全文摘要
本实用新型涉及回热器领域，提供了一种回热器套筒结构及回热器，包括：套筒本体和卡箍，卡箍沿套筒本体的轴向方向紧密套设于套筒本体的外侧壁。本实用新型公开的一种回热器，包括：室温换热器、非室温换热器、室温换热器外壳、非室温换热器外壳以及本实用新型的回热器套筒结构。本实用新型提供的一种回热器套筒结构及回热器，采用套设于套筒本体外侧的卡箍结构，卡箍可以给予套筒本体一定的压力，可以减小回热器套筒壁两端的热变形差异，从而减小回热器套筒壁由热变形差异而产生的应力集中，提高回热器的安全性。
主设计要求
1.一种回热器套筒结构，其特征在于，包括：套筒本体和卡箍，所述卡箍(8)沿所述套筒本体(3)的轴向方向紧密套设于所述套筒本体(3)的外侧壁。
设计方案
1.一种回热器套筒结构，其特征在于，包括：套筒本体和卡箍，所述卡箍(8)沿所述套筒本体(3)的轴向方向紧密套设于所述套筒本体(3)的外侧壁。
2.如权利要求1所述的回热器套筒结构，其特征在于，所述卡箍(8)为多个，且相邻所述卡箍(8)沿所述套筒本体(3)的轴向方向紧密排列。
3.如权利要求1或2所述的回热器套筒结构，其特征在于，所述卡箍(8)的外圈宽度小于所述卡箍(8)的内圈宽度。
4.如权利要求3所述的回热器套筒结构，其特征在于，所述卡箍(8)的外圈的宽度取值范围为1-2厘米，所述卡箍(8)的内圈的宽度取值范围为2-3厘米。
5.如权利要求3所述的回热器套筒结构，其特征在于，所述卡箍(8)的厚度与所述套筒本体(3)的厚度相等。
6.如权利要求5所述的回热器套筒结构，其特征在于，所述卡箍(8)的厚度与所述套筒本体(3)的厚度的取值范围均为1-2厘米。
7.如权利要求1所述的回热器套筒结构，其特征在于，还包括缓冲区(12)，所述套筒本体(3)的内侧设有凹槽，所述缓冲区(12)设置在所述凹槽内，且所述缓冲区(12)与所述套筒本体(3)留有间隙。
8.如权利要求7所述的回热器套筒结构，其特征在于，所述缓冲区(12)为缓冲柱或缓冲块。
9.一种回热器，其特征在于，包括：室温换热器(1)、非室温换热器(2)、室温换热器外壳(5)、非室温换热器外壳(6)以及如权利要求1-8中任意一项所述的回热器套筒结构，所述室温换热器外壳(5)和非室温换热器外壳(6)分别连接于所述套筒本体(3)的两端，所述室温换热器(1)固定于所述室温换热器外壳(5)的内部，所述非室温换热器(2)固定于所述非室温换热器外壳(6)的内部。
10.如权利要求9所述的回热器，其特征在于，所述套筒本体(3)与所述非室温换热器外壳(6)的连接处设有法兰连接孔，所述套筒本体(3)与所述室温换热器外壳(5)的连接处设有法兰连接孔。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及回热器领域，特别是涉及一种回热器套筒结构及回热器。
背景技术
在热声热机、热声制冷机、斯特林热机、斯特林制冷机、G-M等热压缩机等系统中，回热器是热功转换的主要场所。回热器技术的实用新型与发展是回热式热机技术发展史上最为重要的一步，有效地提高了其所在系统的热功转换效率。如图1所示，回热器通常工作于室温换热器1和非室温换热器2之间，这两个换热器给回热器提供工作所需要的温差，回热器在这个温差驱动下实现热功转换。回热器作为上述系统热功转换的核心部件，回热器的安全性、使用寿命影响着整个系统的安全性与使用寿命。传统回热器套筒结构及回热器如图1所示，由圆柱形的套筒本体3内部填充由丝网、丝绵等回热器填充物4组成。室温换热器外壳5和非室温换热器外壳6分别通过连接法兰7连接于套筒本体3的两端，室温换热器1和非室温换热器2分别固定于室温换热器外壳5和非室温换热器外壳6内部。
在发动机系统中，非室温换热器为高温换热器，发动机热源温度一般为900K，甚至更高，所以导致回热器两端存在较大的温差，因此套筒本体两端的热变形相差很大。同样的，在制冷机中，非室温端换热器为冷端换热器，回热器两端同样存在很大温差，导致套筒本体两端的热变形不一致。图2和图3给出了回热器由于温差引起的热变形图示，图2表示发动机系统中套筒本体壁面形变，图3表示制冷机系统中套筒本体壁面形变，图中显示的是放大的示意图。可以看出，由于两端变形量不一致，导致回热器外套筒产生弯曲，使得套筒壁发生一定程度的剪切形变。由于回热器的长度受到系统工作频率的制约，长度不能随意增长，通常小于10厘米的量级，因此，回热器热变形导致产生的热应力随着直径的增大迅速增加，而壁面的承压能力则迅速下降，大大的降低系统安全性能，甚至会造成严重的安全事故。但是，在这些发动机、制冷机系统实现大功率、产业化时，直径的增大是不可避免的。因此，在大功率的发动机、制冷机中，套筒本体热变形引起的壁面应力集中是必须要考虑的。但是，这种由热应力集中引起的回热器安全性能降低的问题，未见有相关报道来进行改善此情况。如果将这种回热器的结构改进，提高其安全性，很显然有利于提高这些系统的安全性及使用寿命，同时，对于这些系统的市场推广、应用是非常有益的。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
