CN204783249U - 一种节能高效冷却器以及应用该冷却器的发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能高效冷却器及应用该冷却器的发动机，其中该节能高效冷却器包括：一壳体，该壳体内部具有一封闭的容置空间，该容置空间通过壳体上设置的壳体入口和壳体出口与外界联通，被冷却气体通过该壳体入口进入经过冷却后通过该壳体出口排出。本实用新型还公开了一种高效发动机，其包括：如上述所述的节能高效冷却器，容积型压缩机以及爆排发动机；本实用新型的节能高效冷却器通过开启脉冲控制阀以及控制其关闭或减小其开启度，以及控制使用冷却气体混合器，可使得流体通道表面上的霜或冰被流体通道内的较热的流体熔化，防止霜和冰影响其正常工作。

Description

一种节能高效冷却器以及应用该冷却器的发动机

技术领域

本发明是涉及一种发动机，尤其是涉及一种节能高效冷却器以及应用冷却器的发动机。

背景技术

目前，使用冷却器中，要么将被冷却的物质，冷却的温度过低，要么冷却的温度不够，不能够调节冷却温度，尤其是在冷却湿的空气时，冷却温度过低时，容易在冷却通道上结冰，影响冷却器的使用安全，以及影响冷却器的使用寿命。其次，目前，冷却器的冷却动力来源不环保，消耗的能量太多，效率低，造成能源的过渡消耗，不能有效的利用废弃能源以及天然能源，尤其是不能较好的利用发动机的排出的废弃的能源，造成汽车尾气能量的浪费。

由此可见，现有的冷却器以及发动机仍然存在明显的不足和缺陷，亟待进一步改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种节能高效冷却器以及应用该冷却器的发动机，其具有避免冷却器的内部结冰、结霜，成本低，该发动机具有节约能源，环保，能源利用率高，工作效率高，成本低的优点。

为了解决上述技术问题，本发明一种节能高效冷却器，其包括：

一壳体，该壳体内部具有一封闭的容置空间，该容置空间通过壳体上设置的壳体入口和壳体出口与外界联通，被冷却气体通过该壳体入口进入经过冷却后通过该壳体出口排出；

一冷却流体通道，该冷却流体通道设置在该容置空间内部，该冷却流体通道具有一冷却流体通道入口和一冷却流体通道出口，该冷却流体通道入口和该冷却流体通道出口外侧壁分别与该壳体固定连接，该冷却流体通道入口处和该冷却流体通道出口处设有脉冲控制阀，所述冷却流体通道内流通有制冷剂；

所述冷却流体通道入口处设置有节流膨胀器，所述冷却流体通道的入口通过压缩气体通道与数个串联的涡轮压气机连通；

所述冷却流体通道的出口包括冷却流体通道第一出口和冷却流体通道第二出口，该冷却流体通道第一出口处连通有一个冷却气体混合器，该冷却气体混合器的出口和入口分别通过连通通道与压缩气体通道连通，所述连通通道上设置有控制阀；

所述冷却流体通道采用铜铝合金制成，该冷却流体通道的壁厚度小于等于1mm;

所述流体通道的外侧面上设有微晶表面，且在所述壳体的内部设置有超声波震荡源；

一冷却装置，其包括集热器、射流泵、冷却器以及散热器；

所述射流泵的动力流体入口与所述集热器的出口连通，所述射流泵的气体出口与散热器连通，所述射流泵的低压气体入口与冷却器连通；

所述冷却器出口分别与所述散热器和所述集热器连通，所述散热器的与所述集热器连通，在所述冷却器、所述散热器与所述集热器之间设置有液体泵；

所述冷却装置内部为溴化锂水溶液；

所述冷却流体通道的第二出口通过连通通道与所述冷却器固定连接，所述冷却器可将所述冷却流体通道内的制冷剂冷却，冷却后的制冷剂最终通过涡轮压气机与冷却流体通道入口进入冷却流体通道。

所述集热器包括吸热管、相变蓄热装置、热辐射装置以及冷却液容器，该吸热管吸收环境中的热量储存在相变蓄热装置中，相变蓄热装置利用相变材料在相变温度点凝固/熔化相交过程中，都要吸收或放出相变潜热的原理，所述辐射装置将相变蓄热装置的热量辐射，用该热量加热冷却液容器内部的溴化锂水溶液。

