[发明专利]一种应用于斯特林发电机的加热器组件

说明书

本申请涉及发电机换热器技术领域，具体而言，涉及一种应用于斯特林发电机的加热器组件，包括穹顶、第一换热器以及第二换热器，其中：第一换热器和第二换热器均设置在穹顶的内部；第一换热器设置在穹顶顶部的内壁上；第二换热器设置在第一换热器的下方，并与第一换热器同轴安装；第二换热器的下方设置有回热器。本申请通过狭缝式换热器与蜂窝状换热器的配合使用，能够提供足够大的换热面积，同时减小工质在换热器内的流通容积及流经加热器时的流动阻力，有利于提高斯特林发电机的效率。

技术领域

本申请涉及发电机换热器技术领域，具体而言，涉及一种应用于斯特林发电机的加热器组件。

背景技术

斯特林发电机是一种外部受热的闭式循环热电转换装置，斯特林发电机基于斯特林循环，由两个等温过程和两个定容过程组成，工质一般为氦气或氢气，典型的斯特林发电机主要由热端组件、谐振组件、直线电机组件构成，而热端组件又由加热器、回热器、冷却器组成。

斯特林发电机加热器的工作原理是：加热器将外部输入的热量持续导入到内部工质，维持斯特林循环的高温端温度，工质在加热器内吸热膨胀后推动配气活塞运动，进而带动直线电机输出电能，斯特林发电机对加热器组件的要求是在保证足够大换热面积的同时尽可能减小其内部工质的流通容积，这二者本身是矛盾的，需要进行优化设计。

应用于斯特林发电机的加热器主要有翅片式、管壳式、弯管式等类型，其中，管壳式换热器具有换热高效且流动阻力较小的特点，但一般包含数百到上千根换热管，换热管的焊接十分复杂，在使用过程中容易出现焊缝泄露的问题，可靠性较差；翅片式换热器换热面积大，但同时工质流通容积也较大，这对整机性能有一定的不利影响；弯管式加热器一般适用于外燃式斯特林热机，优点是换热高效，缺点是对换热管的布置要求严苛，且换热管的焊接较为困难。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种应用于斯特林发电机的加热器组件，能够保证具有足够大的换热面积，同时减小工质在换热器内的流通容积及流动阻力，有利于斯特林发电机的高效工作。

为了实现上述目的，本申请提供了一种应用于斯特林发电机的加热器组件，包括穹顶、第一换热器以及第二换热器，其中：第一换热器和第二换热器均设置在穹顶的内部；第一换热器设置在穹顶顶部的内壁上；第二换热器设置在第一换热器的下方，并与第一换热器同轴安装；第二换热器的下方设置有回热器。

进一步的，穹顶的顶部为椭球形。

进一步的，第一换热器为狭缝式换热器，顶部的弧度与穹顶顶部的弧度相同。

进一步的，第一换热器的狭缝呈辐射形，沿圆周方向均布。

进一步的，第二换热器为蜂窝状换热器，第二换热的蜂窝孔沿径向对齐成列，沿圆周方向均布多列蜂窝孔。

进一步的，第一换热器上的每条狭缝与第二换热器上的每列蜂窝孔相对应，形成固定流道。

进一步的，还包括配气活塞缸和配气活塞，配气活塞设置在配气活塞缸内部。

进一步的，配气活塞缸设置在回热器的内部，配气活塞的顶部设置在第一换热器的正下方，同时位于第二换热器的内部。

进一步的，穹顶的外侧与外加热装置连接。

进一步的，穹顶的法兰与斯特林发电机的外壳密封连接。

本发明提供的一种应用于斯特林发电机的加热器组件，具有以下有益效果：

本申请通过狭缝式换热器与蜂窝状换热器的配合使用，能够提供足够大的换热面积，同时减小工质在换热器内的流通容积及流经加热器时的流动阻力，有利于提高斯特林发电机的效率。

附图说明