CN212721040U - 热交换器及船用发动机冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的热交换器包括板片、压紧板与底座，压紧板与底座沿竖直方向相对设置，压紧板、板片与底座限定出相互隔离用于供冷却液流动的第一回路与用于供海水流动的第二回路，压紧板设置有第二回路的进水口与出水口，底座设置有与第二回路底部排水口连通的排水管路，排水管路设置有封堵件。本实用新型还提供一种船用发动机冷却系统，包括泵体、冷却水管以及上述热交换器，热交换器的进水口和出水口各自连接有冷却水管；泵体用于驱动海水从冷却水管进入热交换器内。本实用新型提供的热交换器，当需要排出内部海水时，只需要移动封堵件使封堵件与排水管路脱离即可从第二回路的底部完全将海水排掉，避免海水腐蚀热交换器。

Description

热交换器及船用发动机冷却系统

技术领域

本实用新型实施例涉及船舶生产技术，尤其涉及一种热交换器及船用发动机冷却系统。

背景技术

热交换器，通常在内部设置有多片由导热材质制成的板片，板片的相对两侧板面分别流动热流体与冷流体，热流体与冷流体在板片的表面流动过程中，热流体的热量传递给冷流体。在发动机的冷却系统中常被用来冷却发动机冷却系统的冷却液。

现有技术中，船用发动机冷却系统一般被布置在船舱里，使用海水对发动机冷却液进行冷却。由于发动机冷却系统整机布置的需要，需要在热交换器的下方布置冷却系统中的其他零部件，使得管路无法设置在热交换器的下方，需要海水从热交换器的上侧流入，最后再从上侧流出。

然而，当热交换器处于待机或者长时间不使用时，其内部的海水无法完全排出，会导致热交换器内部被腐蚀。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有船用发动机冷却系统中的热交换器海水从热交换器的上侧流入，最后在从上侧流出时，热交换器内部的海水无法完全排出，当热交换器处于待机或者长时间不使用时，热交换器内部的海水会腐蚀热交换器的问题，本实用新型提供了一种热交换器，用于对船用发动机冷却系统的冷却液进行冷却，包括板片、压紧板与底座；

所述压紧板与所述底座沿竖直方向相对设置，所述压紧板位于所述底座的上方，所述板片数量为多个，多个所述板片在所述压紧板与所述底座间相对设置，所述压紧板、所述板片与所述底座限定出相隔离的第一回路与第二回路，其中，所述第一回路用于供冷却液流动，所述第二回路用于供海水流动；

所述压紧板设置有所述第二回路的进水口与出水口，

所述底座设置有与所述第二回路底部的排水口连通的排水管路，所述排水管路设置有用于封堵所述排水管路的封堵件。

在一种可选的实现方式中，还包括支撑块，所述支撑块至少部分位于所述底座内部并与所述底座紧固连接，所述支撑块与最下方所述板片密封连接，所述排水管路设置在所述支撑块内。

在一种可选的实现方式中，所述支撑块顶部设置有开口朝向所述板片方向的凹槽，所述凹槽与所述第二回路底部的排水口连通。

在一种可选的实现方式中，所述排水管路的进水口位于所述凹槽的底部。

在一种可选的实现方式中，还包括密封件，所述封堵件为安装在所述排水管路的管塞，且所述管塞可从所述排水管路拆卸。

在一种可选的实现方式中，所述排水管路的内壁设置有内螺纹，所述管塞的外壁设置有外螺纹，所述排水管路与所述管塞螺纹连接。

在一种可选的实现方式中，所述支撑块由耐腐蚀材料制成。

在一种可选的实现方式中，所述支撑块具有限位部，所述限位部与所述板片的外侧壁相抵。

在一种可选的实现方式中，所述支撑块设置有第一安装孔，所述排水管路能够连接管接头，所述管接头设置有与所述第一安装孔同轴的第二安装孔，所述第一安装孔和第二安装孔内设有用于辅助固定所述排水管的紧固件。