所述吸热管吸收的热量来自发动机排放的尾气的热量，环境中太阳能热量或者元器件的工作发热的热量。

本发明还提供一种高效发动机，其包括：

如上述所述的节能高效冷却器，容积型压缩机以及爆排发动机；

所述节能高效冷却器的壳体入口与所述容积形压缩机连通，所述节能高效冷却器的壳体出口与所述爆排发动机的进气口连通，所述爆排发动机的出气口与所述集热器连通，集热器吸收发动机排出的废气的热量，利用该热量驱动该节能高效冷却器工作。

所述容积型压缩机的设置数量为两个以上。

所述的爆排发动机与所述容积型压缩机连接，该爆排发动机对该容积型压缩机输出动力。

所述节能高效冷却器与所述高效发动机一体化设置。

所述壳体出口与所述爆排发动机的气体入口之间设置有压缩机。

所述压缩机为螺杆式式压气机、罗茨风机或者活塞式压机。

本发明的节能高效冷却器以及应该该冷却器的发动机，其具有以下有益技术效果：本发明的节能高效冷却器通过开启脉冲控制阀以及控制其关闭或减小其开启度，以及控制使用冷却气体混合器，可使得流体通道表面上的霜或冰被流体通道内的较热的流体熔化，防止霜和冰影响其正常工作；本发明的发动机，可以较好的利用汽车排放的尾气进行制冷，节省能源，而且本发明的发动机综合该冷却器以及该冷却流体通道的使用，大大节省能源的同时，大大提高了发动机的工作效率。

附图说明

图1为本发明的节能高效冷却器的结构示意图；

图2为本发明的冷却流体通道横截面结构示意图；

图3为本发明高效发动机的结构示意图；

图4为本发明的高效发动机的另一实施例的结构示意图；

图5为本发明的高效发动机的又一实施例的结构示意图。

具体实施方式

请配合图1至图2所示，本发明的节能高效冷却器，其包括壳体110、冷却流体通道111、涡轮压气机113以及冷却气体混合器115。

其中，该壳体110内部具有一封闭的容置空间，该容置空间通过壳体110上设置的壳体入口1102和壳体出口1101与外界联通，被冷却气体通过该壳体入口1102进入经过冷却后通过该壳体出口1101排出。

冷却流体通道111设置在该容置空间内部，该冷却流体通道111在壳体内通过盘旋回转设置，尽量增大其外侧的表面积，增加其冷却面积。该冷却流体通道111具有一冷却流体通道入口1112和一冷却流体通道出口1111，该冷却流体通道入口1112和该冷却流体通道出口1111外侧壁分别与该壳体110固定连接，该冷却流体通道入口1112处和该冷却流体通道出口1111处设有脉冲控制阀（118,119），其包括第一脉冲控制阀118，第二脉冲控制阀119，冷却流体通内流通111内有制冷剂；冷却流体通道入口1112处设置有节流膨胀器114，通过该节流膨胀器114进一步的控制制冷剂的流动阻力，冷却流体通道的入口1112通过压缩气体通道与数个串联的涡轮压气机113连通；冷却流体通道111采用铜铝合金制成，该冷却流体通道111的壁厚度小于等于1mm，采用铜铝合金制成的冷却流体通道，其具有较高的热导率以及具有较低的热容量，该冷却流体通道111的壁厚较薄，可以迅速的传导热量，使得流体通道111壁上的冰或霜尽快融化。

进一步的，可在冷却流体通道111的外侧面上设有微晶表面1110，同时在壳体110的内部设置有超声波震荡源，微晶表面1110的设置可以尽量减少在其表面上结冰或形成霜，当在冷却流体通道111的外侧面形成霜时，还可通过在壳体110内部的超声波震荡源，产生超声波对冰或霜进行粉碎破坏，从而避免霜或冰对冷却器的不良影响。

