CN115341989A - 一种发动机用整体式两级冷却装置以及发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种发动机用整体式两级冷却装置以及发动机，涉及发动机技术领域，解决了现有技术中存在的高温冷却系统和低温冷却系统是分开的两路循环水，低温水系统设备成本高技术问题。该发动机用整体式两级冷却装置包括第一冷却部、第二冷却部以及设置在所述第一冷却部与所述第二冷却部之间的绝热栅板，所述第一冷却部和所述第二冷却部通过所述绝热栅板连通，所述第一冷却部以及所述第二冷却部内的换热管均包括回水管与进水管，所述第一冷却部设置在所述第二冷却部的下方，所述回水管设置在所述进水管下方。本发明用于通过两个冷却系统内依次对气体进行冷却，降低第二冷却部出水的温度，降低低温水系统上设备的成本。

Description

一种发动机用整体式两级冷却装置以及发动机
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，尤其是涉及一种发动机用整体式两级冷却装置以及发动机。
背景技术
现有的大部分水冷发动机冷却系统由独立的高温冷却系统和低温冷却系统组成。高温冷却系统负责冷却发动机内部主要的高温零部件及润滑油，低温冷却系统负责冷却空气冷却器里的增压后气体，高温水和低温水分别经过冷却装置(冷却塔或散热器)冷却后再进入发动机进行下一次循环。但因高温冷却系统和低温冷却系统是分开的两路循环水，存在高温水冷却富裕而低温水冷却不足的情况，造成低温水系统上的设备成本较高。
其次随着全球资源利用的短缺以及即将面临的能源危机，提高能源利用率成为世界备受关注的焦点，其中一个有效的方案就是加强分布式能源利用。而现有发动机高温水的出水温度一般在70℃左右，该温度的水从能源利用方面考虑太低，不容易被利用，无法实现分布式能源利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发动机用整体式两级冷却装置以及发动机，解决了现有技术中存在的高温冷却系统和低温冷却系统是分开的两路循环水，低温水系统设备成本高的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的发动机用整体式两级冷却装置，包括第一冷却部、第二冷却部以及设置在所述第一冷却部与所述第二冷却部之间的绝热栅板，所述第一冷却部和所述第二冷却部通过所述绝热栅板连通，所述第一冷却部以及所述第二冷却部内的换热管均包括回水管与进水管，所述第一冷却部设置在所述第二冷却部的下方，所述回水管设置在所述进水管下方。
优选地，所述第一冷却部以及所述第二冷却部上均设置进水腔、出水腔以及回程水腔，所述进水管的第一端与所述进水腔连接，所述回水管的第一端与所述出水腔连接，所述进水管的第二端和所述回水管的第二端均与所述回程水腔连接。
优选地，还包括阳极块，所述进水腔、所述出水腔以及所述回程水腔均设置有所述阳极块。
优选地，还包括翅片，所述翅片设置在所述进水管以及所述回水管的管壁上。
优选地，还包括进气罩与出气罩，所述进气罩设置在所述第一冷却部的下部，所述出气罩设置在所述第二冷却部的上部。
本发明提供的发动机，包括上述的发动机用整体式两级冷却装置。
优选地，所述安装架底部设置在所述机体上，所述发动机用整体式两级冷却装置设置在所述安装架上。
本申请采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：
第一冷却部与第二冷却部通过绝热栅板连通，而两个冷却部可以依次实现对气体的冷却，气体先经过下部的第一冷却部再经过上部的第二冷却部，如此布置可以将第一冷却部内通入的高温水的温度通过与高温气体换热进一步升高后排出，而高温气体先行降温，而第二冷却部也可以将降温后的气体再进一步降温，此种分段式降温方式，可以降低第二冷却部排出的低温冷却水的温度，进而降低低温水系统设备的降温压力，降低低温水系统设备的设备成本。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的发动机用整体式两级冷却装置剖视结构示意图；
图2是本发明实施例提供的发动机用整体式两级冷却装置整体结构示意图；
图3是本发明实施例提供的发动机用整体式两级冷却装置侧视结构示意图；
图4是本发明实施例提供的发动机整体结构示意图；
图5是本发明实施例提供的机体及安装架部分结构示意图。
图中1、第一冷却部；2、第二冷却部；3、绝热栅板；4、回水管；5、进水管；6、进水腔；7、出水腔；8、回程水腔；9、阳极块；10、翅片；11、进气罩；12、出气罩；13、机体；14、安装架；15、进水口；16、出水口；17、放气口；18、放水口；19、支撑支架；20、第一辅助支撑板；21、第二辅助支撑板。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