本实用新型的目的是提供一种回热器套筒结构及回热器，解决现有技术由于回热器两端存在较大的温度梯度，使得套筒本体壁两端热变形量差异较大，使得套筒壁发生一定程度的剪切变形，导致套筒本体壁面存在热应力集中，使得回热器的安全性下降的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种回热器套筒结构，包括：套筒本体和卡箍，所述卡箍沿所述套筒本体的轴向方向紧密套设于所述套筒本体的外侧壁。
其中，所述卡箍为多个，且相邻所述卡箍沿所述套筒本体的轴向方向紧密排列。
其中，其特征在于，所述卡箍的外圈宽度小于所述卡箍的内圈宽度。
其中，所述卡箍的外圈的宽度取值范围为1-2厘米，所述卡箍的内圈的宽度取值范围为2-3厘米。
其中，所述卡箍的厚度与所述套筒本体的厚度相等。
其中，所述卡箍的厚度与所述套筒本体的厚度的取值范围均为 1-2厘米。
其中，还包括缓冲区，所述套筒本体的内侧设有凹槽，所述缓冲区设置在所述凹槽内，且所述缓冲区与所述套筒本体留有间隙。
其中，所述缓冲区为缓冲柱或缓冲块。
本发明公开一种回热器，包括：室温换热器、非室温换热器、室温换热器外壳、非室温换热器外壳以及如上述的回热器套筒结构，所述室温换热器外壳和非室温换热器外壳分别连接于所述套筒本体的两端，所述室温换热器固定于所述室温换热器外壳的内部，所述非室温换热器固定于所述非室温换热器外壳的内部。
其中，所述套筒本体与所述非室温换热器外壳的连接处设有法兰连接孔，所述套筒本体与所述室温换热器外壳的连接处设有法兰连接孔。
(三)有益效果
本实用新型提供的一种回热器套筒结构及回热器，采用套设于套筒本体外侧的卡箍结构，卡箍可以给予套筒本体一定的压力，可以减小回热器套筒壁两端的热变形差异，从而减小回热器套筒壁由热变形差异而产生的应力集中，提高回热器的安全性。
附图说明
图1为现有技术中回热器的结构示意图；
图2为现有技术中发动机系统中套筒本体壁面形变示意图；
图3为现有技术中制冷机系统中套筒本体壁面形变示意图；
图4为本实用新型一种回热器套筒结构的纵截面剖面图；
图5为本实用新型一种回热器的纵截面剖面图；
图6为本实用新型的缓冲区的纵截面剖面图；
图7为图6中A结构的局部放大图。
图中，1、室温换热器；2、非室温换热器；3、套筒本体；4、回热器填充物；5、室温换热器外壳；6、非室温换热器外壳；7、连接法兰；8、卡箍；10、O型密封圈；12、缓冲区。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图4所示，本实用新型公开一种回热器套筒结构，包括：套筒本体和卡箍，所述卡箍8沿所述套筒本体3的轴向方向紧密套设于所述套筒本体3的外侧壁。
本实用新型提供的一种回热器套筒结构及回热器，采用套设于套筒本体外侧的卡箍结构，卡箍可以给予套筒本体一定的压力，可以减小回热器套筒壁两端的热变形差异，从而减小回热器套筒壁由热变形差异而产生的应力集中，提高回热器的安全性。
本实用新型对套筒进行了改造，例如一个半径为R，长度为L，壁厚为δ的套筒本体3壁在系统压力为p0<\/sub>的受力情况为：轴向单位面积壁面受力 申请码:申请号:CN201920002926.2 申请日:2019-01-02 公开号:公开日:国家:CN 国家/省市:11(北京) 授权编号:CN209623156U 授权时间:20191112 主分类号:F25B 40/06 专利分类号:F25B40/06 范畴分类:35D;23E; 申请人:中国科学院理化技术研究所 第一申请人:中国科学院理化技术研究所 申请人地址:100190北京市海淀区中关村东路29号 发明人:胡剑英;贾子龙;孙岩雷;罗二仓;张丽敏;陈燕燕;罗开琦 第一发明人:胡剑英 当前权利人:中国科学院理化技术研究所 代理人:王莹;吴欢燕 代理机构:11002 代理机构编号:北京路浩知识产权代理有限公司 优先权:关键词:当前状态:审核中 类型名称:外观设计设计图
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