CN111594306A - 一种沙漠用发动机的自清洗强冷散热器及散热方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种沙漠用发动机的自清洗强冷散热器的散热方法，涉及发动机散热器的领域，解决了传统的散热器在沙漠中容易受到环境影响导致散热性能下降的技术问题。该方法是通过对散热器的进水管以及出水管中水的温度进行实时监控，以确定散热器的散热性能；在散热器的散热性能下降到设定值或出水管中水的温度达到峰值温度时，将冷却液喷射至散热器上，直至散热器或出水管的水温恢复正常。本发明还公开了一种沙漠用发动机的自清洗强冷散热器。本发明能自动清洗散热片，避免沙子的积渍对散热器散热性能的影响；并在水温处于峰值高温时段通过自动喷水淋雾加强提升散热性能，解决了发动机在沙漠的恶劣环境里运行容易出现散热不良的问题。

Description

一种沙漠用发动机的自清洗强冷散热器及散热方法
技术领域
本发明涉及发动机散热器，更具体地说，它涉及一种沙漠用发动机的自清洗强冷散热器及散热方法。
背景技术
发动机冷却水散热器也叫热交换器，是通过高密集的多个散热片把发动机高温水的热量传递到空气中再通过安装在后面的风扇将热量带走以达到冷却散热的目的。目前市场上普遍应用的散热器主要由上水室、散热器进水管、散热器芯、冷却管、散热片、散热器出水管、下水室、放水开关、散热器盖等部件构成。
其工作过程的整个热流向为：高温水通过散热器进水管进入到散热器的上水室，通过冷却管流入到下水室，冷却管与散热片紧密连接。高温水的热量通过冷却管的表面传递给散热片，散热片再将热量散发到空气中。放水开关主要作用为当更换散热器时将内部水室的水放空，散热器盖主要是加水或使用中补水的作用。
这种散热器结构简单、价格便宜、便于安装与配套，在大部分环境下均能很好的工作。但其缺点也较为明显：经常需要清洗、无法在短时间内二次提升散热性能，若为了避免温度高峰时段只能预配更大规格的产品。尤其是对在沙漠中运行的发电机组来说容易出现较多问题，沙漠环境下温度比较高，在同样尺寸规格下要达到较强的散热性能则必须加大散热片密度。另外，沙漠中风沙较大，空气中一直有细沙存在。由于散热片非常密集，片与片之间间隙很小，当这些细沙被风扇吹入散热器中时，再由于从发动机侧吹向散热片的风中带有部分油气，沙子在油气的作用下十分容易附着在散热片上，很快就会堵塞间隙，导致发动机水温度急剧上升而容易发生故障。特别是在沙漠里风沙较大时，造成发动机故障率更高，严重的影响了发动机的寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，目的一是提供一种沙漠用发动机的自清洗强冷散热器的散热方法，能自动的清洗散热片，解决了发动机在沙漠的恶劣环境里运行容易出现散热不良的问题。
目的二是提供一种沙漠用发动机的自清洗强冷散热器，能自动的清洗散热片，解决了发动机在沙漠的恶劣环境里运行容易出现散热不良的问题。
为实现上述目的一，本发明提供了一种沙漠用发动机的自清洗强冷散热器的散热方法，发动机的高温水流入散热器中，利用散热片通过热交换将热量传导至空气中，在热交换的过程中，通过对散热器进水管以及出水管的水温进行实时监控，当进水管与出水管的水温差值等于或小于预设值，或出水管的水温等于或大于设定值时，喷射总成再向散热器喷射冷却液。
进一步的，所述喷射总成是沿着散热片的延伸方向进行往复扫描式喷射冷却液。
