專利名稱：斯特林低溫高效發(fā)電裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是一種斯特林低溫高效發(fā)電裝置，屬于溫差發(fā)電裝置技術領域。
背景技術：
斯特林發(fā)動機是外燃、閉式循環(huán)往復活塞式熱力發(fā)動機。只要熱端和冷端有溫差 就能運轉(zhuǎn)。它適用于各種能源，無論是液態(tài)的、氣態(tài)的或固態(tài)的燃料只要是在熱端加熱，就 能做功發(fā)電，而發(fā)動機本身除加熱器外不需要作任何更改，并且高原上也可正常使用。目前 發(fā)動機為了提高其效率和功率，內(nèi)部工質(zhì)一般選用高壓氦氣，我們從工質(zhì)出發(fā)對它進行改 進選用常壓空氣和低沸點相變工質(zhì)。來提高其效率和功率。上世紀中葉研究者使用復合工 質(zhì)時無法保證兩種成分在汽缸中的均勻分配，另外凝結(jié)的液滴在汽化時可能會帶來大的波 動，這也成為復合工質(zhì)在工程中不能應用的根本原因。該發(fā)明改進了結(jié)構(gòu)并定位于低溫使 用，能很好的解決壓力波動的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種斯特林低溫高效發(fā)電裝置。一種斯特林低溫高效發(fā)電裝置，由斯特林發(fā)動機與發(fā)電儲能裝置組成，其特征在 于上述斯特林發(fā)動機包括配氣活塞缸、通過導氣管與配氣活塞缸連通的動力活塞缸；其 中配氣活塞缸由缸槽、安裝于缸槽上的配氣活塞腔罩、安裝缸槽內(nèi)橡膠環(huán)、彈簧、配氣大活 塞組成；其中橡膠環(huán)安裝于配氣活塞腔罩下方、配氣大活塞通過彈簧安裝于橡膠環(huán)下方； 其中配氣活塞腔罩、橡膠環(huán)、配氣大活塞之間形成的空間為配氣活塞腔；上述配氣活塞腔罩 為錐型或斜坡型；還包括安裝于動力活塞缸內(nèi)的動力小活塞；上述發(fā)電儲能裝置包括轉(zhuǎn) 軸固定件、通過軸承安裝于轉(zhuǎn)軸固定件上的轉(zhuǎn)軸、還包括同軸固定于轉(zhuǎn)軸上的飛輪和主動 輪，還包括皮帶及從動輪、以及依次與從動輪相連的發(fā)電機和儲能電容；上述飛輪通過連桿 與動力小活塞相連；上述配氣活塞腔內(nèi)具有沸點在60-90攝氏度的液態(tài)工質(zhì)和空氣。上述斯特林低溫高效發(fā)電裝置，其特征在于還包括與上述發(fā)電儲能裝置相連的 太陽能收集裝置。上述斯特林低溫高效發(fā)電裝置，其特征在于上述太陽能收集裝置由支架、左半球 型太陽能反射鏡、右半球型太陽能反射鏡組成；其中斯特林發(fā)動機與發(fā)電儲能裝置安裝于 上述支架上，左半球型太陽能反射鏡和右半球型太陽能反射鏡分別通過轉(zhuǎn)軸安裝于支架左 右兩側(cè)，當左半球型太陽能反射鏡和右半球型太陽能反射鏡閉合時整體為球型。原理說明
上述裝置使用過程中，加熱配氣活塞缸，利用斯特林循環(huán)帶動飛輪轉(zhuǎn)動；飛輪通過皮帶 輪帶動發(fā)電機工作，并通過儲能電容儲能。其中配氣活塞腔內(nèi)加入低沸點液態(tài)工質(zhì)是為了利用其參與斯特林循環(huán)，由于其受 熱后變成氣態(tài)，在配氣活塞罩處遇冷后變成液態(tài)流回配氣活塞缸底部，提高配氣活塞腔內(nèi) 的增壓比，進一步提高功率。上述配氣活塞腔罩采用為錐型或斜坡型是為了便于液體流回配氣活塞缸底部。本發(fā)明改進 了斯特林發(fā)電機，實現(xiàn)低溫高效發(fā)電的目的，尤其是能在較低溫差下 進行高效的發(fā)電。


圖1是本發(fā)明裝置核心部分的總體布局示意圖； 圖2是裝置核心部件的俯視示意圖3是裝置正視外觀示意圖中標號名稱1是配氣活塞缸，2是導氣管，3是動力活塞缸，4是缸槽，5是動力活塞 腔罩，6是橡膠環(huán)，7是彈簧，8是配氣大活塞，9是動力小活塞，10是轉(zhuǎn)軸固定件，11是轉(zhuǎn)軸， 12是飛輪。13是主動輪，14是從動輪，15是發(fā)電機，16是儲能電容，17是連桿，18是皮帶， 19是支架，20是左半球型太陽能反射鏡，21是右半球型太陽能反射鏡，22是支架轉(zhuǎn)軸。
