[實用新型]一種熱氣機用冷卻器

有效

• 申請號: 201320839613.5
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN203627000U
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 肖自鋒;王林濤;朱天宇;金永量;梁鵬飛
• 申請（專利權）人: 上海齊耀動力技術有限公司
• 主分類號: F02G1/055
• 分類號: F02G1/055
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 王法男

技術領域

本實用新型涉及冷卻器，特別是關于熱氣機用緊湊型管殼式冷卻器。

背景技術

熱氣機是一種外燃式發動機，靠在外部燃燒室產生的熱量來加熱閉式循環的工質，形成斯特林循環，來推動活塞做功。冷卻器對工質進行冷卻，是實現斯特林循環的一個關鍵部件，對熱氣機的效率起著重要的作用。提高冷卻器的換熱效率，降低冷卻器內工質的溫度，是提高熱氣機的效率的有效途徑之一。

熱氣機冷卻器一般為管式冷卻器，包括一個帶有進出水口的殼體和一組與殼體焊接在一起的毛細冷卻管，殼體呈圓筒形，由上下筒體組成，上下筒體蓋板上有眾多穿插焊接冷卻管用的焊接孔，加工時先將冷卻管與筒體穿置好，再進行釬焊，一般采用釬焊。冷卻管內流動高壓的工質氣體，最高壓力可達15MPa以上，管外流體為壓力相對較低的冷卻水。上述的傳統形式冷卻器結構簡單，成本低，在熱氣機中廣泛采用，但其存在以下不足：由于熱氣機工作時，工質壓力較高，使得冷卻器冷卻管內外和冷卻器殼體上下蓋板內外壓差很大，加上冷卻器殼體進出水口的存在，降低了此處冷卻器殼體的剛度，從而使得水口附近冷卻管應力較大，導致此處的冷卻管容易失效，發生泄漏故障。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種熱氣機用冷卻器，解決目前的熱氣機冷卻器中進水口處冷卻管應力過高，容易失效，發生泄漏故障的技術問題，其增加水口處冷卻器殼體的剛度，具有結構簡單、可靠性高的特點。

本實用新型的目的是通過以下的技術方案來解決的：

一種熱氣機用冷卻器，其為環形管殼式冷卻器，包括冷卻器殼體和一組冷卻管，冷卻器殼體由上、下筒體組成，并焊接成一體，冷卻管的上、下端分別與上、下筒體釬焊連接，在冷卻器殼體中部設置有進水口和出水口，其特征在于：在所述的冷卻器殼體的進水口處設置有用于增加冷卻器殼體剛度的加強筋。

優選地，上述的熱氣機用冷卻器，所述的加強筋設置一道，其縱向或橫向布置在水口的中部。

優選地，上述的熱氣機用冷卻器，所述的加強筋與冷卻器殼體是一體的，為機加工或焊接方式制造。

優選地，上述的熱氣機用冷卻器，在冷卻器殼體出水口處也設置有相同的加強筋。

總之，本實用新型的有益效果是：

本實用新型對熱氣機用冷卻器進行結構改進，通過在水口處增設加強筋，改善了冷卻器的受力情況，降低了水口附近冷卻管的最大應力，從而改善了冷卻器的受力情況，降低了發生冷卻管泄漏失效的概率，提高了冷卻器的可靠性。此外，增設加強筋使得冷卻水流動狀態更加紊亂，提高了換熱效率，對提高熱氣機的效率也有積極作用。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

圖1為傳統的熱氣機冷卻器結構示意圖；

圖2為本實用新型冷卻器的結構示意圖，為進水口處的主視圖。

其中:

1-冷卻管，2-冷卻器殼體，3-進水口，4-加強筋。

具體實施方式

圖2為本實用新型的一個實施例。該冷卻器為環狀管殼式冷卻器，由一組冷卻管1和冷卻器殼體2組成。冷卻器殼體2上設有兩水口，分別為進水口3和出水口。工質在冷卻管1內流動，冷卻水自進水口3進入冷卻器，充滿冷卻管1外空間，對冷卻管1內工質進行冷卻，并從出水口流出冷卻器。冷卻管1和冷卻器的上、下筒體通過釬焊連接。緊湊型冷卻器受布置空間的影響剛度有限，加上工作壓力可達15MPa以上，故冷卻器承受的應力極大。在進水口3處，為增加水口處冷卻器殼體2的剛度，增設了一道加強筋4，加強筋4布置在水口中部，縱向布置，當然橫向布置也是可以的。加強筋4還可以布置成兩道或多道。冷卻器在出水口處也設置有與進水口3處相同的加強筋4。

傳統的冷卻器水口為一個方形孔，孔的大小由冷卻水流速與冷卻水流量決定。以某型熱氣機為例，該孔大小為28mm×50mm。該水口的設置導致了近水口附近冷卻管1的應力增大，在整個冷卻器中，該處的冷卻管1所受應力最大。所以，傳統冷卻器發生冷卻管泄漏失效的位置往往位于近水口的冷卻管。

本實用新型冷卻器在進水口3處增設了一段加強筋4，降低了進水口3處冷卻管1的應力水平，提高了冷卻器整體的剛度，降低了冷卻管1泄漏失效的概率，提高的冷卻器的可靠性。此外，加強筋4的存在減小了通流面積的大小，在相同流量下增加了流速及流體的紊亂程度，帶來換熱性能的提升，對提高熱氣機效率也有積極作用。

本實用新型不局限以上的形式，也適用其它變換形式，如改變冷卻器加強筋的數量或布置方式，但只要采用在水口處增設加強筋或加強板，以提高殼體剛度的結構，或等同變更或修飾，均落入本專利保護的范圍。