CN104669984A - 车载lng换热器及安装该换热器的冷藏运输车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车载LNG换热器及安装该换热器的冷藏运输车，该换热器包括汽化板和换热板，汽化板内部具有液化天然气的流动通道，换热板的底部具有换热翅片，汽化板设置在换热板的上方，将液化天然气气化时释放的冷能传递给换热板，汽化板与换热板通过直接贴合的方式传递冷能；或者，汽化板与换热板之间设置导热介质夹层；或者，汽化板与换热板之间通过多个导热柱进行连接。车厢上具有换热器安装口，换热板与换热器安装口密封连接。本发明的有益效果是：结构、布局合理，对车厢的空间占用少，杜绝了天然气在换热器的换热翅片一侧的泄漏风险，提高了换热器的安全性，即使天然气泄漏，也不会进入车厢。

Description

车载LNG换热器及安装该换热器的冷藏运输车

技术领域

本发明涉及一种车载LNG换热器及安装该换热器的冷藏运输车。

背景技术

天然气运输车是采用液化天然气作为燃料的汽车，在液化天然气汽化过程中，会产生大量的冷量。

现有的天然气冷藏运输车的汽化器与液化天然气的储气罐连接，将储气罐内的液化天然气汽化，然后将汽化的天然气导入发动机燃烧，汽化器通过发动机的冷却水进行加热。液化天然气汽化过程中产生的大量的冷量被浪费。

为利用液化天然器气化过程中产生的冷量，其中一种方案是：液化天然气直接通过换热器直接进入车厢释放冷量。

现有技术中的换热器体积较大，需要占据较大的车厢空间，不利于提高车厢空间利用率，不适于车载安装。而且，天然气作为一种可燃气体，对安全性要求很高，本行业急需一种安全性高的可以与车厢直接换热的换热器。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种车载LNG换热器及安装该换热器的冷藏运输车，提高安全性，并减少对车厢空间的占用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种车载LNG换热器，包括汽化板和换热板，汽化板内部具有液化天然气的流动通道，换热板的底部具有换热翅片，汽化板设置在换热板的上方，将液化天然气气化时释放的冷能传递给换热板，汽化板与换热板通过直接贴合的方式传递冷能；或者，汽化板与换热板之间设置导热介质夹层，导热介质夹层包括夹层外壳和夹层外壳内填充的导热介质；或者，汽化板与换热板之间具有间隙，汽化板与换热板之间通过多个导热柱进行连接。

本换热器因为换热板的隔离作用，杜绝了天然气在换热器的换热翅片一侧的泄漏风险，提高了换热器的安全性。

进一步限定，导热柱设置在汽化板的底部，并与换热板焊接连接，或者所述的导热柱设置在换热板的顶部，并与汽化板焊接连接。

进一步限定，导热柱呈矩形阵列均匀分布。

进一步限定，汽化板包括上板片和下板片，上板片和下板片上具有形成流动通道的凹槽，上板片和下板片通过焊接的方式密封成一个整体。

进一步限定，在流动通道内铺设波纹板，波纹板的波纹方向与流通通道的延伸方向平行，波纹板上的波纹的波峰部和波谷部分别与流动通道的顶部和底部焊接。该方案通过波纹板一方面对液化天然气起到导流和换热作用，另一方面对流动通道起到加强作用，增强流动通道承受内部和外部压力的能力。

优选地，波纹板为矩形波纹板，并且矩形波纹板上的各条波纹都分为多个波纹段，波纹段之间通过彼此错开的方式而呈锯齿形排列。

进一步限定，焊接具体为钎焊。

一种冷藏运输车，包括车厢、液化天然气气源和安装在车厢上的上述车载LNG换热器，液化天然气气源输出的液化天然气通入车载LNG换热器，在车厢的厢板上具有换热器安装口，换热板的四周与换热器安装口密封连接，将汽化板与车厢内部空间相隔离，换热板通过换热器安装口与车厢内部空间换热。

进一步限定，换热板通过强制对流装置进行强制换热。

进一步限定，车载LNG换热器的换热板坐设在换热器安装口的底部。

为保护安装在车厢上的车载LNG换热器，进一步限定，车载LNG换热器上设有将车载LNG换热器与车厢外部空间相隔离的外罩，并且外罩与车载LNG换热器之间具有隔腔，外罩上设有与该隔腔相通的安全口。