为实现上述目的二，本发明提供了一种沙漠用发动机的自清洗强冷散热器，包括散热器本体，还包括喷射总成、导向轨、第一温度传感器和第二温度传感器；所述导向轨安装在散热器本体的两侧，所述喷射总成滑动的安装在导向轨上；所述喷射总成的两端均安装有驱动组件，所述驱动组件的动力输出端与导向轨连接；所述第一温度传感器安装在进水管中，所述第二温度传感器安装在出水管中。
散热器本体上滑动的安装有喷射总成，且在散热器本体的进、出水管中均安装有温度传感器，当散热器本体由于散热片间隙内积渍过多沙子而引起散热性能不足导致进、处水管的温度差减小时，喷射总成启动，对散热器本体进行扫描喷射清洗，以对散热器本体进行清洗冷却，使其恢复正常的散热性能，实现了自动的清洗散热片，解决发动机在沙漠的恶劣环境里运行容易出现散热不良的问题。此外，安装在出水管中的第二温度传感器，用于监测发动机冷却用水的温度，且在水温达到峰值温度时，喷射总成也启动，对散热器进行喷射冷却，辅助散热，避免发动机因散热不良而持续运行在高温状态下带来的损伤，且无需配备更大规格的散热器导致平时散热器利用率较低的问题。
进一步的，所述喷射总成位于散热器本体与风扇之间。
更进一步的，所述喷射总成包括供水箱、共轨管和多个喷头，多个所述喷头均匀的安装在共轨管上，所述驱动组件安装在共轨管的两端；所述共轨管通过供给管与供水箱管路连接，所述供给管上安装有电磁电动阀。
更进一步的，所述喷头的轴心方向与散热器本体的正面垂直，且与散热器本体上的散热片间的空隙平行。
更进一步的，所述驱动组件包括驱动电机，所述驱动电机安装在共轨管的两端，所述驱动电机的转子上安装有齿轮，所述齿轮与导向轨啮合连接。
有益效果
本发明的优点在于：实时监控进出水管的水温，当其水温差达到预设值时，对散热器进行喷射清洗，以将积渍在散热片之间的沙子及油污及时的清洗掉，使散热器恢复正常的散热功能，避免因沙子的积渍导致散热器散热性能下降的问题。并且喷射出来的冷却液也可对散热器进行降温，有利于快速恢复散热器的散热性能。本方法实现了自动的清洗散热片，且散热性能强，能解决发动机在沙漠的恶劣环境里运行容易出现散热不良的问题，免除了人力维护带来的人力物力的浪费。
此外，实时监控出水管处水的温度，并在该处水温达到预设值时，对散热器进行喷射冷却，辅助散热，避免发动机因散热不良而持续运行在高温状态下带来的损伤，且无需配备更大规格的散热器导致平时散热器利用率较低的问题。
附图说明
图1为本发明的安装有喷射总成的散热器的前视结构示意图；
图2为本发明的安装有喷射总成的散热器的侧面结构示意图；
图3为本发明的安装有喷射总成的散热器的俯视结构示意图；
图4为本发明的喷头侧面结构示意图；
图5为本发明的喷头剖视结构示意图。
其中：1-上水室、2-进水管、5-散热片、6-出水管、7-下水室、9-散热器盖、10-导向轨、11-第一温度传感器、12-第二温度传感器、13-共轨管、14-喷头、15-驱动电机、16-齿轮、141-连接头、142-过渡管、143-喷射接头、144-喷射孔。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步的描述，但不构成对本发明的任何限制，任何人在本发明权利要求范围所做的有限次的修改，仍在本发明的权利要求范围内。
本发明的一种沙漠用发动机的自清洗强冷散热器的散热方法，该方法是：由发动机流出的高温水进入到散热器中，利用散热片5通过热交换将高温水中的热量传导至空气中。在热交换的过程中，通过对散热器进水管2以及出水管6的水温进行实时监控，当进水管2与出水管6的水温差值等于或小于预设值，或出水管6的水温等于或大于设定值时，喷射总成再向散热器喷射冷却液。其中，设定值为峰值温度。即当出水管6的水温达到温度峰值时，喷射总成向散热器喷射冷却液，以辅助散热器进行散热。
