一种斯特林发动机用加热器制造技术

技术编号:12867165 阅读:82 留言:0更新日期:2016-02-13 16:35
本实用新型专利技术公开了一种斯特林发动机用加热器,包括加热器筒体(1),以及布置在加热器筒体(1)外侧的外翅片(2)和内侧的内翅片(4),还包括一个利用比筒体(1)的导热系数更高的材料做成的内筒体(3),所述的内筒体(3)嵌套在加热器筒体(1)内,内筒体(3)与筒体(1)连接成一体,在内筒体(3)内侧布置有内翅片(4);其具有结构紧凑、工艺简单、换热效率高、制造成本低的特点,适用于中小功率的斯特林发动机使用。

【技术实现步骤摘要】

本技术是关于加热器,尤其是关于斯特林发动机用加热器
技术介绍
斯特林发动机是一种外部供热(或燃烧)的活塞式发动机,它以气体作为工质,按闭式回热循环的方式进行工作。斯特林发动机主要由外部供热(燃烧)系统、工作循环系统(热能一机械能转换系统)、传动系统(机械能输出系统)、辅助系统以及监控系统等组成。其中,加热器是斯特林发动机的重要部件之一,其作用主要是使内侧工质吸收外侧热量。—般中高功率的斯特林发动机使用加热管式加热器,如专利号为CN200510030072.1的中国专利公开了一种管式加热器,小型斯特林发动机考虑到结构紧凑等因素,多使用翅片式加热器,也就是一体式加热器。专利号为ZL200620048752.6的中国专利公开了一种肋片式加热器,应用于小功率燃气型斯特林发动机,该加热器结构的主要形式是加热器筒体外侧和内侧布置有直列式肋片,布置在加热器筒体内、外侧的直列式肋片与加热器筒体为一体式,采用铸造或机加工的方式制造而成。这种加热器结构具有结构紧凑,可靠性高等优点,适合小型斯特林发动机使用,但也存在如下不足:由于斯特林发动机的特性所致,加热器内部工质侧换热性能较外侧烟气换热性能强很多,内侧翅片与外侧翅片使用同种材料一体加工时,其翅片效率偏低,使热量无法有效的传递给工质,影响了斯特林发动机的性能,降低了发动机效率。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种斯特林发动机用加热器,解决加热器筒体内外翅片换热效果不匹配的问题,其具有结构紧凑、工艺简单、换热效率高、制造成本低的特点。本技术的目的是通过以下的技术方案来解决的:一种斯特林发动机用加热器,包括加热器筒体,以及布置在加热器筒体外侧的外翅片和内侧的内翅片,其特点是,还包括一个比筒体的导热系数更高的材料做成的内筒体,所述的内筒体嵌套在加热器筒体内,内筒体与筒体连接成一体,在内筒体内侧布置有内翅片。优选地,上述的斯特林发动机用加热器,所述的加热器内筒体和筒体采用焊接或螺纹连接的方式连接成一体。优选地,上述的斯特林发动机用加热器,所述的加热器筒体采用不锈钢材料或耐高温合金钢材料加工而成,内筒体采用导热系数更高的纯铜材料加工而成。优选地,上述的斯特林发动机用加热器,所述的外翅片和内翅片为直列式或螺旋式结构。总之,本技术的有益效果是:本技术的加热器,由于内筒体的导热系数远高于筒体,虽然内翅片面积要小于外翅片,但内外翅片的导热量相当,极大地提升了内部翅片的导热效率,使工质更有效的吸收外部热量,有利于提尚整机的性能,提尚发动机效率。【附图说明】下面结合附图对本技术作进一步详细说明。图1为本技术的结构剖视图;其中:1、筒体;2、外翅片;3、内筒体;4、内翅片。【具体实施方式】图1为本技术的一个实施例。该加热器,包括筒体1、内筒体3,在筒体1外侧布置有直列式的外翅片2,内筒体3嵌套在筒体1内,一般采用焊接或螺纹连接方式连接成一体。在内筒体3内侧布置有内翅片4,内翅片4为直列式,内翅片4 一般采用机加工方式加工而成,为防止加工变形,加工时,常采用先将内筒体3与筒体1采用焊接或螺纹连接方式连接好,再进行机加工的方式获得。