本实用新型还提供一种船用发动机冷却系统，包括泵体、冷却水管以及如上所述的热交换器；

所述热交换器的进水口和出水口各自连接有所述冷却水管；

所述泵体，用于驱动所述海水从所述冷却水管进入所述热交换器内。

本领域技术人员能够理解的是，本实用新型的热交换器包括板片、压紧板与底座，压紧板、板片与底座限定出相隔离的第一回路与第二回路。其中，第一回路用于供冷却液流动，第二回路用于供海水流动。压紧板设置有第二回路的进水口与出水口，底座设置有与第二回路底部的排水口连通的排水管路，排水管路设置有用于封堵的封堵件。这样，当需要排出热交换器内第二回路中的海水时，只需要移动封堵件使封堵件与排水管路脱离，海水就能顺着第二回路底部的排水口从排水管路排出到热交换器外部，避免海水留存在热交换器内导致热交换器管路被海水腐蚀。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的热交换器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的第二回路的结构示意图；

图3为本实用新型实施例二提供热交换器的结构示意图；

图4为图3中支撑块的结构示意图；

图5为图4的侧视图；

图6为图5沿A-A方向上的剖面图。

附图标记说明：

1-热交换器；

11-压紧板；

12-板片；

13-底座；

14-排水管路；

141-排水管路进水口；

142-排水管路出水口；

15-封堵件；

16-支撑块；

161-凹槽；

162-限位部；

163-第一安装孔；

17-限位杆；

18-胶条

19-第二回路；

191-第二回路进水口；

192-第二回路出水口；

193-第二回路排水口。

具体实施方式

首先，本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其做出调整，以便适应具体的应用场合。

其次，需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示装置或构件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

现有的船用发动机冷却系统，一般布置在船舱里，使用海水对发动机冷却液进行冷却。由于发动机冷却系统整机布置的需要，需要在热交换器的下方布置冷却系统中的其他零部件，使得管路无法设置在热交换器的下方，需要海水从热交换器的上侧流入，最后在从热交换器的上侧流出。热交换器处于待机或者长时间不使用时，热交换器内部的海水无法完全排出，储存在热交换器内部的海水容易腐蚀热交换器，从而会降低热交换器的使用寿命。

经过反复思考和验证，发明人发现如果在热交换器内部的海水路底部设置排水口，在海水路的下方设置与排水口连通的排水管路，同时将排水管路设置成可以封堵。这样，当需要排出热交换器内部的海水时，打开排水管路即可将热交换器内部的海水排出干净，避免热交换器内部的海水腐蚀热交换器。

有鉴于此，发明人设计了一种热交换器，其通过在用于供海水流动的第二回路底部设置排水口，在底座设置与第二回路底部的排水口连通的排水管路，排水管路设置用于封堵排水管路的封堵件。当需要排出海水时，只需将封堵件与排水管路分离即可将第二回路内部的海水排出，防止海水将热交换器腐蚀。具体而言，本实用新型提供的热交换器用于对船用发动机冷却系统的冷却液进行冷却，其包括板片、压紧板与底座，压紧板与底座沿竖直方向相对设置，压紧板位于底座的上方，板片数量为多个，多个板片在压紧板与底座间相对设置，压紧板、板片与底座限定出相隔离的第一回路与第二回路，其中，第一回路用于供冷却液流动，第二回路用于供海水流动。第二回路的进水口与出水口设置在压紧板上。底座设置有与第二回路底部排水口连通的排水管路，排水管路设置有用于封堵的封堵件。这样，第二回路内部的海水可以从排水管路处排出到热交换器外，避免了海水腐蚀热交换器。

实施例一

图1为本实施例提供的热交换器的结构示意图，图2为本实施例提供的第二回路19的结构示意图。如图1-2所示，本实施例提供的热交换器1包括板片12、压紧板11与底座13。压紧板11位于底座13上方，板片12数量为多个，多个板片12在压紧板11与底座13间相对设置，也即是说，多个板片12相对平行地设置在压紧板11与底座13之间。压紧板11、板片12与底座13限定出相隔离的第一回路(图中未示出)与第二回路19。

容易理解的是，板片12的数量是非限制性的，本领域技术人员容易理解的是，板片的数量越多，热交换器1的换热效率越好，本领域技术人员可根据实际需要设置板片12的数量。板片12采用导热性能良好的材料，例如，可以使用铜或者钛合金作为板片12的材料，第一回路的冷却液在板片12的板面流动过程中，热量由冷却液经由板片12传递到第二回路19内的海水，从而实现冷却液的降温。

