[发明专利]一种用于航空涡喷发动机余热回收的近场热光伏发电装置

权利要求书

1.一种用于航空涡喷发动机余热回收的近场热光伏发电装置，其特征在于：它包括多个近场热光伏系统、电压调节器和多个相变换热器(5)；所述的多个近场热光伏系统周向均匀安装在涡喷发动机(6)高温区域的外壁上，近场热光伏系统的内壁与涡喷发动机(6)的外壁相贴合；每个近场热光伏系统包括多组微分的近场热光伏单元(1)和一个扇形支撑壳体(2)；多组近场热光伏单元(1)并排紧密排列在扇形支撑壳体(2)内；每组近场热光伏单元(1)包括一个选择性辐射器(1-1)和一块光伏电池板(1-2)，所述的光伏电池板(1-2)处于选择性辐射器(1-1)远离热源的一侧，且光伏电池板(1-2)与选择性辐射器(1-1)之间保持真空纳米间隙；多块光伏电池板(1-2)与电压调节器电连接；每个近场热光伏系统对应设置一个相变换热器(5)，所述的相变换热器(5)设置在支撑壳体(2)与飞机蒙皮(7)之间，相变换热器(5)的热端与支撑壳体(2)的外壁贴合，相变换热器(5)的冷端与飞机蒙皮(7)的内壁相贴合；

每个相变换热器(5)包括多个并排设置的换热单元，每个换热单元对应一组近场热光伏单元(1)设置；每个换热单元包括一个方形环状换热管(5-1)、吸液芯(5-2)和疏水薄膜(5-3)，所述的吸液芯(5-2)设置在方形环状换热管(5-1)的一侧管内，疏水薄膜(5-3)设置在方形环状换热管(5-1)的另一侧管内，所述的吸液芯(5-2)与疏水薄膜(5-3)将方形环状换热管(5-1)分隔成冷凝腔(5-4)和汽化腔(5-5)，所述每个换热单元的汽化腔(5-5)侧贴在支撑壳体(2)的外壁上，每个换热单元的冷凝腔(5-4)侧贴在飞机蒙皮(7)的内壁上，所述的方形环状换热管(5-1)内注入有低沸点换热工质；

多个换热单元正反交替排列，即其中一个换热单元中设置有吸液芯(5-2)的一侧管路正对与其相邻的换热单元中设置有疏水薄膜(5-3)的一侧管路；相邻的两个换热单元之间为接触式连接，且相邻的两个换热单元之间通过隔热薄膜将吸液芯(5-2)侧管路与疏水薄膜(5-3)侧管路隔开。

2.根据权利要求1所述的一种用于航空涡喷发动机余热回收的近场热光伏发电装置，其特征在于：所述支撑壳体(2)的材质为氮化铝，支撑壳体(2)正对光伏电池板(1-2)的一侧内壁涂有反射层。

3.根据权利要求2所述的一种用于航空涡喷发动机余热回收的近场热光伏发电装置，其特征在于：所述选择性辐射器(1-1)和光伏电池板(1-2)的竖截面均为梯形；选择性辐射器(1-1)朝向涡喷发动机(6)的一侧与涡喷发动机(6)的外壁形状相契合，选择性辐射器(1-1)朝向光伏电池板(1-2)的一侧为平面结构；所述光伏电池板(1-2)的上下表面均为平面结构；所述的选择性辐射器(1-1)和光伏电池板(1-2)共同组成截面为梯形的近场热光伏单元(1)。

4.根据权利要求3所述的一种用于航空涡喷发动机余热回收的近场热光伏发电装置，其特征在于：所述的选择性辐射器(1-1)采用包含Al₂O₃粒子的钨材料作为辐射器材料；所述光伏电池板(1-2)的材料采用InGaSb。