发动机在沙漠环境运行过程中，如发动机散热器的散热片5之间积渍有过多的沙子后，散热器的散热性能会下降，通过监控进出水管温度差以实现对散热器的散热性能进行监控，在散热器的散热性能下降到一定程度时，启动喷射系统对散热器进行清洗，以将积渍在散热片5之间的沙子及油污及时的清洗掉，以使散热器恢复正常的散热功能，避免因沙子的积渍导致散热器散热性能下降的问题。并且喷射出来的冷却液也可对散热器进行降温，有利于快速恢复散热器的散热性能。
此外，本散热方法也对出水管6中水的温度进行实时监控。因出水管6与发动机水箱直接连通，因此，出水管6处的水温可认为是发动机水箱中的水温。对于一些高温地区，发动机在长时间运行后，散热器也经常会出现来不及散热的情况，当发动机水箱中的水温达到峰值温度时，对散热器喷射冷却液，辅助散热，以增强散热器的散热性能。
喷射总成是沿着散热片5的延伸方向进行往复扫描式喷射冷却液。往复扫描的喷射方式利于清除积渍在散热片5间的沙子，同时也降低了将散热片5受冲击变形的风险。
优选的，冷却液从风扇与散热器之间喷射到散热器上，以使冷却液在风扇强风的作用下其喷射速度得以提高，更好的对散热器进行清洗。
参阅图1-图3，一种沙漠用发动机的自清洗强冷散热器，包括散热器本体、喷射总成、导向轨10、第一温度传感器11和第二温度传感器12。导向轨10安装在散热器本体的两侧，喷射总成滑动的安装在导向轨10上；喷射总成的两端均安装有驱动组件，驱动组件的动力输出端与导向轨10连接。即驱动组件在工作时，其将带动喷射总成在导向轨10上滑动，实现了喷射总成对散热器本体的清洗。第一温度传感器11安装在进水管2中，用于监测进水管2处的进水温度。第二温度传感器12安装在出水管6中，用于监测出水管6处的出水温度。其中，第一温度传感器11和第二温度传感器12均与发动机上的电子控制单元电气连接。
当散热器本体由于散热片5间隙内积渍过沙子而引起散热性能不足时，电子控制单元通过两个温度传感器检测到的水的温度差确定散热器本体的散热性能是否变差。若散热器本体的散热性能下降到设定值时，启动喷射总成进行扫描喷射清洗，以对散热器本体进行清洗冷却，使其恢复正常的散热性能。此外，安装在出水管6中的第二温度传感器12，用于监测发动机冷却用水的温度，且在水温达到峰值温度时，喷射总成也启动，对散热器本体进行喷射冷却，辅助散热，避免发动机因散热不良而持续运行在高温状态下带来的损伤，且无需配备更大规格的散热器导致平时散热器利用率较低的问题。
优选的，喷射总成位于散热器本体与风扇之间。当喷射总成喷出冷却液后，冷却液在风扇强风的作用下，其喷射速度得以进一步的提升，以对散热器本体更好的清洗。
喷射总成包括供水箱、共轨管13和多个喷头14。多个喷头14均匀的安装在共轨管13上，驱动组件安装在共轨管13的两端。共轨管13通过供给管与供水箱管路连接，供给管上安装有电磁电动阀，电磁电动阀与电子控制单元电气连接。当需要对散热器本体进行清洗时，电磁电动阀开启，供水箱中的水通过供给管流入到共轨管13中，通过喷头14对散热器本体进行喷射。
本实施例的喷头14的轴心方向与散热器本体的正面垂直，且与散热器本体上的散热片间的空隙平行。在清洗时，喷头14是沿着散热片5的延伸方向进行往复扫描式的喷射清洗的。这样的清洗方式不仅利于对散热片5间沙子的清洗，还可有效的降低喷射出来的水对散热片5的冲击，减小散热片5被冲歪的风险。
