[实用新型]一种热气机用紧凑型单体式冷却器

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单体式紧凑型管式冷却器。

背景技术

热气机是一种外燃式发动机，靠在外部燃烧室燃烧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，其中工质冷却器是实现斯特林循环的一个关键部件。冷却器结构一般分单体式、环行式和缝隙式，四缸双作用热气机常用的是单体式管式冷却器，由于安装条件和尺寸限制，冷却器一般都十分紧凑，外形近似圆筒形，冷却管基本布满了整个冷却器和回热器进行工质热交换的端面，冷却器安装时其上端与热气机回热器的下端面紧密抵靠，冷却器整体基本安装沉陷在热气机机身的冷却器孔内，并由多道密封环对高压工质气体和冷却水进行密封。

进行冷却器拆装时需要专用工具，靠紧箍冷却器上端法兰的圆周后产生的摩擦力拔出该零件。如紧箍力不够或冷却器和机身之间的拆卸阻力过大，冷却器和专用工具间容易产生滑动，损坏法兰的圆柱面，而且也无法拆出冷却器；如紧箍力过大，也有可能损坏法兰的圆柱面，或使冷却器壳体变形。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种热气机用紧凑型单体式冷却器，解决现有冷却器拆装困难的技术问题，同时也有助于改善冷却器工质和冷却水的流动状态，提高换热效果。

本实用新型的目的是通过以下的技术方案实现的：

一种热气机用紧凑型单体式冷却器，包括冷却器壳体和冷却管，冷却器壳体由开有一个进出水口的圆筒形侧面，以及与其焊接成一体的上盖板和下盖板组成，冷却管纵向布置在冷却器壳体内，冷却管的两端与上盖板、下盖板焊接连接，其特征在于：在所述的冷却器壳体的上端面中心有一个用于安装冷却器拆卸工具的安装孔。

采用上述的结构后，在冷却器壳体的上端面中心有一个用于安装冷却器拆卸工具的安装孔，可以方便安装冷却器拆卸工具，减小拆装难度，降低因拆装操作不当损坏冷却器的风险。另外由于气体工质在往复运动的管流中，径向速度分布中速度最大点不在圆管的中心，而是靠近壁面的附近，因此冷却器中间增加了拆装工具安装孔，减少了冷却管布置，不但不会对冷却效果产生影响，相反有助于气体工质流动场的分布，使整个速度场分布更加均匀，改善换热效果。

上述的热气机用紧凑型单体式冷却器，在所述的冷却器壳体的中心有一根芯棒，其上下紧密抵靠在冷却器壳体的上盖板和下盖板上，在芯棒上端有一个用于安装冷却器拆卸工具的螺纹孔，在所述的螺纹孔正对上方的上盖板上有一个供安装冷却器拆卸工具用的通孔。

上述的热气机用紧凑型单体式冷却器，所述的芯棒与冷却器壳体的上盖板和下盖板焊接在一起。

上述的热气机用紧凑型单体式冷却器，所述的芯棒上端与冷却器壳体的上盖板焊接连接，其下端插装在下盖板上的沉孔内。

上述的热气机用紧凑型单体式冷却器，在上盖板上靠近中心位置直接加工有一个非贯通的螺纹孔。

综上所述，本实用新型具有下列优点：

1.使冷却器的拆装更加容易，降低因拆装操作不当损坏冷却器的风险。

2.改善了工质流动在冷却器端面径向分布的均匀性，提高了换热效率，经理论计算，采用此结构后，冷却器的换热效率有一定提高。

附图说明

图1是实用新型的冷却器的外形图。

图2是本实用新型的冷却器的外形图。

图3是本实用新型的剖视图，包括与回热器的安装连接部分。

具体实施方式

图1所示是热气机冷却器的结构图，该冷却器位置为倒置放置，安装时其带有法兰的一端朝上，与回热器相对。该冷却器为单体式管式冷却器，包括冷却器壳体和冷却管4，冷却器壳体由一个圆筒形侧面2，以及与其焊接成一体的上盖板3和下盖板1组成，圆筒形侧面2上开有一个进、出水口，对称布置，冷却管4纵向布置在冷却器壳体内，冷却管4的两端与上盖板3、下盖板1焊接连接，冷却管4的数量根据热气机的功率或换热量的大小而设定，一般多达数百根，常用直径为1～3mm，壁厚为0.25～0.5mm不锈钢毛细管制作。如一台功率为50kW的燃烧天然气的四缸双作用热气机，其有四个冷却器，每个冷却器冷却管的数量就多达630根，冷却管直径为1.8mm，壁厚为0.4mm。