[发明专利]斯特林发动机用水冷式冷却器

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷却器，具体地说是一种斯特林发动机用水冷式冷却器。

背景技术

斯特林发动机的冷却器部件主要是针对斯特林发动机在斯特林循环过程中等温压缩产生的压缩热，让冷却器部件换热介质冷却水将压缩热带走。目前存在换热量低，密封性差等不足。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种斯特林发动机用水冷式冷却器。本发明主要利用冷却水将冷却器中的压缩热带走，结构简单，实用性强。本发明采用的技术手段如下：

一种斯特林发动机用水冷式冷却器，包括圆筒形的外壳、换热管束和管板，其特征在于：所述外壳包括固定在壳体前端的固定部Ⅰ和固定在所述壳体尾端的固定部Ⅱ，所述壳体上设有可供冷却水通过的进水孔和出水孔，所述固定部Ⅰ与所述壳体固定端设有O型密封圈Ⅱ，所述固定部Ⅰ与所述壳体固定端的异侧表面上设有可固定O型密封圈Ⅰ的密封圈槽Ⅰ，所述固定部Ⅱ的表面上设有可固定O型密封圈Ⅲ的密封圈槽Ⅱ和可固定O型密封圈Ⅳ的密封圈槽Ⅲ；所述固定部Ⅰ和所述固定部Ⅱ内分别固定有所述管板，且所述换热管束固定于两个所述管板之间。

作为优选，所述固定部Ⅰ的内壁直径为D，D满足：50mm＜D＜100mm；所述外壳的长度为L，L满足：50mm＜L＜100mm。

作为优选，所述换热管束中的换热管的排列方式采用正三角排列方式。

作为优选，所述换热管束采用外径为2mm或2.5mm，壁厚为0.5mm的不锈钢材质的空心毛细管。

作为优选，所述密封圈槽Ⅱ内还固定有挡圈。

作为优选，所述固定部Ⅰ上设有定位槽。

本发明采用的冷却器的最大外径和长度均在100mm以内，外形小巧；换热管采用直径为2mm或者2.5mm，壁厚0.5mm的换热管，使工质气体与冷却水的换热能力增强；冷却水进水口和出水口均采用圆形孔设计，增强了冷却水的均匀换热性能；换热管束中的换热管的排列方式采用正三角方式排列，使冷却水与工质气体的换热性能大大提高。基于上述理由本发明可将斯特林发动机等温压缩过程所产生的压缩热有效的带走，使斯特林发动机的整机效率大大提高。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的侧视图。

图3是本发明的主视图。

图4是图3中H处的放大图。

图中：1、外壳11、固定部Ⅰ111、O型密封圈Ⅰ112、O型密封圈Ⅱ12、壳体13、固定部Ⅱ131、O型密封圈Ⅲ132、O型密封圈Ⅳ133、挡圈2、换热管束3、管板

具体实施方式

如图1，图2所示，一种斯特林发动机用水冷式冷却器，包括圆筒形的外壳1、换热管束2和管板3，所述外壳1包括固定在壳体12前端的固定部Ⅰ11和固定在所述壳体12尾端的固定部Ⅱ13，所述固定部Ⅰ11的内壁直径为D，D满足：50mm＜D＜100mm；所述外壳1的长度为L，L满足：50mm＜L＜100mm。

所述壳体12上设有可供冷却水通过的进水孔和出水孔，进水孔和出水孔设置为轴向对称结构，有效的使冷却水充分流入壳体内，并顺利流出。所述固定部Ⅰ11与所述壳体12固定端设有O型密封圈Ⅱ112，所述固定部Ⅰ11与所述壳体12固定端的异侧表面上设有可固定O型密封圈Ⅰ111的密封圈槽Ⅰ，所述固定部Ⅱ13的表面上设有可固定O型密封圈Ⅲ131的密封圈槽Ⅱ和可固定O型密封圈Ⅳ132的密封圈槽Ⅲ，所述密封圈槽Ⅱ内还固定有挡圈133。所述固定部Ⅰ11和所述固定部Ⅱ13内分别固定有所述管板3，且所述换热管束2固定于两个所述管板3之间，所述换热管束2中的换热管的排列方式采用正三角排列方式（如图3、图4所示），这样排列的方式可以达到空间的有效利用，采用直径为2mm或2.5mm，壁厚为0.5mm的不锈钢材质的空心毛细管为换热管。所述固定部Ⅰ11上设有定位槽。

将本发明安装于斯特林发动机机体内，用定位槽固定其位置，通过密封圈密封工质气体和冷却水，其中，O型密封圈Ⅲ131和挡圈133实现对工质气体的密封，O型密封圈Ⅳ132和O型密封圈Ⅱ112实现对冷却水进出孔的密封，O型密封圈Ⅰ111实现工质气体与外界的隔绝和密封。当斯特林发动机其中某一个循环处于等温压缩的时候，工质气体的内能增加，使工质气体的温度升高，工质气体（沿图中A方向）从进气端到出气端的过程中，冷却水（沿图中B方向）从进水孔流入，从出水孔流出，通过逆流换热使换热管束2内工质气体通过换热管的温度得到了降低，实现了等温压缩过程。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。