一個(gè)接冷卻介質(zhì)供給源，另一個(gè)接冷卻介質(zhì)排放處。冷卻介質(zhì)通常采用空氣或水。采用空氣冷卻時(shí)，不強(qiáng)制冷卻都能滿足散熱要求的前提下，拆除換熱裝置外罩直接風(fēng)冷。本發(fā)明的工作過程是六個(gè)工作腔斯特林可逆熱機(jī)的每個(gè)工作腔的運(yùn)行狀況完全一樣，每個(gè)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(yùn)行。處于等溫膨脹過程時(shí)，主要是熱量流入端從加熱器和回?zé)崞魑鼰?；處于等容放熱過程時(shí)，主要向回?zé)崞鞣艧?；處于等溫壓縮過程時(shí)，主要由換熱裝置向外放熱；處于等容吸熱過程時(shí)，從加熱器吸熱。等溫壓縮過程產(chǎn)生的熱量經(jīng)熱量流出端氣缸及其連接管傳遞到換熱裝置環(huán)形空間內(nèi)的冷卻介質(zhì)。隨著冷卻介質(zhì)從換熱裝置外罩上的一個(gè)連接管流入，另一個(gè)連接管流出，在換熱裝置外罩內(nèi)壁螺旋狀導(dǎo)流片作用下，在環(huán)形空間內(nèi)形成螺旋換熱流，將熱量隨冷卻介質(zhì)帶走。
權(quán)利要求
1.一種斯特林熱機(jī)換熱裝置，包括一個(gè)換熱裝置基座、數(shù)個(gè)氣缸、數(shù)組連接管、一個(gè)換熱裝置外罩，其特征在于所述換熱裝置基座兩端板之間、換熱裝置外罩以內(nèi)的環(huán)形空間內(nèi)有數(shù)個(gè)氣缸和數(shù)組連接管，數(shù)個(gè)氣缸都安在同一端板上，每一組連接管的一端與氣缸連通，每一組連接管的另一端穿出換熱裝置外罩與回?zé)崞鬟B通，換熱裝置外罩靠近兩端板各有一連接管。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種斯特林熱機(jī)換熱裝置，其特征在于所述連接管組的組數(shù)和氣缸個(gè)數(shù)都與熱機(jī)工作腔數(shù)目相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種斯特林熱機(jī)換熱裝置，其特征在于所述換熱裝置基座的兩圓形端板平行，兩端板中央由截面呈圓形或多邊形的管道連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種斯特林熱機(jī)換熱裝置，其特征在于所述氣缸外壁有若干換熱片。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種斯特林熱機(jī)換熱裝置，其特征在于所述換熱裝置外罩內(nèi)壁上有螺旋狀導(dǎo)流片。
全文摘要
本發(fā)明提供一種斯特林熱機(jī)換熱裝置，其結(jié)構(gòu)包括一個(gè)換熱裝置基座、數(shù)個(gè)氣缸、數(shù)組連接管、一個(gè)換熱裝置外罩。由換熱裝置基座兩端板之間、換熱裝置外罩以內(nèi)的環(huán)形空間內(nèi)的數(shù)個(gè)氣缸和數(shù)組連接管構(gòu)成。熱量流出端氣缸和連接管均布置在二級密封腔外，直接同冷卻介質(zhì)換熱，散熱效果好。取消了二級密封腔內(nèi)外換熱的熱交換器，結(jié)構(gòu)簡化，功能強(qiáng)化，制造成本有所下降。解決了長期困擾人們的大功率斯特林發(fā)動機(jī)的散熱問題，也為小功率斯特林發(fā)動機(jī)采用風(fēng)冷提供了可行的技術(shù)條件。
文檔編號F02G1/057GK102877981SQ20121038342
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月9日
發(fā)明者孔令斌 申請人:孔令斌