CN109372626A - 一种集成热交换器及发动机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种集成热交换器，包括：用于与发动机的冷却液换热的热交换器本体；用于对发动机的压缩气体进行冷却的中冷器；其中，中冷器和集成热交换器集成于一体，且中冷器和集成热交换器的冷却通道连通形成连通通道。上述结构中，将热交换器本体和中冷器集成于了一体，并使两者者的冷却通道连通形成连通通道，不仅可以通过冷却介质在连通通道中的流动实现对压缩气体、冷却液的依次冷却，还能够通过集成的设置方式令集成热交换器的体积得到显著减小，使发动机更容易的安装到有限的空间中。本发明还提供了具有上述集成热交换器的一种发动机。

Description

一种集成热交换器及发动机

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种集成热交换器，本发明还涉及具有上述集成热交换器的一种发动机。

背景技术

目前，一些发动机需要采用两级增压、级间中冷的设置方式，即整个发动机需要设置两个中冷器和一个热交换器，这会导致整个发动机的体积较大、结构较为复杂，给发动机在有限空间内的安装带来了很大的困难。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种集成热交换器，其体积更小，有利于有限空间内的安装。本发明还提供了具有上述集成热交换器的一种发动机。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种集成热交换器，用于发动机的换热，包括：

用于与发动机的冷却液进行换热的热交换器本体；

用于对发动机的压缩气体进行冷却的中冷器；

其中，所述中冷器和所述集成热交换器集成于一体，且所述中冷器和所述集成热交换器的冷却通道连通形成连通通道。

优选的，上述集成热交换器中，所述中冷器位于所述热交换器本体的顶部。

优选的，上述集成热交换器中，所述集成热交换器包括顶部、第一侧部和第二侧部，所述第一侧部与所述第二侧部相对设置，并且所述连通通道的介质进口开设在所述第一侧部的顶端，所述连通通道的介质出口开设在所述第二侧部的底端。

优选的，上述集成热交换器中，所述冷却液的进液口和出液口均开设在所述第一侧部，且所述进液口位于所述介质进口和所述出液口之间。

优选的，上述集成热交换器中，所述压缩气体的进气口开设在所述第二侧部，并位于所述介质出口的顶端，所述压缩气体的出气口开设在所述顶部上。

优选的，上述集成热交换器中，还包括与所述连通通道并联设置的旁通通道，所述旁通通道不经过所述中冷器，并且所述旁通通道在旁通阀的控制下实现通断。

优选的，上述集成热交换器中，所述旁通通道的进口开设在所述第二侧部，且位于所述介质出口和所述进气口之间，所述旁通通道的出口为所述介质出口。

一种发动机，包括集成热交换器，所述集成热交换器为上述任意一项中的集成热交换器。

本发明提供的集成热交换器，将发动机的热交换器本体和中冷器集成于了一体，并使上述两者的冷却通道连通而形成一个贯通的连通通道，从而不仅可以通过冷却介质在连通通道中的单次流动实现对发动机压缩气体、发动机冷却液的依次冷却，并且还能够通过集成的设置方式令集成热交换器的体积得到显著减小，进而令整个发动机的体积得以减小，使得发动机可以更容易的安装到有限的空间中，给发动机的安装提供了便利。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的集成热交换器的主视图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的右视图；

图4为图1的俯视图。

在以上图1-图4中：

1-介质进口，2-介质出口，3-进液口，4-出液口，5-进气口，6-出气口，7-进口。

具体实施方式

本发明提供了一种集成热交换器，其体积更小，有利于有限空间内的安装。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图4所示，本发明实施例提供的集成热交换器，该集成热交换器主要包括中冷器和热交换器本体，这两者集成于一体，相对于其相互独立设置的情况，能够通过集成令结构更加紧凑，显著减小了占用空间，令整个发动机的体积也随之得以减小，从而可以将发动机更加方便的安装到空间有限的设备上。在中冷器和热交换器本体集成设置的同时，还令中冷器的冷却通道和热交换器本体的冷却通道依次串联连通，进而使得整个集成的集成热交换器具有贯通的连通通道，当冷却介质进入连通通道后，依次流经中冷器和热交换器本体，在此过程中，冷却介质依次与进入中冷器的压缩气体、进入热交换器本体的冷却液进行换热，以实现对冷却液和压缩气体的冷却。其中，优选冷却介质为海水，冷却液为淡水，压缩气体为压缩空气。

