CN111336000A - 船用发动机的集成式热交换系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种船用发动机的集成式热交换系统。该船用发动机的集成式热交换系统包括：排气腔；冷却液腔，其集成在排气腔的外侧，该冷却液腔具有冷却液入口、小循环通道、节温器通道和冷却液出口；所述节温器通道设置有节温器，所述小循环通道和节温器通道分别与冷却液出口连通；以及海水腔，其集成在所述节温器通道内，海水在所述海水腔内流通，从而与节温器通道内的冷却液换热。该船用发动机的集成式热交换系统能实现冷却液和排气之间的换热及海水和冷却液之间的换热，整机布置紧凑美观、且换热效率高。
Description
技术领域
本发明是关于发动机领域，特别是关于一种船用发动机的集成式热交换系统。
背景技术
船用发动机和车用发动机的使用环境不同：船用发动机安置在船舱内，通风和换热条件恶劣，上述使用条件的不同决定了排气管和散热器在结构上存在较大差异。车用的干式排气管散热量大，在密闭的船舱内排气管热量不易散去，存在火灾等安全隐患，故船用发动机大都采用冷却液和排气之间换热的水冷排气管，又因空气在船舱内的流动较差，所以船用发动机普遍采用海水和冷却液换热。
目前船用发动机的水冷排气管和热交换器为两个独立的零件，整机布置不紧凑，很多管路裸露在外，整机外形不够美观。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单合理的船用发动机的集成式热交换系统，该船用发动机的集成式热交换系统的换热效率高，同时该船用发动机的集成式热交换系统具有安保功能。
为实现上述目的，本发明提供了一种船用发动机的集成式热交换系统，包括：排气腔；冷却液腔，其集成在排气腔的外侧，该冷却液腔具有冷却液入口、小循环通道、节温器通道和冷却液出口；所述节温器通道设置有节温器，所述小循环通道和节温器通道分别与冷却液出口连通；以及海水腔，其集成在所述节温器通道内，海水在所述海水腔内流通，从而与节温器通道内的冷却液换热。
在一优选的实施方式中，冷却液腔设置有膨胀水箱，该膨胀水箱具有冷却液注入口。
在一优选的实施方式中，膨胀水箱顶端还设置有冷却系统除气接头。
在一优选的实施方式中，船用发动机的集成式热交换系统还配置有安保控制器，所述冷却腔体上布置有与所述安保控制器连接的水温传感器。
在一优选的实施方式中，冷却液出口布置有与所述安保控制器连接的PH值检测传感器。
与现有技术相比，根据本发明的船用发动机的集成式热交换系统具有如下有益效果：该船用发动机的集成式热交换系统能实现冷却液和排气之间的换热及海水和冷却液之间的换热，整机布置紧凑美观、且换热效率高，同时该船用发动机的集成式热交换系统具有安保功能，能够实现海水泄漏到冷却液时的报警功能，能实现冷却系统(冷却液侧)温度过高时的报警功能。
附图说明
图1是根据本发明一实施方式的船用发动机的集成式热交换系统的正面结构示意图。
图2是根据本发明一实施方式的船用发动机的集成式热交换系统的背面结构示意图。
图3是根据本发明一实施方式的船用发动机的集成式热交换系统的原理图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1至图3所示，根据本发明优选实施例的船用发动机的集成式热交换系统的具体结构包括：排气腔16、冷却液腔17和海水腔18，船用发动机的排气通过排气腔16流通。冷却液腔17集成在排气腔16的外侧，冷却液通过冷却液腔17流通，从而与排气换热。海水腔18集成在冷却液腔17的节温器通道内，海水通过海水腔流通，从而与冷却液换热。该船用发动机的集成式热交换系统能实现冷却液和排气之间的换热及海水和冷却液之间的换热，整机布置紧凑美观、且换热效率高。
