CN112443387A - 一种挖掘机用发动机节能散热系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种挖掘机用发动机节能散热系统，包括发动机，发动机的周测固定粘贴有贴片式换热器，贴片式换热器的输出端固定连接有可控泵送机构，可控泵送机构的出口端固定连接有温差发电器，贴片式换热器的输入端固定连接有液流流转箱，液流流转箱的顶端固定安装有制冷设备，液流流转箱的顶面固定安装有冷媒接头。上述方案，散热系统通过液流的循环流动进行发动机热量的吸收与散出，摆脱传统式风冷结构的噪音大散热效果差的缺点，利用改进型液态换热水剂，作为换热液媒，克服了现有以水或蒸气作为热传导热载体存在温度范围小的不足，其具有较高的导热性能，改善传统液冷系统的缺陷，提高该散热系统的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及发动机散热技术领域，更具体地说，本发明具体为一种挖掘机用发动机节能散热系统。
背景技术
随着科技的发展，挖掘机已经成为生产和建设中不可或缺的工程机械，挖掘机的工作环境复杂，对机器自身的可靠性和燃油经济性也要求越来越高，挖掘机发动机通过燃烧柴油提供能源，而发动机燃烧柴油转化为机械能的转换效率在30％左右，因此大量的能量将转换为热能损失，同时也为挖掘机的发动机舱带来散热问题，挖掘机在正常作业过程中，发动机舱温度较高，由于发动机舱空间较小，密封性较好，导致挖掘机用发动机的热量无法进行及时有效的散出，长时间工作易对发动机部件造成巨大损害。
现有的挖掘机散热系统中，一般采用固定功率的散热风扇，辅助以散热窗进行散热或使用水冷循环散热，因此需要大量的额外能耗提供给散热风扇，能耗巨大不够环保并且会产生大量的噪音，为环境带来噪音污染。
另外，现有用于水冷循环散热系统的热传导载体的导热介质多数为油质类，即导热油，主要采用高温状态下(130℃以上)的换热液媒，而低温热传导(130℃以下)多数采用水或蒸汽作为换热液媒，上述两种类型的换热液媒分别具有以下特点：导热油在低温状态下(130℃以下)粘度大，分子运动阻力大，尤其在静态换热情况下，自然循环效果差，不适合于低温状态下的热传导，而且成本高，而用水作为低温状态(130℃以下)的换热液媒，常压下水的沸点为100℃，温度范围太低；另外水的比热容为4.1868KJ/Kg.℃，而1，2-丙二醇的比热容为2.4900KJ/Kg.℃，水的热传导效果远不及1，2-丙二醇，在常压下，很难实现利用水蒸汽导热，因此传统水冷循环散热系统无法与发动机散热进行良好适配。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种挖掘机用发动机节能散热系统，所述散热系统通过液流的循环流动进行发动机热量的吸收与散出，摆脱传统式风冷结构的噪音大散热效果差的缺点，利用改进型液态换热水剂，作为换热液媒，克服了现有以水或蒸气作为热传导热载体存在温度范围小的不足，且通过将高温液流导入温差发电器内部没通过温差发电器内外的温差进行能源的补充供应，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种挖掘机用发动机节能散热系统，包括发动机，所述发动机的周测固定粘贴有贴片式换热器，所述贴片式换热器的输出端固定连接有可控泵送机构，所述可控泵送机构的出口端固定连接有温差发电器，所述温差发电器包括第一温差反应箱和第二温差反应箱，所述贴片式换热器的输入端固定连接有液流流转箱，所述液流流转箱的顶端固定安装有制冷设备，所述液流流转箱的顶面固定安装有冷媒接头，所述冷媒接头的底端贯穿液流流转箱的顶面固定连接有位于液流流转箱内部的换热板，所述换热板的外侧设有若干换热翅片并均匀分布；
所述第一温差反应箱和第二温差反应箱的底端固定焊接有固定架，所述第一温差反应箱和第二温差反应箱顶端设有输出端排和液流连接端排，所述液流连接端排的端部通过导管与可控泵送机构的输出端相连通，所述输出端排的端部电性连接有稳压控制器，所述稳压控制器的输出端与制冷设备和可控泵送机构的输入端电性连接；