参阅图4和图5，喷头14包括一体式结构的连接头141、过渡管142和喷射接头143。连接头141安装在共轨管13上，并与共轨管13相连通。过渡管142位于连接头141与喷射接头143之间，且过渡管142与连接头141连接的一端的截面为圆形状，过渡管142与喷射接头143连接的的一端的截面为扁平状。这样的结构使过渡管142具备了挤流增压的能力，使喷射出来的冷却液的压力更大。喷射接头143内设有多个贯穿喷射接头143两端的喷射孔144，喷射孔144垂直于散热器本体的表面。
本实施例的驱动组件包括驱动电机15。即喷射总成通过安装在其两侧的驱动电机15进行驱动，使喷射总成在运作的过程中更加稳定可靠。驱动电机15安装在共轨管13的两端，驱动电机的转子上安装有齿轮16，齿轮16与导向轨10啮合连接。导向轨10为齿条，驱动电机与电子控制单元电气连接。
本发动机自清洗强冷散热器本体的工作原理：
第一温度传感器11和第二温度传感器12实时检测进水和出水的温度，并将进水温度和出水温度传送至电子控制单元。电子控制单元根据进水温度和出水温度获得温度差，以对散热器本体的散热性能进行监控。当发现散热器本体的散热性能下降到设定值时，则说明散热片5间积渍了过多的沙子。此时启动驱动电机15和电动电磁阀，对散热器本体进行扫描式的喷射清洗。
此外，若第二温度传感器12监测到出水管6处的水温已达峰值温度时，同样的启动驱动电机15和电动电磁阀，以对散热器本体进行辅助降温。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (7)

1.一种沙漠用发动机的自清洗强冷散热器的散热方法，该方法是：发动机的高温水流入散热器中，利用散热片(5)通过热交换将热量传导至空气中，其特征在于，在热交换的过程中，通过对散热器进水管(2)以及出水管(6)的水温进行实时监控，当进水管(2)与出水管(6)的水温差值等于或小于预设值，或出水管(6)的水温等于或大于设定值时，喷射总成再向散热器喷射冷却液。
2.根据权利要求1所述的一种沙漠用发动机的自清洗强冷散热器的散热方法，其特征在于，所述喷射总成是沿着散热片(5)的延伸方向进行往复扫描式喷射冷却液。
3.一种沙漠用发动机的自清洗强冷散热器，包括散热器本体，其特征在于，还包括喷射总成、导向轨(10)、第一温度传感器(11)和第二温度传感器(12)；所述导向轨(10)安装在散热器本体的两侧，所述喷射总成滑动的安装在导向轨(10)上；所述喷射总成的两端均安装有驱动组件，所述驱动组件的动力输出端与导向轨(10)连接；所述第一温度传感器(11)安装在进水管(2)中，所述第二温度传感器(12)安装在出水管(6)中。
4.根据权利要求3所述的一种沙漠用发动机的自清洗强冷散热器，其特征在于，所述喷射总成位于散热器本体与风扇之间。
5.根据权利要求3或4所述的一种沙漠用发动机的自清洗强冷散热器，其特征在于，所述喷射总成包括供水箱、共轨管(13)和多个喷头(14)，多个所述喷头(14)均匀的安装在共轨管(13)上，所述驱动组件安装在共轨管(13)的两端；所述共轨管(13)通过供给管与供水箱管路连接，所述供给管上安装有电磁电动阀。
6.根据权利要求5所述的一种沙漠用发动机的自清洗强冷散热器，其特征在于，所述喷头(14)的轴心方向与散热器本体的正面垂直，且与散热器本体上的散热片间的空隙平行。
7.根据权利要求5所述的一种沙漠用发动机的自清洗强冷散热器，其特征在于，所述驱动组件包括驱动电机(15)，所述驱动电机(15)安装在共轨管(13)的两端，所述驱动电机的转子上安装有齿轮(16)，所述齿轮(16)与导向轨(10)啮合连接。
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