一种基于逆向斯特林循环的压气式风能制热器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN102213487A

(43)申请公布日2011.10.12

(21)申请号CN201110092740.9

(22)申请日2011.04.13

(71)申请人北京理工大学;柳州理工尚迪太阳能科技有限公司

地址100081北京市海淀区中关村南大街5号

(72)发明人郑宏飞戴静赵勇陈志莉

(74)专利代理机构北京理工大学专利中心

代理人高燕燕

(51)Int.CI

F24H1/18

F03D9/00

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种基于逆向斯特林循环的压气式

风能制热器

(57)摘要

本发明涉及一种基于逆向斯特林循

环的压气式风能制热器，包括动力装置、

传动轴、能量转化装置和储热水箱；动力

装置包括风车叶片和风力传动轮，传动轴

加工成旋转后产生高低不同两个旋转面的

异形结构；能量转化装置为具有左气缸和

右气缸的双缸活塞式逆向斯特林压气机，

左气缸固定于储热水箱外部且高于储热水

箱，右气缸下部浸入储热水箱中；风车叶

片与风力传动轮连接，传动轴的右端连接

风力传动轮，传动轴上旋转后较高旋转面

的一段通过左连杆与左活塞铰接，传动轴

上旋转后较低旋转面的一段通过右连杆与

右活塞铰接；本发明利用风力驱动的风力

传动轮将风能转化为机械能，机械能转化

为热能，同时从空气中提取热量，以获得

全天候持续稳定的生活用热水。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种基于逆向斯特林循环的压气式风能制热器，包括动力装置、传动装置、能量

转化装置和储热装置；其中动力装置包括风车叶片(1)和风力传动轮(2)，传动装置

为传动轴(3)，储热装置为储热水箱(8)，能量转化装置为具有左气缸(9)和右气缸(6)

的双缸活塞式逆向斯特林压气机；其特征在于所述传动轴(3)加工成凹形结构，凹

形结构分为左端直线段AB、中部下凹段CD和右端直线段EF，其中BC段的长度

大于DE段，当传动轴以右端直线段EF为中心旋转，左端直线段AB和中部下凹

段CD分别产生旋转半径不同的两个旋转面；左气缸(9)和右气缸(6)上部用左活塞

(10)和右活塞(5)密封住缸内气体，左气缸(9)和右气缸(6)底部通过管路连通，管路

中段设有一个单压控双通气阀(7)；左气缸(9)固定于储热水箱(8)外部且高于储热水

箱(8)的位置，右气缸(6)下部浸入储热水箱(8)中；风车叶片(1)与风力传动轮(2)连接，

传动轴(3)的右端直线段连接风力传动轮(2)，传动轴(3)的左端直线段通过左连杆(11)

与左气缸(9)上的左活塞(10)铰接，传动轴(3)的中段下凹段通过右连杆(4)与右气缸(6)

上的右活塞(5)铰接。

2.如权利要求1所述的一种基于逆向斯特林循环的压气式风能制热器，其特征在于

所述传动轴(3)的两个旋转面的旋转直径小于左气缸(9)和右气缸(6)的行程。

3.如权利要求1所述的一种基于逆向斯特林循环的压气式风能制热器，其特征在于

所述单压控双通气阀(7)由阀体(13)、弹簧(15)、左开阀门挡板(12)和右开阀门挡板

(14)组成，弹簧(15)与左开阀门挡板(12)的左侧连接，非工作状态时弹簧(15)张力使

左开阀门挡板(12)与阀体(13)配合将阀门上部封闭，右开阀门挡板(14)与阀体(13)配

合只能使气体在气阀内的下方由左向右单向流动。

4.如权利要求1或2所述的一种基于逆向斯特林循环的压气式风能制热器，其特征

在于左气缸(9)和右气缸(6)之间还可采用两个管路的双通道结构，在两个管路上分

别安装右向单通阀和左向压控单通阀。

说明书

技术领域

本发明涉及一种风能制热器，尤其涉及一种利用风能压缩空气做