所述可控泵送机构的输入端固定连接有流速计，所述可控泵送机构包括降噪防护箱体、悬浮减震架和循环泵，所述流速计包括PCB控制板，所述控制线路和循环管路，所述PCB控制板的顶面焊接有流速计，所述循环管路的端部通过流速计与循环泵的进水端相连通，所述流速计的输出端与PCB控制板的输入端电性连接；
所述贴片式换热器、液流流转箱和温差发电器的内部填充有换热液媒，所述换热液媒包括水液基体和改良剂，所述换热液媒基体的质量比分为5％～10％的水、90％～95％的1，2-丙二醇，所述改良剂包括甲基苯并三氮唑：0.3g～0.4g，三乙醇胺：4.5g～4.8g，磷酸：10～14g，三聚磷酸钠：0.25～0.30g，所述改良剂与水液基体的配比为100000：1。
优选地，所述贴片式换热器的数量为若干，所述贴片式换热器固定粘贴于发动机的周侧，所述贴片式换热器为金属材质构件，所述贴片式换热器的内部呈空心腔体结构。
优选地，所述贴片式换热器的端部固定连接有液流导管，所述液流导管的另一端与循环泵的输入端相连通，所述液流导管为耐高温导管，所述循环泵为高温液泵结构。
优选地，所述换热板通过冷媒接头与制冷设备的输出端相连通，所述换热板的内部填充有制冷剂，所述制冷设备为压缩制冷机结构。
优选地，所述第一温差反应箱和第二温差反应箱的周侧设有若干温差感应翅片，所述温差感应翅片呈金属材质构件，所述温差感应翅片与第一温差反应箱和第二温差反应箱的外侧焊接固定。
优选地，所述降噪防护箱体的内侧固定粘贴有隔音棉层，所述悬浮减震架有两块安装板构成，所述安装板的内部设有减震气囊，所述循环泵固定安装于悬浮减震架的顶面。
优选地，所述第一温差反应箱和第二温差反应箱的输出端通过低温液管与液流流转箱的内腔想连通，所述低温液管用于将第一温差反应箱和第二温差反应箱换热发电后的液流进行回收。
优选地，所述将换热液媒的配置方法为将重量比为5％～10％的水，倒入装有重量比为90％～95％的1，2-丙二醇容器内，搅拌均匀，配成基体混合液，然后按每100Kg换热液媒基体总量加入甲基苯并三氮唑：0.3g～0.4g，三乙醇胺：4.5g～4.8g，磷酸：10～14g，三聚磷酸钠：0.25～0.30g，充分搅拌混合后制成。
本发明的技术效果和优点：
1、上述方案中，所述散热系统通过液流的循环流动进行发动机热量的吸收与散出，摆脱传统式风冷结构的噪音大散热效果差的缺点，利用改进型液态换热水剂，作为换热液媒，克服了现有以水或蒸气作为热传导热载体存在温度范围小的不足，其具有较高的导热性能，改善传统液冷系统的缺陷，提高该散热系统的实用性；
2、上述方案中，所述散热系统通过将高温液流导入温差发电器内部没通过温差发电器内外的温差进行能源的补充供应，消耗高温液流的部分高温用于发电进行能耗补偿，降低散热系统的能耗，达到节能散热的目的。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的温差发电器结构示意图；
图3为本发明的液流流转箱内部结构示意图；
图4为本发明的可控泵送机构结构示意图；
图5为本发明的图2的A出结构示意图；
图6为本发明的控制原理示意图。
附图标记为：
1、发动机；2、贴片式换热器；3、制冷设备；4、液流流转箱；5、温差发电器；6、可控泵送机构；31、冷媒接头；32、换热板；33、换热翅片；51、第一温差反应箱；52、第二温差反应箱；511、固定架；512、温差感应翅片；513、输出端排；514、液流连接端排；61、流速计；62、降噪防护箱体；63、悬浮减震架；64、循环泵；611、PCB控制板；612、控制线路；613、循环管路。
具体实施方式
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。
如附图1至附图6本发明的实施例提供一种挖掘机用发动机节能散热系统，包括发动机1，发动机1的周测固定粘贴有贴片式换热器2，贴片式换热器2的输出端固定连接有可控泵送机构6，可控泵送机构6的出口端固定连接有温差发电器5，温差发电器5包括第一温差反应箱51和第二温差反应箱52，贴片式换热器2的输入端固定连接有液流流转箱4，液流流转箱4的顶端固定安装有制冷设备3，液流流转箱4的顶面固定安装有冷媒接头31，冷媒接头31的底端贯穿液流流转箱4的顶面固定连接有位于液流流转箱4内部的换热板32，换热板32的外侧设有若干换热翅片33并均匀分布；