当汽化板与换热板之间具有间隙，汽化板与换热板之间通过多个导热柱进行连接时，为防止汽化板与换热板之间的间隙因为结霜、结冰的原因而被堵塞，进一步限定，在外罩与车载LNG换热器之间的隔腔具有液态导热介质，液态导热介质的液面高于汽化板的底部。

或者，当汽化板与换热板之间具有间隙，汽化板与换热板之间通过多个导热柱进行连接时，在换热板的顶部的四周设置环绕汽化板的挡液凸条，在挡液凸条围成的凹槽内具有液态导热介质，液态导热介质的液面高于汽化板的底部。

进一步限定，外罩具有保温结构。

本发明的有益效果是：结构、布局合理，对车厢的空间占用少，杜绝了天然气在换热器的换热翅片一侧的泄漏风险，提高了换热器的安全性，即使天然气泄漏，也不会进入车厢。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；

图1是本发明的实施例1的换热器的仰视图；

图2是本发明的实施例1的换热器的主视图；

图3是本发明的实施例1的换热器的俯视图；

图4是本发明的实施例1的换热器的立体图；

图5是本发明的实施例1的换热器的安装结构示意图；

图6是本发明的实施例1换热器的局部剖面图；

图7是本发明的汽化板的流动通道内的波纹板的结构示意图；

图8是本发明的实施例1的换热器的换热板的俯视图；

图9是本发明的实施例3的换热器的主视图；

图10是本发明的实施例4的换热器的主视图；

图11是本发明的实施例6的换热器的安装结构示意图；

图12是本发明的实施例8的换热器立体图；

图13是本发明的实施例8安装结构示意图；

其中，L汽化板，1-1.上板片，1-2.下板片，2.换热板，3.流动通道，4.换热翅片，5.安装凸块，6.导热介质夹层，7.导热柱，8.波纹板，8-1.波纹段，9.厢板，10.外罩，11.安全口，12.液态导热介质，13.强制对流装置，14螺栓孔，15.天热气进口，16.天热气出口，17挡液凸条。

具体实施方式

实施例1：

如图1、2、3和4所示，一种车载LNG换热器，包括汽化板1和换热板2，汽化板1内部具有液化天然气的流动通道3，换热板2的底部具有换热翅片4，汽化板1设置在换热板2的上方，将液化天然气气化时释放的冷能传递给换热板2，汽化板1与换热板2之间具有间隙，汽化板1与换热板2之间通过多个导热柱7进行连接。

如图6所示，汽化板1包括上板片1-1和下板片1-2，上板片1-1和下板片1-2上通过铣削加工的方法加工形成构成流动通道3的凹槽，上板片1-1和下板片1-2通过钎焊的方式密封成一个整体，在上板片1-1上具有天热气进口15和天热气出口16。

如图8所示，在换热板2的顶部通过铣削加工的方式加工形成凸出的导热柱7，导热柱7的数量根据制冷需求进行选择，导热柱7呈矩形阵列均匀分布在汽化板1覆盖的区域内，导热柱7与汽化板1通过钎焊的方式焊接连接。为减轻换热板2的重量，换热板2的厚度很薄，为了便于将本车载LNG换热器通过螺栓安装在车厢的厢板9上，在换热板2的顶部的边缘还具有多个安装凸块5，在安装凸块5内具有螺栓孔13。

如图6和7所示，在流动通道3内铺设波纹板8，波纹板8的波纹方向与流通通道的延伸方向平行，在图7中箭头表示的是流动通道3内液化天热气的流动方向，波纹板8上的波纹的波峰部和波谷部分别与流动通道3的顶部和底部焊接。波纹板8为矩形波纹板，并且矩形波纹板上的各条波纹都分为多个波纹段8-1，波纹段8-1之间通过彼此错开的方式而呈锯齿形排列。波纹板8一方面对液化天然气起到导流和增强换热作用，另一方面对流动通道3起到加强作用，增强流动通道3承受内部和外部压力的能力。

