[发明专利]压缩式外热机的外置吸热器

说明书

技术领域

本发明涉及外热机吸热领域，特别涉及一种把外部热能转化为机械能的热机系统的外置吸热器。

背景技术

所谓外热机，是一种使用热源从热机外部加热，完成热能转换成机械能的机械装置。有代表性的是蒸汽机和斯特林发动机。蒸汽机，利用热源对水加热使之产生高压蒸汽，推动汽缸或汽轮机做功。但是蒸汽机需要水资源，同时在中温300～400℃转换效率较低，而且随着温度的降低效率下降较快。斯特林发动机，利用气体的加热膨胀与冷却压缩来做功。斯特林发动机虽不需要水，但是制造精密，密封要求非常高，成本高昂，目前离大规模商业化使用仍有不少距离。专利号201210057931.6完成了压缩式外热机的设计，可以有效地利用外热做功，但是还存在着缸头强度不足、维修不便等缺点。

为此有必要提供一种提高缸头强度的技术方案。

发明内容

本发明目的在于提供一种压缩式外热机的外置吸热器，能够最大功效地吸收热量，克服强度不足及维修不便的缺陷。

本发明通过以下技术方案来实现：一种压缩式外热机的外置吸热器，与外热机缸体相通，包括壳体、吸热芯体，所述的吸热芯体设置于壳体内，沿所述的吸热芯体设置气体通道，所述的气体通道设置于吸热芯体内、壳体上或者壳体与吸热芯体之间。使吸热芯体吸热更均匀、充分，与外热机缸体的组装更方便、灵活。同时，可以根据吸热器的大小和需要吸收热量的多少进行组装。

在上述方案基础上，所述外置吸热器为管式吸热器、板式吸热器或环式吸热器，可以根据使用时的不同需要进行组装，方便选择。

在上述方案基础上，在所述吸热芯体内侧设置内衬管，内衬管上开有进出气体的气孔，气体可以从中进出，此结构的设置是为了更多的热气直接进入气流通道，提高吸热速率。

在上述方案基础上，所述吸热芯体为多孔结构，由丝网叠加而成，或粉末材料烧结而成，或多孔金属板叠加而成，或由泡沫金属构成，或由泡沫碳化硅构成。

在上述方案基础上，所述管式吸热器为直管式、弯管式和U形管式中的一种或其组合结构，其气体通道一端封闭，另一端与外热机缸体内部相通，或者两端都与外热机缸体内部相通。可以根据使用时的不同需要进行组装。

在上述方案基础上，所述管式吸热器的吸热管为单根或多管并联，再以气体通道与外热机缸体内部相通。

在上述方案基础上，所述板式吸热器壳体内为空心状或多孔柱状。

在上述方案基础上，针对多个气体通道并联的结构，所述板式吸热器内设置有汇流通道，吸热器内的各个气体通道与汇流通道相通，汇流通道与外热机缸体内部相通。

所述板式吸热器的吸热芯体为可拆卸式，还设置有密封螺栓、压紧弹簧，压紧弹簧压紧吸热芯体，密封螺栓起密封作用。

在上述方案基础上，为方便加工和拆卸更换吸热芯体，所述板式吸热器内的吸热芯体为柱形或锥形。

在上述方案基础上，吸热器上还设置有加热流体通道，加热流体通道贯穿壳体。用于用热的流体加热吸热器。

本发明的优点非常明显：（1）热源进入吸热器中部，使取热更直接，使吸热器可以达到充分吸热的目的；（2）吸热芯体内气流通道的结构，可以降低气体流动阻力，加快传热；（3）外置吸热器可以采用优化的结构，加强吸热器承压强度，加强吸热能力。

请参阅以下附图，对本发明作进一步描述。

附图说明

图1——直管式外置吸热器方案1示意图；

图2——直管式外置吸热器方案2示意图；

图3——直管式外置吸热器方案3示意图；

图4——U型管式外置吸热器方案示意图；

图5——并列式直管形外置吸热器示意图，由若干个图1所示的直管式外置吸热器并列一排构成；

图6——并列式直管形外置吸热器示意图2，由若干个图2所示的直管式外置吸热器并列一排构成；

图7——U形外置吸热器与压缩式外热机连接的应用示意图；

图8——图1并列直管式外置吸热器与压缩式外热机连接结构示意图；

图9——图5并列直管形外置吸热器与压缩式外热机连接结构示意图；

图10——图6并列直管形外置吸热器与压缩式外热机连接结构示意图；

图11——板式外置吸热器方案1；

图12——板式外置吸热器方案2；

图13——图12的仰视图；

图14——板式外置吸热器方案3；

图15——板式外置吸热器方案4的仰视图；

图16——板式外置吸热器方案5；

图17——图16的仰视图；