[实用新型]太阳能斯特林发动机的整体式加热器组件

说明书

本实用新型公开了一种太阳能斯特林发动机的整体式加热器，该加热器包括四块呈改良扇形的加热单元；各个加热单元都包括上板和下板，在所述上板的底部和下板的顶部都分别开设有半圆形槽道，上板的半圆形槽道和下板的半圆形槽道拼接成截面呈圆形的微细通道，所述微细通道有多条，多条微细通道之间彼此并联且平行；在加热器中还设置有上联箱通道和下联箱通道，上联箱通道和下联箱通道都分别与该加热单元内的每一个微细通道相连，从而为所述微细通道提供循环流动的换热介质。

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能斯特林发动机用的无中心防护锥体的加热器，具体涉及一种太阳能斯特林发动机的整体式加热器组件。

背景技术

国家统计局的数据显示，从2011年起中国的一次能源消费总量已经超过美国，成为世界第一能源消费大国。这给二氧化碳减排和改善环境质量带来了极大的压力。努力发展以太阳能、风能为主的新能源产业，大力推动包括太阳热发电在内的各项新技术研发和高端产品制造，是从根本上解决能源与环境问题的关键和必由之路。

以斯特林热力循环为基本工作原理的发动机称作“斯特林发动机”。和大家都熟悉的内燃机相比，因它的输入热量来自外部，故斯特林机也被称作“外燃机”。因为在外面燃烧(内燃机在气缸内燃烧)，所以它适应各种气体及液体燃料，从天然气、煤制气、液化石油气、沼气、垃圾填埋气到各种油料，甚至可以烧煤。而太阳能斯特林机以聚焦辐射方式提供高密度热量－被加热表面上的热流密度达到500～800kW/m²以上。斯特林机对环境“零污染、零排放”，而且因为采用空气冷却方式，实现了“零水耗”。这使它作为分布式发电能源，在野外无水源条件下工作时具有非常独特的优势。

加热器是斯特林发动机的热量输入部件，其换热效果优劣对整机性能起关键性作用。因为必须耐高温高压，通常发动机的加热器都用密集排列的小口径高温合金钢管加工构成。介质流道内径一般在3毫米左右，属于小通道内的对流换热。整体呈圆形或碗形的加热器管组无法避免存在管间隙漏光，越靠近圆形加热器的径向外缘漏光间隙越大。而且在加热器中心部位还不得不留出一个较大的圆孔以放置并不吸热的防护头锥。这两个方面都导致加热器的有效辐射利用面积降低。此外，形状各异的吸热管成形加工工艺复杂，技术难度大，加工工时和模具费用都相当高。

申请人还曾于2011年提出了一种全新的板式加热器概念，并记载在申请号为201110264925.3，名称为太阳能热气机的整体组合式吸热器的专利文献中，不过该方案主要停留在理论设想上，很多技术细节并不完善，并不足以应用实施，而且该技术方案中采用的仍然是常规的直径3mm左右孔径的换热流道，经理论计算可知该方案的热效率与现有技术中太阳能斯特林发电机的热效率基本一致，还需要进一步改进。

由于上述原因，本发明人对现有的太阳能斯特林发动机及其加热器做了深入研究，以期待设计出一种能够解决上述问题的，能够提高热效率的太阳能斯特林发动机的整体式加热器组件。

实用新型内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种太阳能斯特林发动机的整体式加热器，该加热器包括四块呈改良扇形的加热单元；在所述加热单元中设置有多条截面呈圆形的微细通道，多条微细通道之间彼此并联且平行，能够最大程度增强通道内的换热，达到提高热效率的目的；另外，由于所述加热单元整体呈板状，能够充分接收太阳能，无空隙漏光，能够进一步提高所述加热器整体对太阳能的利用效率，从而完成本实用新型。

具体来说，本实用新型的目的在于提供一种太阳能斯特林发动机的整体式加热器，该加热器包括四块呈改良扇形的加热单元，该改良扇形的圆心角为90度；

其中，各个加热单元都包括上板1和下板2，

在所述上板1的底部和下板2的顶部都分别开设有半圆形槽道，上板1的半圆形槽道和下板2的半圆形槽道拼接成截面呈圆形的微细通道3，

所述微细通道3有多条，多条微细通道3之间彼此并联设置；