一种新型高效斯特林发动机制造技术

本发明专利技术公开了一种新型高效斯特林发动机：包括保温箱，所述保温箱内设置有换热器，从而在保温箱内形成低沸点介质区和高沸点介质区，所述低沸点介质区的上部有低沸点介质蒸汽区，低沸点介质蒸汽区通过管道与蒸汽包连通，所述等温膨胀气缸的一侧腔室与进气阀连通，在等温膨胀气缸靠近等温收缩气缸的一侧设置有冷凝器，所述冷凝器的底部经回流管和回流泵与所述低沸点介质区连通；所述第一活塞和第二活塞的中部设置有对应的活塞杆，两活塞杆与曲轴同步传动连接，本发明专利技术可以利用低温热源，放大温差，提高效率，尤其适合地热、太阳能，也可以提高生物燃料等其他燃料的适用效率，大大增强绿色能源的利用效果。源的利用效果。源的利用效果。

【技术实现步骤摘要】
一种新型高效斯特林发动机


[0001]本专利技术属于发动机
，具体涉及一种新型高效斯特林发动机。

技术介绍

[0002]太阳能和氢能是当前最有前景的两种能源，但太阳能的利用率低，建设成本高，所用电路板因技术要求高、制造耗能高、使用寿命短的单晶硅，同时光能转化率低，加上后期废太阳能板的处理成本和污染成本，一直是太阳能利用的弊端和隐患。另外氢能作为一种前景广阔的新能源，除了储存和运输难度大以外，主要是制造成本高，一个是电解制氢成本高，二是光触媒制氢技术难度大，难以量产。
[0003]斯特林发动机也有优势，1、适用各种能源，各种燃料包括生物燃料、地热和太阳能；2、噪音小；3、闭路循环，无泄漏，不受大气压影响，可以适应水下无氧气、高原低气压环境等。
[0004]现有的斯特林发动机的优势是一种外部加热的闭式循环发动机。该循环由两个等温过程和两个定容回热过程组成，属于概括性卡诺循环的一种，实现斯特林循环的关键在于实现回热；其缺点是：1、腔体长时间保持较高温度，对材料要求高；2、腔体长时间保持高温，热量损失大；3、回热器阻力大，能量损失严重，基于此，研究一种新型高效斯特林发动机是必要的。