冷却流体通道的出口1111包括冷却流体通道第一出口和冷却流体通道第二出口，该冷却流体通道第一出口处连通有冷却气体混合器115，该冷却气体混合器115的出口和入口分别通过连通通道与压缩气体通道连通，连通通道上分别设置有控制阀A116和控制阀B117，当壳体内的温度过低，导致冷却流体通道的表面结冰时，可将控制阀A116打开，将第一脉冲控制阀118开启度变小，将已经吸收过热量的制冷剂与压缩后制冷剂混合，得到较高温度制冷剂，该较高温度制冷剂进入冷却流体通道111后，可以将冷却流体通道111外侧壁的冰溶解掉，当结冰较严重时，可以将压缩的冷却气体第一脉冲控制阀118完全关闭，完全开启控制阀A116，而仅仅通入吸收过热量温度较高的制冷剂。因此，冷却气体混合器115可以很好的控制使用制冷剂，达到去除冰和霜的目的。

冷却装置12其包括集热器121、射流泵124、冷却器123以及散热器125，冷却装置12内部为溴化锂水溶液。其中，射流泵124的动力流体入口与集热器的出口连通，射流泵124的气体出口与散热器125连通，射流泵124的低压气体入口与冷却器123连通；冷却器123出口分别与散热器123和集热器121连通，散热器123的与集热器121连通，在冷却器123、散热器125与集热器121之间设置有液体泵122。

集热器121的产生的高压气体通过射流泵124的动力流体入口进入射流泵，此时，可将冷却器内的低压气体引入射流泵124，从而使得该冷却器123吸收周围环境的温度，使得周围环境温度降低，达到制冷降温的目的，从射流泵124流出的受热气体通过散热器125后，经过液体泵122，将该流体进一步输送回集热器121中，进入下一循环。

冷却流体通道111的第二出口，设置有第二脉冲控制阀119的通道为第二出口，通过连通通道与冷却器124固定连接，具体的讲，冷却流体通道111通过与冷却器123之间固定设置，增加冷却流体通道111与冷却器123之间的接触面，使得该冷却器123可快速的对冷却流体通道111内的制冷剂进行冷却，冷却后的制冷剂最终通过涡轮压气机113与冷却流体通道入口1112进入冷却流体通道。

集热器包括吸热管、相变蓄热装置、热辐射装置以及冷却液容器，该吸热管吸收环境中的热量储存在相变蓄热装置中，相变蓄热装置利用相变材料在相变温度点凝固/熔化相交过程中，都要吸收或放出相变潜热的原理，辐射装置将相变蓄热装置的热量辐射，用该热量加热集热器冷却液容器内的溴化锂水溶液。

较佳的，该吸热管吸收的热量来自发动机排放的尾气的热量，环境中太阳能热量或者元器件的工作发热的热量。

请配合图3至图5所示，本发明的高效发动机，其包括：节能高效冷却器，容积型压缩机3以及爆排发动机2，节能高效冷却器的壳体入口1102与容积形压缩机3连通，节能高效冷却器的壳体出口1101与爆排发动机的进气口21连通，爆排发动机的出气口22与集热器121连通，集热器121吸收发动机排出的废气的热量，利用该热量驱动该节能高效冷却器工作。经过压缩的气体，然后经过节能高效冷却器冷却，该压缩气体的温度进一步降低，该冷却后的气体具有较低的温度，将该温度降低后的气体，输入爆排发动机2，可以到达平衡发动机内部的温压匹配，大大提高发动机的效率，并减少燃油的损耗，既能节省能源又能充分利用能源。

在实际应用的过程中，同时会使得进入发动机的压缩气体，加入适量的水，以使得该压缩气体进入爆排发动机时，迅速的降低发动机的温度，提高发动机的效率。

较佳的，容积型压缩机3的设置数量为两个以上。

爆排发动机与容积型压缩机连接，该爆排发动机对该容积型压缩机输出动力，较佳的，节能高效冷却器与高效发动机一体化设置。壳体出口1101与爆排发动机的气体入口21之间设置有压缩机5，压缩机5为螺杆式式压气机、罗茨风机或者活塞式压机。

本发明在使用大量冷却含湿的气体的装置中，在冷却过程中往往会产生霜和冰，严重影响了冷却效果甚至将冷却器堵塞使其不能正常工作，通过开启脉冲控制阀以及控制器关闭或减小其开启度，以及控制使用冷却气体混合器，可使得流体通道表面上的霜或冰被流体通道内的较热的流体熔化，防止霜和冰影响其正常工作。其次，本发明的发动机，可以较好的利用汽车排放的尾气进行制冷，节省能源，而且本发明的发动机综合该冷却器以及该冷却流体通道的使用，大大节省能源的同时，大大提高了发动机的工作效率，而且不会受到霜、冰的影响。开创性的解决了能源环保利用以及节能的重大课题。

