[发明专利]斯特林式热气体自身冷却系统

说明书

 

技术领域

本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种斯特林式热气体自身冷却系统。

背景技术

    在热能与动力领域中，热气体（所谓的热气体是指温度高于环境的气体）广泛存在，例如热机的排气等。在很多情况下需要对热气进行冷却，特别是在有些情况下，需要将热气体冷却到低于环境温度的状态，这些冷却过程，往往需要消耗很多动力，造成系统的效率降低。热气体特别是温度较高的热气体，例如内燃机的排气（内燃机的排气的温度一般在500℃以上），本身具有相当多的能量，如果能够利用这些能量，对外做功或对其自身进行冷却，将能大大提高内燃机的效率，减少能源消耗。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：一种斯特林式热气体自身冷却系统，包括有热气体通道、斯特林发动机和斯特林制冷机，所述热气体通道依次穿过所述斯特林发动机的热缸和所述斯特林制冷机的冷缸，所述斯特林发动机对所述斯特林制冷机输出动力。

在所述斯特林发动机和所述斯特林制冷机之间的所述热气体通道上设置降温器。

所述斯特林发动机设为α或β型结构。

所述斯特林制冷机设为α或β型结构。

本发明的原理是：利用流经所述热气体通道的热气体自身的热量来加热所述斯特林发动机的热缸中的气体工质，使所述热气体自身的热量在所述斯特林发动机中转化为动力输出，并提供给所述斯特林制冷机；热气体则在所述斯特林制冷机作用下得到进一步降温，从而使得热气体的温度得到大幅降低。 

本发明中，所谓的“降温器”，是指对气体进行降温的装置，可以是散热器，也可以是以降温为目的的热交换器，还可以是混合式降温器；所谓混合式降温器，是指将温度较低的膨胀剂与高温高压气体混合使高温高压气体降温的装置。

根据热能与动力领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或系统等。

本发明的有益效果如下：本发明的斯特林式热气体自身冷却系统利用热气体自身的热量，驱动所述斯特林发动机以及所述斯特林制冷机工作，达到降低热气体温度的目的。本发明结构简单，降温效果好，不消耗外部能源，当用来降低内燃机的排气的温度时，能够有效提高内燃机的效率。

附图说明

图1所示的是本发明实施例1的结构示意图；

图中：

1热气体通道、2斯特林发动机、3斯特林制冷机、4降温器。

具体实施方式

实施例1

如图1所示的斯特林式热气体自身冷却系统，包括有热气体通道1、斯特林发动机2和斯特林制冷机3，所述热气体通道1依次穿过所述斯特林发动机2的热缸和所述斯特林制冷机3的冷缸，所述斯特林发动机2对所述斯特林制冷机3输出动力。

在所述斯特林发动机2和所述斯特林制冷机3之间的所述热气体通道1上设置降温器4。

所述降温器4的设置是为了更好的降低所述热气体通道1内的热气体的温度，作为可以变换的实施方式，所述降温器4可以不设。

作为可以变换的实施方式，所述斯特林发动机2可以设为α或β型结构，所述斯特林制冷机3也设为α或β型结构，当然所述斯特林发动机2、所述斯特林制冷机3还可以设为其它结构类型，不影响本发明的发明目的的实现。

显然，本发明不限于以上实施例，根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案，可以推导出或联想出许多变型方案，所有这些变型方案，也应认为是本发明的保护范围。