为使筒体内外导热匹配,内筒体3采用导热系数更高的材料,如筒体1采用不锈钢或耐高温合金钢材料,内筒体3采用纯铜材料。纯铜材质作为内翅片4,具有非常高的导热系数,在工作温度为500°C时约为360W/(m.K),远高于加热器筒体1使用的耐高温合金钢(500°C时约为24W/(m.K))。由于作为内翅片4,不需要承受内部工质的压力,也不需要承受外部烟气的高温,同时内部工质一般为纯洁的氦气等惰性气体,对铜不会造成氧化等问题。因此内部使用纯铜翅片可以保证使用的可靠性。上述的筒体1采用铸造或锻造,再机械加工方式加工而成,其中所述的外翅片2也常采用切肩加工方式加工而成,当然也可以采用整体铸造方式一次成型。本技术的加热器适用于氢气、氦气等多种工质,可应用于各种形式小型斯特林发动机,如四缸双作用斯特林发动机、单缸自由活塞式斯特林发动机等,使用能源种类包括燃气式、太阳能式、热辐射式等。本技术不局限以上的形式,也适用于其它的变换形式,如肋片的材料、结构、数量或布置方式,但只要采用两种材料组合式的方式,或等同变更或修饰,均落入本专利保护的范围。【主权项】1.一种斯特林发动机用加热器,包括加热器筒体(1),以及布置在加热器筒体(1)外侧的外翅片⑵和内侧的内翅片(4),其特征在于:还包括一个利用比筒体⑴的导热系数更高的材料做成的内筒体(3),所述的内筒体(3)嵌套在加热器筒体⑴内,内筒体(3)与筒体⑴连接成一体,在内筒体⑶内侧布置有内翅片(4)。2.根据权利要求1所述的斯特林发动机用加热器,其特征在于:所述的加热器内筒体(3)和筒体(1)采用焊接或螺纹连接的方式连接成一体。3.根据权利要求1或2所述的斯特林发动机用加热器,其特征在于:所述的加热器筒体(1)采用不锈钢材料或耐高温合金钢材料加工而成,内筒体(3)采用导热系数更高的纯铜材料加工而成。4.根据权利要求1或2所述的斯特林发动机用加热器,其特征在于:所述的外翅片(2)和内翅片(4)为直列式或螺旋式结构。5.根据权利要求3所述的斯特林发动机用加热器,其特征在于:所述的外翅片(2)和内翅片(4)为直列式或螺旋式结构。【专利摘要】本技术公开了一种斯特林发动机用加热器,包括加热器筒体(1),以及布置在加热器筒体(1)外侧的外翅片(2)和内侧的内翅片(4),还包括一个利用比筒体(1)的导热系数更高的材料做成的内筒体(3),所述的内筒体(3)嵌套在加热器筒体(1)内,内筒体(3)与筒体(1)连接成一体,在内筒体(3)内侧布置有内翅片(4);其具有结构紧凑、工艺简单、换热效率高、制造成本低的特点,适用于中小功率的斯特林发动机使用。【IPC分类】F02G1/055【公开号】CN205013148【申请号】CN201520596733【专利技术人】黄晓宇, 周建明, 朱天宇, 周天学, 顾俊杰, 赵炜平 【申请人】上海齐耀动力技术有限公司【公开日】2016年2月3日【申请日】2015年8月10日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种斯特林发动机用加热器,包括加热器筒体(1),以及布置在加热器筒体(1)外侧的外翅片(2)和内侧的内翅片(4),其特征在于:还包括一个利用比筒体(1)的导热系数更高的材料做成的内筒体(3),所述的内筒体(3)嵌套在加热器筒体(1)内,内筒体(3)与筒体(1)连接成一体,在内筒体(3)内侧布置有内翅片(4)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:黄晓宇周建明朱天宇周天学顾俊杰赵炜平
申请(专利权)人:上海齐耀动力技术有限公司
类型:新型
国别省市:上海;31

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1