具體實施例方式在圖1至圖2中，方形殼外底部加熱，使得配氣活塞腔內(nèi)部的復合工質(zhì)(空氣+低 沸點液體)溫度升高，這樣配氣活塞腔內(nèi)部的壓力增加，在彈簧7和壓力的共同作用下，配氣 大活塞8開始做簡諧振動，使得配氣活塞腔內(nèi)的氣體在配氣活塞的上下表面流動。配氣活 塞腔罩5為冷端，空氣通過通風孔進入帶走圓錐頂部的熱量。當氣流到達圓錐頂上時，復合 工質(zhì)中的空氣遇冷壓縮和低沸點工質(zhì)遇冷凝結(jié)使得腔內(nèi)的壓力減小使得動力活塞前后產(chǎn) 生壓差運動帶動飛輪12轉(zhuǎn)動。并通過主動輪13帶動從動輪14轉(zhuǎn)動帶動發(fā)電機15產(chǎn)生電 量并存到電容16里。在圖3中，方形殼外底端的熱量來至左半球型太陽能反射鏡20和右半球型太陽能 反射鏡21所反射的太陽光和在陽光不足時固體燃燒室中的固體燃料。左半球型太陽能反 射鏡20和右半球型太陽能反射鏡21可隨太陽的角度而手動調(diào)節(jié)，其分別圍繞左半球型太 陽能反射鏡轉(zhuǎn)動副和右半球型太陽能反射鏡轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動，達到反射最佳位置。在圖中方形殼固定于支架19上，支架19合起來后，右半球型太陽能反射鏡21可 將其收于腹中。
權利要求
1.一種斯特林低溫高效發(fā)電裝置，由斯特林發(fā)動機與發(fā)電儲能裝置組成，其特征在于上述斯特林發(fā)動機包括配氣活塞缸(1)、通過導氣管(2)與配氣活塞缸連通的動力活 塞缸(3)；其中配氣活塞缸由缸槽(4)、安裝于缸槽上的配氣活塞腔罩(5)、安裝缸槽內(nèi)的橡膠環(huán) (6)、彈簧(7)和配氣大活塞(8)組成；其中橡膠環(huán)(6)安裝于配氣活塞腔罩(5)下方、配氣大 活塞(8)通過彈簧安裝于橡膠環(huán)(6)下方；其中配氣活塞腔罩、橡膠環(huán)(6)、配氣大活塞(8) 之間形成的空間為配氣活塞腔；上述配氣活塞腔罩(5)為錐型或斜坡型； 還包括安裝于動力活塞缸(3)內(nèi)的動力小活塞(9)；上述發(fā)電儲能裝置包括轉(zhuǎn)軸固定件(10)、通過軸承安裝于轉(zhuǎn)軸固定件上的轉(zhuǎn)軸(11)、 還包括同軸固定于轉(zhuǎn)軸上的飛輪(12)和主動輪(13)，還包括皮帶(18)及從動輪(14)、以及 依次與從動輪相連的發(fā)電機(15)和儲能電容(16)； 上述飛輪通過連桿(17)與動力小活塞(9)相連； 上述配氣活塞腔內(nèi)具有沸點在60-90攝氏度的液態(tài)工質(zhì)和空氣。
2.根據(jù)權利要求1所述的斯特林低溫高效發(fā)電裝置，其特征在于還包括與上述發(fā)電 儲能裝置相連的太陽能收集裝置。
3.根據(jù)權利要求2所述的斯特林低溫高效發(fā)電裝置，其特征在于上述太陽能收集裝 置由支架(19)、左半球型太陽能反射鏡(20)、右半球型太陽能反射鏡(21)組成；其中斯特 林發(fā)動機與發(fā)電儲能裝置安裝于上述支架(19)上，左半球型太陽能反射鏡(20)和右半球 型太陽能反射鏡(21)分別通過支架轉(zhuǎn)軸(22)安裝于支架左右兩側(cè)，當左半球型太陽能反 射鏡(20)和右半球型太陽能反射鏡(21)閉合時整體為球型。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種斯特林低溫高效發(fā)電裝置，屬于溫差發(fā)電裝置。它包括配氣活塞缸(1)、導氣管(2)、動力活塞缸(3)、缸槽(4)、配氣活塞腔罩(5)、橡膠環(huán)(6)、配氣大活塞(8)、發(fā)電機(15)、儲能電容(16)。通過給腔內(nèi)的氣體加熱，使配氣活塞上下往復運動，壓力變化引起動力活塞在動力活塞缸中水平往復運動，從而通過搖桿帶動飛輪轉(zhuǎn)動，同時與飛輪通過轉(zhuǎn)軸固連的主動輪做同步運動并通過傳動皮帶帶動從動輪轉(zhuǎn)動，進而使發(fā)電機發(fā)電，并將電能儲存于電容中并將電能輸出。該發(fā)明可低溫高效發(fā)電，符合當代“節(jié)能減排”的理念，另外這裝置中安裝儲電電容，能收集很小的電流，提高現(xiàn)有裝置對能源的利用率，集成化高。
文檔編號F03G6/06GK102146856SQ20111012481
公開日2011年8月10日 申請日期2011年5月16日 優(yōu)先權日2011年5月16日
發(fā)明者張濤, 王豐, 王義彪, 雷屹坤 申請人:南京航空航天大學