CN103993980B - 一种斯特林电机的导热结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种斯特林电机的导热结构，所述斯特林电机包括外壳和置于所述外壳的内腔中的置换器活塞，所述外壳的一端还设有加热部，所述外壳的加热部的相对于内腔的外壁上还设有若干的导热片，所述导热片的形状呈片状，所述片状的导热片与所述外壳的加热部之间成20～90度的夹角。本发明的技术方案通过外壳外的具有一定倾斜角度的导热片有效的吸收和传递热量，提高了能源的利用效率和电机的工作效率。

Description

一种斯特林电机的导热结构

技术领域

本发明属于机械设备生产领域，涉及一种导热结构，尤其涉及一种斯特林电机的高温导热结构。

背景技术

斯特林发动机是一种能以多种燃料为能源的闭循环回热式发动机；或称为热气机。随着新材料、新技术不断发展而石油资源日益短缺，基于斯特林循环的发动机已越来越受本领域技术人员的重视。

斯特林发动机中一般会包括外壳和置于外壳内来回移动的置换器活塞。在工作中，斯特林电机外壳的热端会吸收大量的热量，并通过吸收的热量致使工作气体膨胀来驱动外壳内的置换器活塞移动，因此，吸热效率对斯特林电机的工作效率而言非常重要。现有的斯特林电机通常通过导热材料制成的外壳来进行吸热，吸热效率较低，不仅浪费能量而且造成置换器活塞驱动动力不足，难以形成高效的工作效率和稳定的动力输出。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种斯特林电机的导热结构。

为达到上述目的，具体技术方案如下：

一种斯特林电机的导热结构，所述斯特林电机包括外壳和置于所述外壳的内腔中的置换器活塞，所述外壳的一端还设有加热部，所述外壳的加热部的相对于内腔的外壁上还设有若干的导热片，所述导热片的形状呈片状，所述片状的导热片与所述外壳的加热部之间成20～90度的夹角。

优选的，所述外壳的加热部的形状为圆筒状，所述导热片的形状为圆环状，所述若干圆环状的导热片套设于所述圆筒状的加热部的外圆周。

优选的，所述若干的导热片之间的距离相等。

优选的，所述若干的导热片与所述加热部之间的夹角成65～85度，分别位于所述圆筒状的外壳加热部的截面两侧的导热片的部分均朝向所述外壳的另一端倾斜。

优选的，所述若干的导热片与所述加热部之间的夹角成75度。

优选的，所述置换器活塞上相对于所述外壳的加热部的一端设有隔热部，所述置换器活塞隔热部和外壳加热部之间设有热气缸，所述导热结构还包括若干的吸热片，所述吸热片置于所述外壳的加热部和所述热气缸之间。

优选的，所述吸热片的形状呈片状，所述片状的吸热片弯曲并层层折叠的置于所述外壳的加热部和热气缸之间，所述弯曲并层层折叠的吸热片之间形成若干的空隙。

优选的，所述热气缸的形状呈开口的圆筒状，所述置换器活塞置于所述圆筒状的热气缸中，所述吸热片的数量为1个，所述1个吸热片围绕所述热气缸弯曲并层层折叠。

优选的，所述吸热片与所述外壳加热部的内壁和热气缸的外壁固接，所述热气缸的内壁与所述置换器活塞的热部之间存在间隙。

优选的，所述导热片和/或吸热片由金属片、硅胶片或石墨片制成。

相对于现有技术，本发明的技术方案通过导热结构有效的吸收和传递热量，提高了能源的利用效率和电机的工作效率。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的吸热片的截面结构放大示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以下将结合附图对本发明的实施例做具体阐释。

如图1中所示，本发明实施例的一种斯特林电机的导热结构，安装于斯特林电机的上部。斯特林电机包括外壳1和置于外壳的内腔中的置换器活塞2。外壳1的一端还设有加热部3，加热部3上相对于内腔一侧的另一侧的外壁上还设有若干的导热片4。导热片4的形状呈片状，片状的导热片4与加热部3之间成20～90度的夹角。

