[发明专利]一种均匀加热的密封热声加热器

说明书

本发明属于热声机械领域，并公开了一种均匀加热的密封热声加热器。该热声加热器包括壳体、绝缘支撑架和电阻丝，壳体呈圆环状，壳体内部的上端和下端对称设置有绝缘支撑支架，电阻丝均匀缠绕在绝缘支撑支架上，使得该电阻丝均匀加热待加热层，此外，相邻电阻丝之间的间距根据待加热的热声热机的板叠或回热器的间隔进行调节，使得相邻电阻丝的间距等于待加热的热声热机的板叠或回热器的间隔，从而减小工作流体的流动阻力和降低流体的粘性损失，壳体的前后外表面用于与外界待加热声热机连接，使得电阻丝密封在在壳体中，减少热量的损失。通过本发明，提供结构简单、易于加工的加热器，加热均匀，解决加热器加热过程中的密封和加热不均匀的问题。

技术领域

本发明属于热声机械领域，更具体地，涉及一种均匀加热的密封热声加热器。

背景技术

加热器作为热声机械的核心元件之一，其在热声机械的运行中起着至关重要的作用。无论是对于热声发动机还是热声制冷机，为了提供发动机的能量来源，为了检测制冷机的制冷效果，加热器的存在是不可或缺的。而电阻式加热器无疑是结构最简单，能达到试验和运作要求，成本也最为低廉的选择。

然而大多数的热声机械，为了获得较高的性能，都是运行在高压环境下的，密封的存在和绝缘性的要求，以及高温的工作环境无疑给加热器的设计造成了巨大的挑战。不同于普通的直流流体加热器，热声加热器的工作环境处于振荡流内，对加热的均匀性、加热器的热流密度和粘性损失的降低等方面提出了更大的要求。而当前大多数热声机械使用的电阻式加热器，要么采用外绕电阻丝的方法，要么采用加热棒直接加热的方法，采用如上方式的加热器，不仅无法保证对工作工质的均匀加热，也因为所采用的结构形式而导致大量的热损失。这样的加热器结构对能量是一种巨大的一种浪费，也因为热损失而导致热声机械的运行效果不尽人意。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种均匀加热的密封热声加热器，通过对其关键组件电阻丝和壳体的设计，该加热器在加热过程中处于密封状态，且邻电阻丝的间距等于待加热的热声热机的板叠或回热器的间隔，从而减小工作流体的流动阻力和降低流体的粘性损失，由此解决热声机械中密封和加热不均匀的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明，提供了该热身加热器包括壳体、绝缘支撑架和电阻丝，其中：

所述壳体呈圆环状，所述壳体内部的上端和下端对称设置有所述绝缘支撑支架，用于缠绕所述电阻丝，所述电阻丝均匀缠绕在所述绝缘支撑支架上，使得该电阻丝均匀加热待加热层，此外，相邻电阻丝之间的间距根据待加热的热声热机的板叠或回热器的间隔进行调节，使得相邻电阻丝的间距等于待加热的热声热机的板叠或回热器的间隔，从而减小工作流体的流动阻力和降低流体的粘性损失，所述壳体的前后外表面用于与外界待加热热声热机连接，由此使得所述电阻丝密封在在所述壳体中，减少该电阻丝加热过程中热量的损失。

进一步优选地，所述壳体包括左右对称的半壳体，便于打开壳体调节和更换所述电阻丝。

进一步优选地，所述左右对称的半壳体接触连接处设置有O型密封圈，用于密封以满足加热器工作所处的高压条件，同时减少电阻丝加热过程中的热损失。

进一步优选地，所述壳体的侧面还设置有航空插头，所述电阻丝从该航空插头中引出，与外接电源连接。

进一步优选地，所述壳体的前后端面上还设置有密封圈，用于在与待加热热声热机连接时进行密封。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：