专利名称：多热头结构的太阳能斯特林发动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有多热头分布结构的太阳能斯特林发动机。
背景技术：
太阳能斯特林发动机是用于碟式聚光太阳能热发电技术中的核心动力机械，它能 够直接利用聚焦后的太阳能输出机械功，从而带动与其输出轴相联的发电机发电。该技术 属于太阳能高温热利用领域，是一种利用聚焦后的太阳能进行热发电的先进技术。该技术 由于采用斯特林发动机作为动力机械所以又称为斯特林太阳能热发电，它具有光电转换效 率高，使用灵活等优点，既可以单套系统独立发电，又可以联合多套系统、根据需要组成太 阳能发电站(厂)。太阳能斯特林发动机的整体结构对于其效率有很大的影响。在已有的斯特林发动 机结构中，四缸双作用结构的机型普遍具有较高的效率。但是其热头为四缸共用，因此很难 保证热量能较快速的传递于每一个热腔中。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种多热头结构的太阳能斯特林发动机，更有效的利 用聚焦后的太阳光，并大幅降低与其配套的聚光镜系统的尺寸和制造成本。为实现上述目的，本实用新型提供的多热头结构的太阳能斯特林发动机，设有多 个接收太阳能的热头，每个热头之间为等角度分布，每个热腔分别对应相等数量的热头。聚 集后的太阳能热量由各热头传入其所对应的热腔。本实用新型的多热头结构的太阳能斯特林发动机中，热头数量最好为四的倍数， 优选的数量为四个，该四个热头为十字型分布，相互之间角度为90度。本实用新型的效果是能够对于太阳能斯特林发动机的每个热头分别加热，热量 能够更迅速有效的传递至每一个热腔中，因此发动机能够更加快速的启动。同时，由于采用 了多个分布的热头结构，从而大幅降低了抛物面聚光镜的尺寸，因此降低了其制造的难度 和成本。
图1为本实用新型的俯视结构图。图2为本实用新型的侧面局部剖视结构图。图3为本实用新型的具体实施示意图。图4为图3的侧视图。附图中主要标示说明1-热头；2-热腔；3-活塞；4-冷腔；5-连接管道；6-曲柄连杆；7_曲轴；8_滚珠 轴承；9-联轴器；10-充气阀；11-聚光镜。
具体实施方式
本实用新型是对公知的太阳能斯特林发动机的热头进行了改进，至于斯特林发动 机本身没有作任何改动，因此以下只针对热头部分作描述，而斯特林发动机的其它部件均 为公知技术，本领域技术人员可以轻易想像出来。本实用新型的热头可以设置为多个，为便于叙述，举四个热头的斯特林发动机为 例。本实用新型的四个热头分别各连接一个热腔，即专供一个热腔加热。这样的结构 不仅能更有效合理的利用外部加热源，而且可以不用一面很大的太阳能聚光镜，取而代之 的是四面较小的聚光镜，从而大大降低了碟式热发电系统中聚光镜的生产成本。本实用新型的四个热头分布成十字结构，相互之间的角度均为90度。其优点是可 以更为合理的利用聚焦后的太阳光，大副降低与其配套的聚光镜系统的尺寸和制造成本。本实用新型采用的太阳能斯特林发动机在机械结构上为四缸双作用式，即共有四 对工作腔单元，每一对单元依次由冷腔、连接管道、回热器、热头、热腔、活塞、曲柄连杆组 成。每一个热腔分别具有一个独立的、专为其供热的热头；热腔与冷腔之间通过密封圈隔 开；四个活塞的相位角依次相差90°，四根曲柄连杆共同驱动一个输出曲轴；在曲轴的末 端装有一个联轴器，用于连接发电机的转轴。整套结构被封闭于一个高压壳体中，在壳体的 一端有一个充气阀，用于对机器充压。
以下结合附图作进一步的描述。本实用新型多热头结构的太阳能斯特林发动机如图1、图2所示。该太阳能斯特林 发动机为具有分布式十字热头的四缸双作用结构。四个分布式的热头1分别对应四个热腔 2。每一个做功单元分别由分布式热头1、热腔2、活塞3、冷腔4、连接管道5、曲柄连杆6组 成。四个曲柄连杆6共同套在同一根曲轴7上，由联轴器9带动发电机转动，从而发电。机 器在工作前需要从充压阀10对机器充一定的压力，工质气体采用氦气。图3、图4是本实用新型用于一套小型的太阳能碟式热发电系统中的示意图。该系 统配有分别对应本实用新型中四个分布式热头的小聚光镜11。由聚光镜聚得的太阳能直接 照射在热头上，对四个热头同时加热，从而持续的驱动机器转动。
权利要求一种多热头结构的太阳能斯特林发动机，其特征在于，该发动机设有多个接收太阳能的热头，每个热头之间为等角度分布，且每个热腔对应的热头的数量相等，太阳能热量由各热头传入其分别所对应的热腔。
2.如权利要求1所述多热头结构的太阳能斯特林发动机，其特征在于，所述热头数量 为四的倍数。
3.如权利要求1所述多热头结构的太阳能斯特林发动机，其特征在于，所述热腔的数 量为四个。
专利摘要一种多热头结构的太阳能斯特林发动机，该发动机设有多个接收太阳能的热头，每个热头之间为等角度分布，每个热腔分别对应相等数量的热头。聚集后的太阳能热量由各热头传入其所对应的热腔。由于本实用新型采用多热头加热结构，因此只需要配套多面用来聚集阳光的小聚光镜，替代了传统的与集中式单热头斯特林发动机配套使用的单面大尺寸聚光镜，从而大大缩小了太阳能斯特林热发电系统的空间尺寸和制造成本，并能更有效合理的利用聚焦后的太阳能。
文档编号F02G1/043GK201582065SQ20092027759
公开日2010年9月15日 申请日期2009年12月23日 优先权日2009年12月23日
发明者周天, 唐大伟, 李铁 申请人:中国科学院工程热物理研究所