本发明的技术方案通过具有一定倾斜角度的导热片有效的吸收和传递热量，提高了能源的利用效率和电机的工作效率。

如图1中所示，在本发明实施例中，置换器活塞2上相对于外壳1的加热部3的一端设有隔热部，置换器活塞2隔热部和外壳1加热部3之间设有热气缸5。导热结构还包括若干的吸热片6。吸热片6置于加热部3和热气缸5之间。热气缸5的形状呈开口的圆筒状，置换器活塞2可运动的置于圆筒状的热气缸5中，通过吸热片6将外壳1吸收的热量加热外壳1和热气缸5之间的空气，从而推动热气缸5中的置换器活塞2向下运动，进一步提高加热效率，提高工作效率和能量利用率。

此外，如图1中所示，在本发明实施例中，外壳1的加热部3的形状为圆筒状，导热片4的形状为圆环状，若干圆环状的导热片4间距相等的套设于圆筒状的加热部3的外圆周。同时如图1中所示，分别位于外壳加热部3的截面两侧的导热片4的部分均朝向外壳1的另一端倾斜。若干的导热片4与加热部3之间的夹角成65～85度，优选为75度，以便于吸收热量，同时，导热片4延伸至外壳外的长度为2～3.5cm，优选为2.5cm。

结合如图1和图2中所示，在本发明实施例中，优选片状的吸热片6弯曲并层层折叠的围绕热气缸5设置。弯曲并层层折叠的吸热片6之间形成若干的空隙，增加了吸热片6处的空气的导热接触面积，利于其迅速膨胀，提高能量利用率。

吸热片6与外壳1加热部3的内壁及热气缸5的外壁固接，吸热片6吸收热量并加热外壳1与热气缸5之间的空气；热气缸5的内壁与置换器活塞2的隔热部之间存在间隙，便于受热的外壳1与热气缸5之间的空气推动置换器活塞2移动。并优选导热片4和吸热片6分别相互配合的置于外壳1加热部3的两个相对的侧面上，相互结合的进行导热和吸热，从而进一步的提高能力的利用率，调高电机的工作效率。

此外，在本发明实施例中，导热片4和/或吸热片6由金属片、硅胶片或石墨片制成。优选由铜、铝金属及其混合物制成。并优选为硅胶片及其辅材，如金属氧化物等制成。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (5)

1.一种斯特林电机的导热结构，所述斯特林电机包括外壳和置于所述外壳的内腔中的置换器活塞，所述外壳的一端还设有加热部，其特征在于，所述外壳的加热部的相对于内腔的外壁上还设有若干的导热片，所述导热片的形状呈片状，所述片状的导热片与所述外壳的加热部之间成20～90度的夹角，所述外壳的加热部的形状为圆筒状，所述导热片的形状为圆环状，所述圆环状的导热片套设于所述圆筒状的加热部的外圆周，所述若干的导热片之间的距离相等，分别位于所述圆筒状的外壳加热部的截面两侧的导热片的部分均朝向所述外壳的另一端倾斜，所述置换器活塞上相对于所述外壳的加热部的一端设有隔热部，所述置换器活塞隔热部和外壳加热部之间设有热气缸，所述导热结构还包括若干的吸热片，所述吸热片置于所述外壳的加热部和所述热气缸之间。

2.如权利要求1所述的斯特林电机的导热结构，其特征在于，所述吸热片的形状呈片状，所述片状的吸热片弯曲并层层折叠的置于所述外壳的加热部和热气缸之间，所述弯曲并层层折叠的吸热片之间形成若干的空隙。

3.如权利要求2所述的斯特林电机的导热结构，其特征在于，所述热气缸的形状呈开口的圆筒状，所述置换器活塞置于所述圆筒状的热气缸中，所述吸热片的数量为1个，所述1个吸热片围绕所述热气缸弯曲并层层折叠。

4.如权利要求3所述的斯特林电机的导热结构，其特征在于，所述吸热片与所述外壳加热部的内壁和热气缸的外壁固接，所述热气缸的内壁与所述置换器活塞的热部之间存在间隙。

5.如权利要求4所述的斯特林电机的导热结构，其特征在于，所述导热片和/或吸热片由金属片、硅胶片或石墨片制成。