如图5所示，一种冷藏运输车，包括车厢、液化天然气气源和安装在车厢上的该实施例的车载LNG换热器，液化天然气气源输出的液化天然气通入车载LNG换热器，在车厢顶部的厢板9上具有换热器安装口，换热板2的四周与换热器安装口密封连接，将汽化板1与车厢内部空间相隔离，换热板2通过换热器安装口与车厢内部空间换热。换热板2的四周与换热器安装口密封连接的其中一种具体结构是：在换热器安装口的底部具有凸出的凸缘，车载LNG换热器的换热板2坐设在换热器安装口底部的凸缘上，螺栓穿过凸缘旋入安装凸块5内的螺栓孔内，在换热板2和换热器安装口之间设置用于密封的密封圈。换热板2通过强制对流装置13进行强制换热，在强制换热装置13内具有用于对换热板2进行化霜的电加热化霜器，在图5中箭头表示的是通过强制对流装置13的空气的流动方向。

本冷藏运输车的制冷过程如下：

液化天然气气源输出的液化天然气通入车载LNG换热器，液化天然气在汽化板1内汽化并释放冷能，释放的冷能通过导热柱7传递给换热板2，换热板2通过换热翅片4与车厢内的空气进行强制对流换热，对车厢内部进行制冷。

整个车载LNG换热器仅换热板2的换热翅片4进入车厢内部，对车厢内部空间的占用小；而且换热板2将汽化板1与车厢内部空间进行隔离，即使汽化板1发生泄漏因为换热板2的隔离作用也很难进入车厢，极大的提高了安全性；另外，汽化板1与换热板2之间的间隙可以作为从换热器底部泄漏出来的天然气的逃逸通道，进一步降低了泄漏出来的天然气向换热板2一侧突破逃逸的可能。

实施例2：

和实施例1相比，区别之处在于：导热柱7通过铣削加工的方式在汽化板1的底部加工形成，并呈矩形阵列均匀分布在汽化板1的底部，导热柱7与换热板2通过钎焊的方式焊接连接。

实施例3：

如图9所示，和实施例1相比，区别之处在于：汽化板1与换热板2通过直接贴合的方式传递冷能，两者之间没有导热柱7。

实施例4：

如图10所示，和实施例1的相比，区别之处在于：汽化板1与换热板2之间设置导热介质夹层6，导热介质夹层6包括夹层外壳和夹层外壳内填充的导热介质。优选地，在导热介质夹层6内还具有促进导热介质循环流通的循环泵，循环泵有两个，分别作为彼此的备份。

实施例5：

和实施例1相比，车载LNG换热器上设有将车载LNG换热器与车厢外部空间相隔离的外罩10，并且外罩与车载LNG换热器之间具有隔腔，外罩10上设置与该隔腔相通的安全口11。外罩10具有保温结构。

在该实施例中，车载LNG换热器上的外罩10对车载LNG换热器起到了一定的保护作用，而且更加美观，同时泄漏出来的天然气可以从安全口11逃逸，另外通过外罩10的保温结构，减小了冷能的流失，但不排除在能够满足达到制冷要求时，外罩10不设计保温结构。

实施例6：

如图11所示，和实施例5相比，在外罩10与车载LNG换热器之间的隔腔内注入液态导热介质12，液态导热介质12的液面高于汽化板1的底部。

在该实施例中，液态导热介质12一方面增强了汽化板1与换热板2之间的冷能传递能力，另一方面还可以避免汽化板1与换热板2之间的间隙内发生结霜、结冰现象，堵塞天然气的逃逸通道。泄漏出来的天然气比重较轻，可以浮出液态导热介质12后从安全口11逃逸。

实施例7：

和实施例1相比，为增强换热板2的底部的换热翅片4的换热效果，换热翅片4的两侧具有向外延伸的肋条。

实施例8：

如图12和13所示，和实施例6相比，将安装凸块5替换为挡液凸条17，挡液凸条17设置在换热板2的顶部的四周边缘，并环绕在汽化板1周围，在挡液凸条17围成的凹槽内注入液态导热介质12，液态导热介质12的液面高于汽化板1的底部，挡液凸条17的高度高于液态导热介质12的液面的高度，防止液态导热介质12溢流。