具体来讲，排气腔16具有排气进口6和排气出口4，船用发动机的排气通过排气进口6和排气出口4在排气腔内流通。
冷却液腔17集成在排气腔16的外侧，其具有冷却液入口5、小循环通道8、节温器通道和冷却液出口9。节温器通道设置有节温器3。小循环通道8和节温器通道分别与冷却液出口9连通。冷却液通过冷却液入口5进入冷却液腔，从而与排气换热。
在一实施例中，冷却液腔17的加注口设置有膨胀水箱14，膨胀水箱具有冷却液注入口7，从冷却液注入口7加注冷却液，该集成式系统的冷却液加注口低于集成式冷却系统的最高点，当冷却液加注到膨胀水箱的警戒线位置时，冷却系统无法再加入更多的冷却液，警戒线以上部分为冷却系统的膨胀空间。
在一实施例中，膨胀水箱顶端还设置有冷却系统除气接头10，冷却系统除气接头10是一个带有阀门的装置，布设在除气接头安装搭子15上，当冷却系统的温度升高时，冷却液的体积膨胀，压缩膨胀水箱上部分的空气，使冷却系统在一定的压力下正常工作，当冷却液的温度过高时，膨胀水箱上部的除气接头内的阀门打开，排出一部分空气，使冷却系统内的压力下降到正常压力范围内。发动机本体的除气管也连接至该除气接头上。
海水腔集成在节温器通道内，其具有海水进口2和海水出口1。海水通过海水进口2和海水出口1在海水腔内流通，从而与节温器通道内的冷却液换热。
该船用发动机的集成式热交换系统的原理如图3所示：排气从排气进口6流入，从排气出口4流出，冷却液从冷却液入口5流入，排气和冷却液完成热交换。海水从海水进口流出2，从海水出口流出1。冷却液吸收了排气的热量后若冷却液温度达到了节温器3的开启温度，则大部分冷却液流经节温器3，进入下一个冷却液腔体，与海水完成热交换后，从冷却液出口9流出；若冷却液与排气完成热交换后，冷却液温度未能达到节温器的开启温度，则节温器关闭，冷却液从小循环通道8及冷却液出口9流出，未与海水进行热交换。
在一实施例中，该船用发动机的集成式热交换系统还配置有安保控制器13，冷却腔体上布置有水温传感器11，冷却液出口布置有PH值检测传感器12，通过采集水温传感器和PH值传感器的信号，当冷却系统冷夜却温度超高时、海水发生泄漏时，该安保控制器报警，并控制发动机自动停机。
综上，该船用发动机的集成式热交换系统能实现冷却液和排气之间的换热及海水和冷却液之间的换热，整机布置紧凑美观、且换热效率高，同时该船用发动机的集成式热交换系统具有安保功能，能够实现海水泄漏到冷却液时的报警功能，能实现冷却系统(冷却液侧)温度过高时的报警功能。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (5)
1.一种船用发动机的集成式热交换系统，其特征在于，包括：
排气腔；
冷却液腔，其集成在排气腔的外侧，该冷却液腔具有冷却液入口、小循环通道、节温器通道和冷却液出口；所述节温器通道设置有节温器，所述小循环通道和节温器通道分别与冷却液出口连通；以及
海水腔，其集成在所述节温器通道内，海水在所述海水腔内流通，从而与节温器通道内的冷却液换热。
2.如权利要求1所述的船用发动机的集成式热交换系统，其特征在于，所述冷却液腔设置有膨胀水箱，该膨胀水箱具有冷却液注入口。
3.如权利要求2所述的船用发动机的集成式热交换系统，其特征在于，所述膨胀水箱顶端还设置有冷却系统除气接头。
4.如权利要求1所述的船用发动机的集成式热交换系统，其特征在于，所述船用发动机的集成式热交换系统还配置有安保控制器，所述冷却腔体上布置有与所述安保控制器连接的水温传感器。
5.如权利要求4所述的船用发动机的集成式热交换系统，其特征在于，所述冷却液出口布置有与所述安保控制器连接的PH值检测传感器。
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