專利名稱：多熱頭結構的太陽能斯特林發(fā)動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有多熱頭分布結構的太陽能斯特林發(fā)動機。
背景技術：
太陽能斯特林發(fā)動機是用于碟式聚光太陽能熱發(fā)電技術中的核心動力機械，它能 夠直接利用聚焦后的太陽能輸出機械功，從而帶動與其輸出軸相聯的發(fā)電機發(fā)電。該技術 屬于太陽能高溫熱利用領域，是一種利用聚焦后的太陽能進行熱發(fā)電的先進技術。該技術 由于采用斯特林發(fā)動機作為動力機械所以又稱為斯特林太陽能熱發(fā)電，它具有光電轉換效 率高，使用靈活等優(yōu)點，既可以單套系統(tǒng)獨立發(fā)電，又可以聯合多套系統(tǒng)、根據需要組成太 陽能發(fā)電站(廠)。太陽能斯特林發(fā)動機的整體結構對于其效率有很大的影響。在已有的斯特林發(fā)動 機結構中，四缸雙作用結構的機型普遍具有較高的效率。但是其熱頭為四缸共用，因此很難 保證熱量能較快速的傳遞于每一個熱腔中。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種多熱頭結構的太陽能斯特林發(fā)動機，更有效的利用聚 焦后的太陽光，并大幅降低與其配套的聚光鏡系統(tǒng)的尺寸和制造成本。為實現上述目的，本發(fā)明提供的多熱頭結構的太陽能斯特林發(fā)動機，設有多個接 收太陽能的熱頭，每個熱頭之間為等角度分布，每個熱腔分別對應相等數量的熱頭。聚集后 的太陽能熱量由各熱頭傳入其所對應的熱腔。本發(fā)明的多熱頭結構的太陽能斯特林發(fā)動機中，熱頭數量最好為四的倍數，優(yōu)選 的數量為四個，該四個熱頭為十字型分布，相互之間角度為90度。本發(fā)明的效果是能夠對于太陽能斯特林發(fā)動機的每個熱頭分別加熱，熱量能夠 更迅速有效的傳遞至每一個熱腔中，因此發(fā)動機能夠更加快速的啟動。同時，由于采用了多 個分布的熱頭結構，從而大幅降低了拋物面聚光鏡的尺寸，因此降低了其制造的難度和成 本。


圖1為本發(fā)明的俯視結構圖。圖2為本發(fā)明的側面局部剖視結構圖。圖3為本發(fā)明的具體實施示意圖。圖4為圖3的側視圖。附圖中主要標示說明1-熱頭；2-熱腔；3-活塞；4-冷腔；5-連接管道；6_曲柄連桿；7_曲軸；8_滾珠 軸承；9-聯軸器；10-充氣閥；11-聚光鏡。
具體實施例方式本發(fā)明是對公知的太陽能斯特林發(fā)動機的熱頭進行了改進，至于斯特林發(fā)動機本 身沒有作任何改動，因此以下只針對熱頭部分作描述，而斯特林發(fā)動機的其它部件均為公 知技術，本領域技術人員可以輕易想像出來。本發(fā)明的熱頭可以設置為多個，為便于敘述，舉四個熱頭的斯特林發(fā)動機為例。本發(fā)明的四個熱頭分別各連接一個熱腔，即專供一個熱腔加熱。這樣的結構不僅 能更有效合理的利用外部加熱源，而且可以不用一面很大的太陽能聚光鏡，取而代之的是 四面較小的聚光鏡，從而大大降低了碟式熱發(fā)電系統(tǒng)中聚光鏡的生產成本。本發(fā)明的四個熱頭分布成十字結構，相互之間的角度均為90度。其優(yōu)點是可以更 為合理的利用聚焦后的太陽光，大副降低與其配套的聚光鏡系統(tǒng)的尺寸和制造成本。本發(fā)明采用的太陽能斯特林發(fā)動機在機械結構上為四缸雙作用式，即共有四對工 作腔單元，每一對單元依次由冷腔、連接管道、回熱器、熱頭、熱腔、活塞、曲柄連桿組成。每 一個熱腔分別具有一個獨立的、專為其供熱的熱頭；熱腔與冷腔之間通過密封圈隔開；四 個活塞的相位角依次相差90°，四根曲柄連桿共同驅動一個輸出曲軸；在曲軸的末端裝有 一個聯軸器，用于連接發(fā)電機的轉軸。整套結構被封閉于一個高壓殼體中，在殼體的一端有 一個充氣閥，用于對機器充壓。下面結合附圖作進一步的描述。本發(fā)明多熱頭結構的太陽能斯特林發(fā)動機如圖1、圖2所示。該太陽能斯特林發(fā)動 機為具有分布式十字熱頭的四缸雙作用結構。四個分布式的熱頭1分別對應四個熱腔2。 每一個做功單元分別由分布式熱頭1、熱腔2、活塞3、冷腔4、連接管道5、曲柄連桿6組成。 四個曲柄連桿6共同套在同一根曲軸7上，由聯軸器9帶動發(fā)電機轉動，從而發(fā)電。機器在 工作前需要從充壓閥10對機器充一定的壓力，工質氣體采用氦氣。圖3、圖4是本發(fā)明用于一套小型的太陽能碟式熱發(fā)電系統(tǒng)中的示意圖。該系統(tǒng)配 有分別對應本發(fā)明中四個分布式熱頭的小聚光鏡11。由聚光鏡聚得的太陽能直接照射在熱 頭上，對四個熱頭同時加熱，從而持續(xù)的驅動機器轉動。
權利要求
1.一種多熱頭結構的太陽能斯特林發(fā)動機，其特征在于，該發(fā)動機設有多個接收太陽 能的熱頭，每個熱頭之間為等角度分布，且每個熱腔對應的熱頭的數量相等，太陽能熱量由 各熱頭傳入其分別所對應的熱腔。
2.如權利要求1所述多熱頭結構的太陽能斯特林發(fā)動機，其特征在于，所述熱頭數量 為四的倍數。
3.如權利要求1所述多熱頭結構的太陽能斯特林發(fā)動機，其特征在于，所述熱腔的數 量為四個。
全文摘要
一種多熱頭結構的太陽能斯特林發(fā)動機，該發(fā)動機設有多個接收太陽能的熱頭，每個熱頭之間為等角度分布，每個熱腔分別對應相等數量的熱頭。聚集后的太陽能熱量由各熱頭傳入其所對應的熱腔。由于本發(fā)明采用多熱頭加熱結構，因此只需要配套多面用來聚集陽光的小聚光鏡，替代了傳統(tǒng)的與集中式單熱頭斯特林發(fā)動機配套使用的單面大尺寸聚光鏡，從而大大縮小了太陽能斯特林熱發(fā)電系統(tǒng)的空間尺寸和制造成本，并能更有效合理的利用聚焦后的太陽能。
文檔編號F03G6/06GK102108951SQ20091024373
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月23日 優(yōu)先權日2009年12月23日
發(fā)明者周天, 唐大偉, 李鐵 申請人:中國科學院工程熱物理研究所