优选的，将图1视角中的热交器的上部和左右两侧部分别定义为顶部、第一侧部和第二侧部，即第一侧部与第二侧部相对设置，并优选中冷器位于热交换器本体的顶端。此种设置方式，根据中冷器和热交换器本体各自的结构，可以更加合理的实现彼此之间的相互连接，同时还可以依次对压缩空气和淡水进行冷却，令冷却更具有针对性。

具体的，如图1、图2和图3所示，优选连通通道的介质进口1开设在第一侧部的顶端，连通通道的介质出口2开设在第二侧部的底端。即，介质进口1和介质出口2呈对角分布，从而可以尽可能的增大连通通道的长度，令海水可以更加充分的依次对压缩空气和淡水进行冷却，提高了冷却效果。

进一步的，如图1和图2所示，冷却液的进液口3和出液口4均开设在第一侧部，且进液口3位于介质进口1和出液口4之间。如此设置，是结合整体结构、热交换器本体所在的位置以及冷却效果而优选的，同时此进液口3和出液口4位置的设置，还有利于与发动机的水泵等其他部件配合，令从出液口4中流出的淡水更方便的流入到水泵中。

更加优选的，如图1、图3和图4所示，压缩气体的进气口5开设在第二侧部，并位于介质出口2的顶端，压缩气体的出气口6开设在顶部上。如此设置，同样是依据集成后集成热交换器的整体结构、冷却效果以及与发动机其他部件的配合便利性而优选的。

在上述基础之上，本实施例优选还包括与连通通道并联设置的旁通通道，此旁通通道不经过中冷器，而是仅通过热交换器本体(或者说仅分布在热交换器本体上)，并且旁通通道在旁通阀的控制下实现通断，如图3所示，旁通通道的进口7开设在第二侧部，且位于介质出口2和进气口5之间，旁通通道的出口即为介质出口2。之所以设置旁通通道，是因为在发动机工作的过程中，存在中冷器中进气温度较低的情况，为了满足该种情况的工作要求，令海水可以流经旁通通道以仅对淡水进行冷却，避免海水流经中冷器对压缩空气进行冷却而导致压缩空气的温度更低，从而保证发动机具有良好的工作性能。

本实施例中，中冷器未提到的其他结构与现有技术中的发动机的中冷器结构相同，热交换器本体的未提到的气体结构与现有技术中的发动机的热交换器结构相同。

此外，本实施例中还提供了一种发动机，包括集成热交换器，此集成热交换器即为上述的集成热交换器。

因为发动机具有上述的集成热交换器，所以发动机由集成热交换器带来的有益效果，请参照上述内容，在此不再赘述。

本说明书中对各部分结构采用递进的方式描述，每个部分的结构重点说明的都是与现有结构的不同之处，集成热交换器的整体及部分结构可通过组合上述多个部分的结构而得到。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种集成热交换器，用于发动机的换热，其特征在于，包括：

用于与发动机的冷却液进行换热的热交换器本体；

用于对发动机的压缩气体进行冷却的中冷器；

其中，所述中冷器和所述集成热交换器集成于一体，且所述中冷器和所述集成热交换器的冷却通道连通形成连通通道。

2.根据权利要求1所述的集成热交换器，其特征在于，所述中冷器位于所述热交换器本体的顶部。

3.根据权利要求2所述的集成热交换器，其特征在于，所述集成热交换器包括顶部、第一侧部和第二侧部，所述第一侧部与所述第二侧部相对设置，并且所述连通通道的介质进口开设在所述第一侧部的顶端，所述连通通道的介质出口开设在所述第二侧部的底端。

4.根据权利要求3所述的集成热交换器，其特征在于，所述冷却液的进液口和出液口均开设在所述第一侧部，且所述进液口位于所述介质进口和所述出液口之间。

5.根据权利要求4所述的集成热交换器，其特征在于，所述压缩气体的进气口开设在所述第二侧部，并位于所述介质出口的顶端，所述压缩气体的出气口开设在所述顶部上。

6.根据权利要求5所述的集成热交换器，其特征在于，还包括与所述连通通道并联设置的旁通通道，所述旁通通道不经过所述中冷器，并且所述旁通通道在旁通阀的控制下实现通断。

7.根据权利要求6所述的集成热交换器，其特征在于，所述旁通通道的进口开设在所述第二侧部，且位于所述介质出口和所述进气口之间，所述旁通通道的出口为所述介质出口。

8.一种发动机，包括集成热交换器，其特征在于，所述集成热交换器为权利要求1-7中任意一项所述的集成热交换器。