以上仅为本发明的较佳实施例，当不得以此限定本发明实施的技术范围，因此凡参考本发明的说明书内容所作的简单等效变化与修饰，皆应仍属本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种节能高效冷却器，其特征在于包括：

一壳体，该壳体内部具有一封闭的容置空间，该容置空间通过壳体上设置的壳体入口和壳体出口与外界联通，被冷却气体通过该壳体入口进入经过冷却后通过该壳体出口排出；

一冷却流体通道，该冷却流体通道设置在该容置空间内部，该冷却流体通道具有一冷却流体通道入口和一冷却流体通道出口，该冷却流体通道入口和该冷却流体通道出口外侧壁分别与该壳体固定连接，该冷却流体通道入口处和该冷却流体通道出口处设有脉冲控制阀，所述冷却流体通道内流通有制冷剂；

所述冷却流体通道入口处设置有节流膨胀器，所述冷却流体通道的入口通过压缩气体通道与数个串联的涡轮压气机连通；

所述冷却流体通道的出口包括冷却流体通道第一出口和冷却流体通道第二出口，该冷却流体通道第一出口处连通有一个冷却气体混合器，该冷却气体混合器的出口和入口分别通过连通通道与压缩气体通道连通，所述连通通道上设置有控制阀；

所述冷却流体通道采用铜铝合金制成，该冷却流体通道的壁厚度小于等于1mm;

所述流体通道的外侧面上设有微晶表面，且在所述壳体的内部设置有超声波震荡源；

一冷却装置，其包括集热器、射流泵、冷却器以及散热器；

所述射流泵的动力流体入口与所述集热器的出口连通，所述射流泵的气体出口与散热器连通，所述射流泵的低压气体入口与冷却器连通；

所述冷却器出口分别与所述散热器和所述集热器连通，所述散热器的与所述集热器连通，在所述冷却器、所述散热器与所述集热器之间设置有液体泵；

所述冷却装置内部为溴化锂水溶液；

所述冷却流体通道的第二出口通过连通通道与所述冷却器固定连接，所述冷却器可将所述冷却流体通道内的制冷剂冷却，冷却后的制冷剂最终通过涡轮压气机与冷却流体通道入口进入冷却流体通道。

2.根据权利要求1所述的节能高效冷却器，其特征在于，

所述集热器包括吸热管、相变蓄热装置、热辐射装置以及冷却液容器，该吸热管吸收环境中的热量储存在相变蓄热装置中，相变蓄热装置利用相变材料在相变温度点凝固/熔化相交过程中，都要吸收或放出相变潜热的原理，所述辐射装置将相变蓄热装置的热量辐射，用该热量加热冷却液容器内部的溴化锂水溶液。

3.根据权利要求2所述的节能高效冷却器，其特征在于，

所述吸热管吸收的热量来自发动机排放的尾气的热量，环境中太阳能热量或者元器件的工作发热的热量。

4.一种高效发动机，其特征在于包括：

如权利要求1至3任一项所述的节能高效冷却器，容积型压缩机以及爆排发动机；

所述节能高效冷却器的壳体入口与所述容积形压缩机连通，所述节能高效冷却器的壳体出口与所述爆排发动机的进气口连通，所述爆排发动机的出气口与所述集热器连通，集热器吸收发动机排出的废气的热量，利用该热量驱动该节能高效冷却器工作。

5.根据权利要求4所述的高效发动机，其特征在于，

所述容积型压缩机的设置数量为两个以上。

6.根据权利要求4所述的高效发动机，其特征在于，

所述的爆排发动机与所述容积型压缩机连接，该爆排发动机对该容积型压缩机输出动力。

7.根据权利要求4所述的高效发动机，其特征在于，

所述节能高效冷却器与所述高效发动机一体化设置。

8.根据权利要求4所述的高效发动机，其特征在于，

所述壳体出口与所述爆排发动机的气体入口之间设置有压缩机。

9.根据权利要求8所述的高效发动机，其特征在于，

所述压缩机为螺杆式式压气机、罗茨风机或者活塞式压机。