本发明的具体实施例提供了一种发动机用整体式两级冷却装置，结合附图1所示，主要包括第一冷却部1、第二冷却部2以及设置在第一冷却部1与第二冷却部2之间的绝热栅板3，第一冷却部1和第二冷却部2通过绝热栅板3连通，具体的是绝热栅板3连通第一冷却部1内的气体换热腔和第二冷却部2内的气体换热腔，气体换热腔内通过的高温气体，第一冷却部1以及第二冷却部2内的换热管均包括回水管4与进水管5，换热管内均通过进行热交换的水，第一冷却部1设置在第二冷却部2的下方，高温气体优先进入到第一冷却部1内进行换热，再进入到第二冷却部2内进行换热，回水管4设置在进水管5下方，如此采用换热部内水对流的方式，使气体先经过温度相对较高的回水管4，再经过温度相对较低的进水管5，该冷却水对流的方法解决了换热不均匀、换热效率低的问题。
并且在底部第一冷却部1内通入的换热水为对发动机高温零部件及润滑油降温的高温水，而此高温水的温度仍然低于高压气体的温度，为此通过此高温水继续吸热使其升温，此时第一冷却部1排出的高温水温度升高再排出之后可以实现后续的分布式能源利用，比如此发动机应用于轮船中，可以利用高温热水洗澡或者其他工业用途。同时高温压气体先进行初步降温再经过上方的第二冷却部2降温，此时第二冷却部2的升温幅度降低，再对第二冷却部2内的低温水进行后续的冷却时，则可以降低系统设备的负载，进而可以降低设备的成本。
采用此种发动机用整体式两级冷却装置，将高温冷却系统和低温冷却系统设置到同一系统内，可以进一步升温高温水以供后续实现分布式能源利用，而降低低温水则可以降低低温水系统设备成本。
其中绝热栅板3使用传热性较差的金属板或者金属材料外表面进行镀铬或者镀锰等处理，在此绝热栅板3上多道孔均匀布置，用于通过气体，既不影响正常气流又实现了第一冷却部1和第二冷却部2之间的翅片绝热，提高了冷却器的换热效率。
一个实施例中，在第一冷却部1以及第二冷却部2上均设置进水腔6、出水腔7以及回程水腔8，结合附图1所示，并且进水管5和回水管4的数量均为多个，且并排设置，多个进水管5的第一端与进水腔6连接，即多个进水管5的左端与进水腔6，冷却水在进水腔6内同时进入到多个进水管5内，多个回水管4的第一端均与出水腔7连接，即多个回水管4的左端均与出水腔7连接，进水管5的第二端和回水管4的第二端均与回程水腔8连接，进水管5和回水管4的右端均与回程水腔8连接，循环水在经过进水管5之后从右端的回程水腔8流入到回水管4内，如此循环水的回流方式，在下方向的回水管4会先进行初步换热，上部分的进水管5再与气体接触时进行换热。
本申请的一个实施例中，还设置阳极块9，结合附图3所示，进水腔6、出水腔7以及回程水腔8均设置有阳极块9，阳极块9可以为锌块，如此使锌块实现牺牲阳极对阴极进行保护，从而可以避免发动机用整体式两级冷却装置的电化学腐蚀问题。
为提高换热效果，在进水管5以及回水管4的管壁上均设置翅片10。
一个实施例中，还包括进气罩11与出气罩12，进气罩11设置在第一冷却部1的下部，出气罩12设置在第二冷却部2的上部，并且此进气罩11与出气罩12均为罩体设置且均覆盖住进水管5和回水管4，实现气流均匀分布在两级冷却器第一冷却部1和第二冷却部2的全部截面上，保证了气流与冷却水管充分接触，使气流均匀，解决了因气流出现层流带来的换热效率低的问题。
由于在发动机停机后需要将冷却装置中的水放出，或者在发动机运行过程中排出冷却水中的气体，需要在冷却装置中设置放水口18和放气口17，结合附图2和附图3所示，在进出水端盖和回程水端盖即冷却装置的左右两端(与附图2中方位一致)还应包括分别设置在进水腔6和出水腔7上的放水口18和放气口17。
本申请还提供了一种发动机包括上述的发动机用整体式两级冷却装置、机体13以及安装架14，机体13为V型发动机机体，安装架14用于实现发动机用整体式两级冷却装置与机体13之间的安装，安装架14底部设置在机体13上，发动机用整体式两级冷却装置设置在安装架14上。
结合附图4与附图5，具体的安装架14还包括支撑支架19、第一辅助支撑板20和第二辅助支撑板21，其中支撑支架19固定在机体13的V型夹角内上平面上。为保证支架的强度可靠性，支撑支架采用整体切割、加强筋进行加固的方式。
第二辅助支撑板21固定在机体13侧壁的气缸盖上，第一辅助支撑板20通过螺栓方式连接到第二辅助支撑板21和支撑支架19上，同时第二辅助支撑板21可以起到固定发动机水管的作用。辅助支撑板设计为可拆卸的分体结构，其优点为：不仅起到辅助支撑冷却器和固定水管的作用，采用分体结构还便于拆卸水管和冷却器。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种发动机用整体式两级冷却装置，其特征在于，包括第一冷却部(1)、第二冷却部(2)以及设置在所述第一冷却部(1)与所述第二冷却部(2)之间的绝热栅板(3)，所述第一冷却部(1)和所述第二冷却部(2)通过所述绝热栅板(3)连通，所述第一冷却部(1)以及所述第二冷却部(2)内的换热管均包括回水管(4)与进水管(5)，所述第一冷却部(1)设置在所述第二冷却部(2)的下方，所述回水管(4)设置在所述进水管(5)下方。
2.根据权利要求1所述的发动机用整体式两级冷却装置，其特征在于，所述第一冷却部(1)以及所述第二冷却部(2)上均设置进水腔(6)、出水腔(7)以及回程水腔(8)，所述进水管(5)的第一端与所述进水腔(6)连接，所述回水管(4)的第一端与所述出水腔(7)连接，所述进水管(5)的第二端和所述回水管(4)的第二端均与所述回程水腔(8)连接。
3.根据权利要求2所述的发动机用整体式两级冷却装置，其特征在于，还包括阳极块(9)，所述进水腔(6)、所述出水腔(7)以及所述回程水腔(8)均设置有所述阳极块(9)。