第一温差反应箱51和第二温差反应箱52的底端固定焊接有固定架511，第一温差反应箱51和第二温差反应箱52顶端设有输出端排513和液流连接端排514，液流连接端排514的端部通过导管与可控泵送机构6的输出端相连通，输出端排513的端部电性连接有稳压控制器，稳压控制器的输出端与制冷设备3和可控泵送机构6的输入端电性连接，第一温差反应箱51和第二温差反应箱52的输出端通过低温液管与液流流转箱4的内腔想连通，低温液管用于将第一温差反应箱51和第二温差反应箱52换热发电后的液流进行回收；
可控泵送机构6的输入端固定连接有流速计61，可控泵送机构6包括降噪防护箱体62、悬浮减震架63和循环泵64，流速计61包括PCB控制板611，控制线路612和循环管路613，PCB控制板611的顶面焊接有流速计，循环管路613的端部通过流速计与循环泵64的进水端相连通，流速计的输出端与PCB控制板611的输入端电性连接；
贴片式换热器2、液流流转箱4和温差发电器5的内部填充有换热液媒，换热液媒包括水液基体和改良剂，换热液媒基体的质量比分为5％～10％的水、90％～95％的1，2-丙二醇，改良剂包括甲基苯并三氮唑：0.3g～0.4g，三乙醇胺：4.5g～4.8g，磷酸：10～14g，三聚磷酸钠：0.25～0.30g，改良剂与水液基体的配比为100000：1。
在该实施例中，贴片式换热器2的数量为若干，贴片式换热器2固定粘贴于发动机1的周侧，贴片式换热器2为金属材质构件，贴片式换热器2的内部呈空心腔体结构，实现对发动机1的的多方位散热。
在该实施例中，贴片式换热器2的端部固定连接有液流导管，液流导管的另一端与循环泵64的输入端相连通，液流导管为耐高温导管，循环泵64为高温液泵结构，进行租界管路结构。
在该实施例中，换热板32通过冷媒接头31与制冷设备3的输出端相连通，换热板32的内部填充有制冷剂，制冷设备3为压缩制冷机结构，对液媒进行主动式制冷降温。
在该实施例中，第一温差反应箱51和第二温差反应箱52的周侧设有若干温差感应翅片512，温差感应翅片512呈金属材质构件，温差感应翅片512与第一温差反应箱51和第二温差反应箱52的外侧焊接固定。
在该实施例中，降噪防护箱体62的内侧固定粘贴有隔音棉层，悬浮减震架63有两块安装板构成，安装板的内部设有减震气囊，循环泵64固定安装于悬浮减震架63的顶面，实现循环泵64工作中的减震降噪。
在该实施例中，将换热液媒的配置方法为将重量比为5％～10％的水，倒入装有重量比为90％～95％的1，2-丙二醇容器内，搅拌均匀，配成基体混合液，然后按每100Kg换热液媒基体总量加入甲基苯并三氮唑：0.3g～0.4g，三乙醇胺：4.5g～4.8g，磷酸：10～14g，三聚磷酸钠：0.25～0.30g，充分搅拌混合后制成。
在该实施例中：将10Kg的水和90Kg的1，2-丙二醇置于容器内，搅拌均匀，配制成重量为100Kg的换热液媒基体，然后按每100Kg换热液媒基体总量加入甲基苯并三氮唑0.35g，三乙醇胺4.5g，磷酸12g，三聚磷酸钠0.28g，充分搅拌后制成换热液媒。
本发明的工作过程如下：
上述方案，所述散热系统通过液流的循环流动进行发动机热量的吸收与散出，摆脱传统式风冷结构的噪音大散热效果差的缺点，利用改进型液态换热水剂，作为换热液媒，克服了现有以水或蒸气作为热传导热载体存在温度范围小的不足，其具有较高的导热性能，改善传统液冷系统的缺陷，提高该散热系统的实用性；
上述方案中，所述散热系统通过将高温液流导入温差发电器内部没通过温差发电器内外的温差进行能源的补充供应，消耗高温液流的部分高温用于发电进行能耗补偿，降低散热系统的能耗，达到节能散热的目的。