技术实现思路

[0005]针对现有设备存在的缺陷和问题，本专利技术提供一种新型高效斯特林发动机，有效的解决了现有设备中存在的对材料要求高，能源利用率低的问题。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的方案是：一种新型高效斯特林发动机：包括保温箱，所述保温箱内设置有换热器，从而在保温箱内形成低沸点介质区和高沸点介质区，在所述低沸点介质区和高沸点介质区对应填充有低沸点介质和高沸点介质；所述低沸点介质区的上部有低沸点介质蒸汽区，所述低沸点介质蒸汽区通过管道与蒸汽包连通，所述蒸汽包的出口经进气阀连接有双缸体，所述双缸体包括等温膨胀气缸、第一活塞、等温收缩气缸、第二活塞和冷凝器；所述等温膨胀气缸的一侧腔室与进气阀连通，另一侧腔室与等温收缩气缸连通，所述第一活塞套装在等温膨胀气缸内，并与等温膨胀气缸的内壁之间存在间隙，所述第二活塞密封套装在等温收缩气缸内，在等温膨胀气缸靠近等温收缩气缸的一侧设置有冷凝器，所述冷凝器的底部经回流管和回流泵与所述低沸点介质区连通；所述第一活塞和第二活塞的中部设置有对应的活塞杆，两活塞杆与曲轴同步传动连接。
[0007]进一步的，所述换热器呈锯齿状结构。
[0008]进一步的，所述第一活塞与等温膨胀气缸之间间隙配合。
[0009]进一步的，所述第一活塞的外侧壁呈凸凹配合结构，其中凸起部分与等温膨胀气缸的内壁匹配套装，凹陷部分与等温膨胀气缸的内壁存在间隙。
[0010]进一步的，所述冷凝器包括冷凝管和收集箱，所述冷凝管倾斜设置在等温膨胀气
缸内，所述收集箱设置在等温膨胀气缸的底部。
[0011]一种新型高效斯特林发动机：包括保温箱，所述保温箱内设置有换热器，从而在保温箱内形成低沸点介质区和高沸点介质区，在所述低沸点介质区和高沸点介质区对应填充有低沸点介质和高沸点介质；所述低沸点介质区的上部有低沸点介质蒸汽区，所述低沸点介质蒸汽区通过管道与蒸汽包连通，所述蒸汽包的出口经进气阀与等温膨胀气缸的膨胀腔室连通，其内密封套装有第一活塞，所述膨胀腔室经排气阀和管道与等温收缩气缸的收缩腔室连通，所述等温收缩气缸内密封套装有第二活塞，所述收缩腔室经冷凝管道与冷凝器连通，所述冷凝器的底部经回流管和回流泵与所述低沸点介质区连通；所述第一活塞和第二活塞的中部设置有对应的活塞杆，两活塞杆与曲轴异步传动连接。
[0012]进一步的，所述排气阀和进气阀为异步动作的电磁阀组。
[0013]进一步的，所述等温膨胀气缸和等温收缩气缸一一对应设置有多组。
[0014]进一步的，所述高沸点介质的凝固点低于负40℃，沸点大于150℃。
[0015]进一步的，所述低沸点介质沸点在10℃～60℃之间，并且特性在10℃～60℃。
[0016]本专利技术的有益效果：1、以高沸点介质代替水，要求高沸点介质沸点大于等于150度，并具有很好的吸热比和流动性，可以避免介质沸腾挥发，形成密闭体系，减少能耗损失，避免高沸点介质泄露污染环境。
[0017]2、以低沸点介质代替水，可以在更低温度下形成气压，替代水蒸气做功，一般要求低沸点介质沸点大于等于10度，并且在10
‑
270度范围内饱和蒸汽压变化率大于温度变化率。
[0018]3、新型高效斯特林发动机分两种类型，一种是一体机，一种是分体机。
[0019]4、低沸点介质蒸汽通过阀门在保温箱、蒸汽包、等温膨胀气缸、等温压缩气缸、冷凝器内循环流通，其中发生两次相变，在保温箱内汽化和在冷凝器内凝结。
[0020]4、冷凝器内凝结的液体通过泵循环到保温箱内发生热交换。
[0021]5、本专利技术的新型高效斯特林发动机可以是双缸，也可以双缸的倍数，例如4缸、6缸、8缸等等。
[0022]由此，专利技术提供了一种低温热源、高效斯特林发动机。这种发动机可以利用低温热源，放大温差，提高效率，尤其适合地热、太阳能，也可以提高生物燃料等其他燃料的适用效率，大大增强绿色能源的利用效果。
附图说明
[0023]图1为双缸一体发动机的结构示意图。
[0024]图2为第一活塞的结构示意图。
[0025]图3为双缸分体发动机的结构示意图。
[0026]图4为四缸分体发动机的结构示意图。
[0027]图5为饱和蒸汽压和温度关系示意图。
[0028]图中的标号为：1为低沸点介质蒸汽区，2为低沸点介质区，3为高沸点介质区，4为蒸汽包，5为进气阀，51为进气阀，6为等温膨胀气缸，61为等温膨胀气缸，7为第一活塞，71为凸起部分，72为凹陷部分，8为等温收缩气缸，81为等温收缩气缸，9为第二活塞，10为曲轴，
11为回流泵，12为冷凝器，13为保温箱，14为换热器，15为回流管，16为活塞杆，17为排气阀，171排气阀。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0030]实施例1：本实施例旨在提供一种新型高效斯特林发动机，主要用于斯特林发动机，针对现有的发动力对材料的要求高，能源利用率低的问题，本实施例提供了一种新型高效斯特林发动机。
[0031]如图1中展示，一种新型高效斯特林发动机：包括保温箱13，保温箱13内设置有换热器14，为了提高换热面积，可以将换热器14的截面设置为锯齿状结构、波浪状结构或柱状结构上开设凹槽，以提高换热面积，提高换热的效率；换热器14主要形成两个独立的分区，进而在保温箱13内形成低沸点介质区2和高沸点介质区3，在低沸点介质区2和高沸点介质区3对应填充有低沸点介质和高沸点介质；低沸点介质区2的上部有低沸点介质蒸汽区1，低沸点介质蒸汽区1通过管道与蒸汽包4连通，蒸汽包4的出口经进气阀5连接有双缸体。
[0032]具体的结构中，双缸体包括等温膨胀气缸6、第一活塞7、等温收缩气缸8、第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型高效斯特林发动机：包括保温箱，其特征在于；所述保温箱内设置有换热器，从而在保温箱内形成低沸点介质区和高沸点介质区，在所述低沸点介质区和高沸点介质区对应填充有低沸点介质和高沸点介质；所述低沸点介质区的上部有低沸点介质蒸汽区，所述低沸点介质蒸汽区通过管道与蒸汽包连通，所述蒸汽包的出口经进气阀连接有双缸体，所述双缸体包括等温膨胀气缸、第一活塞、等温收缩气缸、第二活塞和冷凝器；所述等温膨胀气缸的一侧腔室与进气阀连通，另一侧腔室与等温收缩气缸连通，所述第一活塞套装在等温膨胀气缸内，并与等温膨胀气缸的内壁之间存在间隙，所述第二活塞密封套装在等温收缩气缸内，在等温膨胀气缸靠近等温收缩气缸的一侧设置有冷凝器，所述冷凝器的底部经回流管和回流泵与所述低沸点介质区连通；所述第一活塞和第二活塞的中部设置有对应的活塞杆，两活塞杆与曲轴同步传动连接。2.根据权利要求1所述的新型高效斯特林发动机，其特征在于：所述换热器呈锯齿状结构。3.根据权利要求1所述的新型高效斯特林发动机，其特征在于：所述第一活塞与等温膨胀气缸之间间隙配合。4.根据权利要求1所述的新型高效斯特林发动机，其特征在于：所述第一活塞的外侧壁呈凸凹配合结构，其中凸起部分与等温膨胀气缸的内壁匹配套装，凹陷部分与等温膨胀气缸的内壁存在间隙。5.根据权利要求1所述的新型高效斯特林发动机，其特征在于：所述冷凝器包括冷凝管和收集箱，所述冷凝管倾斜设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：张嘉豪，张红雨，张彦韶，张朝锋，
申请(专利权)人：酮酞生物科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：