4.根据权利要求1所述的发动机用整体式两级冷却装置，其特征在于，还包括翅片(10)，所述翅片(10)设置在所述进水管(5)以及所述回水管(4)的管壁上。
5.根据权利要求1所述的发动机用整体式两级冷却装置，其特征在于，还包括进气罩(11)与出气罩(12)，所述进气罩(11)设置在所述第一冷却部(1)的下部，所述出气罩(12)设置在所述第二冷却部(2)的上部。
6.一种发动机，其特征在于，包括权利要求1～6任一项所述的发动机用整体式两级冷却装置。
7.根据权利要求6所述的发动机，其特征在于，还包括机体(13)以及安装架(14)，所述安装架(14)底部设置在所述机体(13)上，所述发动机用整体式两级冷却装置设置在所述安装架(14)上。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2599484A1 (fr) * 1986-06-03 1987-12-04 Moser Marc Appareil refroidisseur de fluides par air, a contact indirect, et machine de fabrication des noyaux d'interface air-eau de cet appareil
CN101705859A (zh) * 2009-11-05 2010-05-12 煤炭科学研究总院太原研究院 防爆柴油发动机的冷却装置
CN201568134U (zh) * 2009-12-15 2010-09-01 中国北车集团大连机车车辆有限公司 机车柴油机用双水冷空气冷却器
CN201779855U (zh) * 2010-08-16 2011-03-30 成都市飞越机械制造有限公司 主次换热一体化燃气冷凝热交换器
CN202470858U (zh) * 2012-02-17 2012-10-03 四川川润液压润滑设备有限公司 一种翅片式冷却装置
CN203835732U (zh) * 2014-03-07 2014-09-17 武汉新世界制冷工业有限公司 渔船专用螺杆式制冷压缩机油冷却器
CN105240110A (zh) * 2015-08-27 2016-01-13 沪东重机有限公司 一种船用柴油机用多段式空冷换热器
CN205532833U (zh) * 2016-01-20 2016-08-31 潍柴动力股份有限公司 一种发动机冷却系统
CN211230611U (zh) * 2019-12-31 2020-08-11 浙江银轮机械股份有限公司 芯片、芯片组件、芯体及多级中冷器
CN211598811U (zh) * 2019-11-28 2020-09-29 潍柴动力股份有限公司 用于船用发动机的热交换器及具有其的船用发动机
CN213016535U (zh) * 2020-08-07 2021-04-20 青岛汽车散热器有限公司 一种新型冷却系统

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2599484A1 (fr) * 1986-06-03 1987-12-04 Moser Marc Appareil refroidisseur de fluides par air, a contact indirect, et machine de fabrication des noyaux d'interface air-eau de cet appareil
CN101705859A (zh) * 2009-11-05 2010-05-12 煤炭科学研究总院太原研究院 防爆柴油发动机的冷却装置
CN201568134U (zh) * 2009-12-15 2010-09-01 中国北车集团大连机车车辆有限公司 机车柴油机用双水冷空气冷却器
CN201779855U (zh) * 2010-08-16 2011-03-30 成都市飞越机械制造有限公司 主次换热一体化燃气冷凝热交换器
CN202470858U (zh) * 2012-02-17 2012-10-03 四川川润液压润滑设备有限公司 一种翅片式冷却装置
CN203835732U (zh) * 2014-03-07 2014-09-17 武汉新世界制冷工业有限公司 渔船专用螺杆式制冷压缩机油冷却器
CN105240110A (zh) * 2015-08-27 2016-01-13 沪东重机有限公司 一种船用柴油机用多段式空冷换热器
CN205532833U (zh) * 2016-01-20 2016-08-31 潍柴动力股份有限公司 一种发动机冷却系统
CN211598811U (zh) * 2019-11-28 2020-09-29 潍柴动力股份有限公司 用于船用发动机的热交换器及具有其的船用发动机
CN211230611U (zh) * 2019-12-31 2020-08-11 浙江银轮机械股份有限公司 芯片、芯片组件、芯体及多级中冷器
CN213016535U (zh) * 2020-08-07 2021-04-20 青岛汽车散热器有限公司 一种新型冷却系统

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