最后应说明的几点是，首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次，本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种挖掘机用发动机节能散热系统，包括发动机(1)，所述发动机(1)的周测固定粘贴有贴片式换热器(2)，其特征在于，所述贴片式换热器(2)的输出端固定连接有可控泵送机构(6)，所述可控泵送机构(6)的出口端固定连接有温差发电器(5)，所述温差发电器(5)包括第一温差反应箱(51)和第二温差反应箱(52)，所述贴片式换热器(2)的输入端固定连接有液流流转箱(4)，所述液流流转箱(4)的顶端固定安装有制冷设备(3)，所述液流流转箱(4)的顶面固定安装有冷媒接头(31)，所述冷媒接头(31)的底端贯穿液流流转箱(4)的顶面固定连接有位于液流流转箱(4)内部的换热板(32)，所述换热板(32)的外侧设有若干换热翅片(33)并均匀分布；
所述第一温差反应箱(51)和第二温差反应箱(52)的底端固定焊接有固定架(511)，所述第一温差反应箱(51)和第二温差反应箱(52)顶端设有输出端排(513)和液流连接端排(514)，所述液流连接端排(514)的端部通过导管与可控泵送机构(6)的输出端相连通，所述输出端排(513)的端部电性连接有稳压控制器，所述稳压控制器的输出端与制冷设备(3)和可控泵送机构(6)的输入端电性连接；
所述可控泵送机构(6)的输入端固定连接有流速计(61)，所述可控泵送机构(6)包括降噪防护箱体(62)、悬浮减震架(63)和循环泵(64)，所述流速计(61)包括PCB控制板(611)，所述控制线路(612)和循环管路(613)，所述PCB控制板(611)的顶面焊接有流速计，所述循环管路(613)的端部通过流速计与循环泵(64)的进水端相连通，所述流速计的输出端与PCB控制板(611)的输入端电性连接；
所述贴片式换热器(2)、液流流转箱(4)和温差发电器(5)的内部填充有换热液媒，所述换热液媒包括水液基体和改良剂，所述换热液媒基体的质量比分为5％～10％的水、90％～95％的1，2-丙二醇，所述改良剂包括甲基苯并三氮唑：0.3g～0.4g，三乙醇胺：4.5g～4.8g，磷酸：10～14g，三聚磷酸钠：0.25～0.30g，所述改良剂与水液基体的配比为100000：1。
2.根据权利要求1所述的挖掘机用发动机节能散热系统，其特征在于，所述贴片式换热器(2)的数量为若干，所述贴片式换热器(2)固定粘贴于发动机(1)的周侧，所述贴片式换热器(2)为金属材质构件，所述贴片式换热器(2)的内部呈空心腔体结构。
3.根据权利要求1所述的挖掘机用发动机节能散热系统，其特征在于，所述贴片式换热器(2)的端部固定连接有液流导管，所述液流导管的另一端与循环泵(64)的输入端相连通，所述液流导管为耐高温导管，所述循环泵(64)为高温液泵结构。
4.根据权利要求1所述的挖掘机用发动机节能散热系统，其特征在于，所述换热板(32)通过冷媒接头(31)与制冷设备(3)的输出端相连通，所述换热板(32)的内部填充有制冷剂，所述制冷设备(3)为压缩制冷机结构。
5.根据权利要求1所述的挖掘机用发动机节能散热系统，其特征在于，所述第一温差反应箱(51)和第二温差反应箱(52)的周侧设有若干温差感应翅片(512)，所述温差感应翅片(512)呈金属材质构件，所述温差感应翅片(512)与第一温差反应箱(51)和第二温差反应箱(52)的外侧焊接固定。
6.根据权利要求1所述的挖掘机用发动机节能散热系统，其特征在于，所述降噪防护箱体(62)的内侧固定粘贴有隔音棉层，所述悬浮减震架(63)有两块安装板构成，所述安装板的内部设有减震气囊，所述循环泵(64)固定安装于悬浮减震架(63)的顶面。
7.根据权利要求1所述的挖掘机用发动机节能散热系统，其特征在于，所述第一温差反应箱(51)和第二温差反应箱(52)的输出端通过低温液管与液流流转箱(4)的内腔想连通，所述低温液管用于将第一温差反应箱(51)和第二温差反应箱(52)换热发电后的液流进行回收。
8.根据权利要求1所述的挖掘机用发动机节能散热系统，其特征在于，所述将换热液媒的配置方法为将重量比为5％～10％的水，倒入装有重量比为90％～95％的1，2-丙二醇容器内，搅拌均匀，配成基体混合液，然后按每100Kg换热液媒基体总量加入甲基苯并三氮唑：0.3g～0.4g，三乙醇胺：4.5g～4.8g，磷酸：10～14g，三聚磷酸钠：0.25～0.30g，充分搅拌混合后制成。
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