实施例9：

和实施例1相比，换热器安装口开设在车厢前侧面的厢板9上，车载LNG换热器安装在车厢前侧面的厢板9上。

Claims (14)

1.一种车载LNG换热器，其特征是：包括汽化板(1)和换热板(2)，所述的汽化板(1)内部具有液化天然气的流动通道(3)，换热板(2)的底部具有换热翅片(4)，汽化板(1)设置在换热板(2)的上方，将液化天然气气化时释放的冷能传递给换热板(2)，

所述的汽化板(1)与换热板(2)通过直接贴合的方式传递冷能；

或者，汽化板(1)与换热板(2)之间设置导热介质夹层(6)，导热介质夹层(6)包括夹层外壳和夹层外壳内填充的导热介质；

或者，所述的汽化板(1)与换热板(2)之间具有间隙，汽化板(1)与换热板(2)之间通过多个导热柱(7)进行连接。

2.根据权利要求1所述的车载LNG换热器，其特征是：所述的导热柱(7)设置在汽化板(1)的底部，并与换热板(2)焊接连接，或者所述的导热柱(7)设置在换热板(2)的顶部，并与汽化板(1)焊接连接。

3.根据权利要求2所述的车载LNG换热器，其特征是：所述的导热柱(7)呈矩形阵列均匀分布。

4.根据权利要求1或2或3所述的车载LNG换热器，其特征是：所述的汽化板(1)包括上板片(1-1)和下板片(1-2)，上板片(1-1)和下板片(1-2)上具有形成流动通道(3)的凹槽，上板片(1-1)和下板片(1-2)通过焊接的方式密封成一个整体。

5.根据权利要求4所述的车载LNG换热器，其特征是：在所述的流动通道(3)内铺设波纹板(8)，波纹板(8)的波纹方向与流通通道的延伸方向平行，波纹板(8)上的波纹的波峰部和波谷部分别与流动通道(3)的顶部和底部焊接。

6.根据权利要求5所述的车载LNG换热器，其特征是：所述的波纹板(8)为矩形波纹板，并且矩形波纹板的各条波纹都分为多个波纹段(8-1)，波纹段(8-1)之间通过彼此错开的方式而呈锯齿形排列。

7.根据权利要求4所述的车载LNG换热器，其特征是：所述的焊接具体为钎焊。

8.一种冷藏运输车，其特征是：包括车厢、液化天然气气源和安装在车厢上的权利要求1或2或3所述的车载LNG换热器，液化天然气气源输出的液化天然气通入车载LNG换热器，在车厢的厢板(9)上具有换热器安装口，换热板(2)的四周与换热器安装口密封连接，将汽化板(1)与车厢内部空间相隔离，换热板(2)通过换热器安装口与车厢内部空间换热。

9.根据权利要求8所述的冷藏运输车，其特征是：所述的换热板(2)通过强制对流装置(13)进行强制换热。

10.根据权利要求8所述的冷藏运输车，其特征是：所述的车载LNG换热器的换热板(2)坐设在换热器安装口的底部。

11.根据权利要求8所述的冷藏运输车，其特征是：所述的车载LNG换热器上设有将车载LNG换热器与车厢外部空间相隔离的外罩，并且外罩与车载LNG换热器之间具有隔腔，外罩(10)上设有与该隔腔相通的安全口(11)。

12.根据权利要求11所述的冷藏运输车，其特征是：当汽化板(1)与换热板(2)之间具有间隙，汽化板(1)与换热板(2)之间通过多个导热柱(7)进行连接时，在所述的外罩与车载LNG换热器之间的隔腔内具有液态导热介质(12)，液态导热介质(12)的液面高于汽化板(1)的底部。

13.根据权利要求11所述的冷藏运输车，其特征是：当汽化板(1)与换热板(2)之间具有间隙，汽化板(1)与换热板(2)之间通过多个导热柱(7)进行连接时，在所述的换热板(2)的顶部的四周设置环绕汽化板(1)的挡液凸条(17)，在挡液凸条(17)围成的凹槽内具有液态导热介质(12)，液态导热介质(12)的液面高于汽化板(1)的底部。

14.根据权利要求11或12或13所述的冷藏运输车，其特征是：所述的外罩(10)具有保温结构。