[实用新型]一种热气机用冷却器

说明书

技术领域

本实用新型涉及冷却器，特别是关于热气机用紧凑型管壳式冷却器。

背景技术

热气机是一种外燃式发动机，靠在外部燃烧室产生的热量来加热闭式循环的工质，形成斯特林循环，来推动活塞做功。冷却器对工质进行冷却，是实现斯特林循环的一个关键部件，对热气机的效率起着重要的作用。提高冷却器的换热效率，降低冷却器内工质的温度，是提高热气机的效率的有效途径之一。

热气机冷却器一般为管式冷却器，包括一个带有进出水口的壳体和一组与壳体焊接在一起的毛细冷却管，壳体呈圆筒形，由上下筒体组成，上下筒体盖板上有众多穿插焊接冷却管用的焊接孔，加工时先将冷却管与筒体穿置好，再进行钎焊，一般采用钎焊。冷却管内流动高压的工质气体，最高压力可达15MPa以上，管外流体为压力相对较低的冷却水。上述的传统形式冷却器结构简单，成本低，在热气机中广泛采用，但其存在以下不足：由于热气机工作时，工质压力较高，使得冷却器冷却管内外和冷却器壳体上下盖板内外压差很大，加上冷却器壳体进出水口的存在，降低了此处冷却器壳体的刚度，从而使得水口附近冷却管应力较大，导致此处的冷却管容易失效，发生泄漏故障。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种热气机用冷却器，解决目前的热气机冷却器中进水口处冷却管应力过高，容易失效，发生泄漏故障的技术问题，其增加水口处冷却器壳体的刚度，具有结构简单、可靠性高的特点。

本实用新型的目的是通过以下的技术方案来解决的：

一种热气机用冷却器，其为环形管壳式冷却器，包括冷却器壳体和一组冷却管，冷却器壳体由上、下筒体组成，并焊接成一体，冷却管的上、下端分别与上、下筒体钎焊连接，在冷却器壳体中部设置有进水口和出水口，其特征在于：在所述的冷却器壳体的进水口处设置有用于增加冷却器壳体刚度的加强筋。

优选地，上述的热气机用冷却器，所述的加强筋设置一道，其纵向或横向布置在水口的中部。

优选地，上述的热气机用冷却器，所述的加强筋与冷却器壳体是一体的，为机加工或焊接方式制造。

优选地，上述的热气机用冷却器，在冷却器壳体出水口处也设置有相同的加强筋。

总之，本实用新型的有益效果是：

本实用新型对热气机用冷却器进行结构改进，通过在水口处增设加强筋，改善了冷却器的受力情况，降低了水口附近冷却管的最大应力，从而改善了冷却器的受力情况，降低了发生冷却管泄漏失效的概率，提高了冷却器的可靠性。此外，增设加强筋使得冷却水流动状态更加紊乱，提高了换热效率，对提高热气机的效率也有积极作用。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1为传统的热气机冷却器结构示意图；

图2为本实用新型冷却器的结构示意图，为进水口处的主视图。

其中:

1-冷却管，2-冷却器壳体，3-进水口，4-加强筋。

具体实施方式

图2为本实用新型的一个实施例。该冷却器为环状管壳式冷却器，由一组冷却管1和冷却器壳体2组成。冷却器壳体2上设有两水口，分别为进水口3和出水口。工质在冷却管1内流动，冷却水自进水口3进入冷却器，充满冷却管1外空间，对冷却管1内工质进行冷却，并从出水口流出冷却器。冷却管1和冷却器的上、下筒体通过钎焊连接。紧凑型冷却器受布置空间的影响刚度有限，加上工作压力可达15MPa以上，故冷却器承受的应力极大。在进水口3处，为增加水口处冷却器壳体2的刚度，增设了一道加强筋4，加强筋4布置在水口中部，纵向布置，当然横向布置也是可以的。加强筋4还可以布置成两道或多道。冷却器在出水口处也设置有与进水口3处相同的加强筋4。

传统的冷却器水口为一个方形孔，孔的大小由冷却水流速与冷却水流量决定。以某型热气机为例，该孔大小为28mm×50mm。该水口的设置导致了近水口附近冷却管1的应力增大，在整个冷却器中，该处的冷却管1所受应力最大。所以，传统冷却器发生冷却管泄漏失效的位置往往位于近水口的冷却管。

本实用新型冷却器在进水口3处增设了一段加强筋4，降低了进水口3处冷却管1的应力水平，提高了冷却器整体的刚度，降低了冷却管1泄漏失效的概率，提高的冷却器的可靠性。此外，加强筋4的存在减小了通流面积的大小，在相同流量下增加了流速及流体的紊乱程度，带来换热性能的提升，对提高热气机效率也有积极作用。

本实用新型不局限以上的形式，也适用其它变换形式，如改变冷却器加强筋的数量或布置方式，但只要采用在水口处增设加强筋或加强板，以提高壳体刚度的结构，或等同变更或修饰，均落入本专利保护的范围。