板片12、压紧板11与底座13通过限位杆17进行限位。示例性地，如图1所示，限位杆17上端与压紧板11紧固连接，限位杆17下端与底座13紧固连接，位于压紧板11与底座13之间的板片12分别与限位杆17中部紧固连接。本领域技术人员能够理解的是，通过设置限位杆17能够防止板片12、压紧板11与底座13之间位置发生偏移。本实施例此处对于限位杆17的数量并不限制，只要限位杆17能够使板片12、压紧板11与底座13之间相互位置不发生偏移即可。

继续参照图1，每片板片12同一侧板面分别设置胶条18，通过设置胶条18将第一回路与第二回路19分隔开，防止冷却液与海水混合。使第一回路中的冷却液与第二回路19中的海水分别在板片12两侧板面流动从而使冷却液中的热量通过板面传递到海水中。

海水在热交换器1中的流动方向大致与图1-2中箭头所指方向相同，即海水从热交换器1左侧顶部流入第二回路19，海水在第二回路19内部流动后从热交换器1的右侧顶部流出，也即是说，第二回路进水口191与第二回路出水口192分别设于压紧板11上。

继续参照图1-2，第二回路排水口193设于第二回路19底部，当需要排出第二回路19内部的海水时，海水可以从第二回路排水口193排出，从而可以防止海水腐蚀热交换器1。

如图1所示，底座13设置有与第二回路排水口193连通的排水管路14，容易理解的是，排水管路14上端与第二回路排水口193形状相匹配，热交换器1排出海水过程中，海水从第二回路排水口193进入到排水管路14，最后在从排水管路14排出到热交换器1外部。

继续参照图1，排水管路14可以设置封堵件15进行封堵。本实施例并不限制封堵件15的具体结构，本领域技术人员可以根据实际需要选择任意合适的封堵件15，例如可以选择管塞或电磁阀作为封堵件15。

下文以管塞作为封堵件15为例进行描述，但不应视为是对保护范围的具体限制。

如图1所示，管塞设置在排水管路14右侧，一种可能的实现方式为，排水管路14的内壁设置有内螺纹，管塞的外壁设置有外螺纹，管塞与排水管路14的连接方式可以为螺纹连接。

示例性地，管塞与排水管路14分离后，排水管路14的内螺纹可以螺纹连接管接头，从而将第二回路19内部的海水引入外部存水容器例如水箱等，方便本领域技术人员进行集中排放。

以下结合图1-2简要介绍热交换器1的工作过程，以便本领域技术人员能够更好的理解本实施例的方案。

如图1所示，本实用新型提供的热交换器1包括压紧板11、板片12与底座13，压紧板11、板片12与底座13通过限位杆17进行限位，并且压紧板11、板片12与底座13形成用于供冷却液流动的第一回路与用于供海水流动的第二回路19，第二回路进水口191与第二回路出水口192均设置在压紧板11上，第二回路排水口193设置在第二回路19底部，底座13设置与第二回路排水口193连通的排水管路14，排水管路14可用例如管塞的封堵件15进行封堵。当需要排出第二回路19内部的海水时，本领域技术人员只需将封堵件15与排水管路14分离，同时在排水管路14右侧外接管接头，第二回路19内部的海水通过第二回路19底部的排水口流到排水管路14，通过外接水管将第二回路19内部的海水集中排放到一处，方便集中处理。

根据以上描述可知，通过将第二回路排水口193设置在第二回路19底部，同时在底座13设置与第二回路排水口193连通的排水管路14，排水管路14可以使用封堵件15封堵，当热交换器1处于待机或者长时间不使用时，其内部即第二回路19内部的海水可以通过排水管路14排出到热交换器1外，从而避免海水长时间存储在第二回路19内部腐蚀热交换器1。

实施例二

图3为本实施例提供的热交换器1的结构示意图，图4为图3中支撑块16的结构示意图，图5为图4的侧视图，图6为图5沿A-A方向上的剖面图。

如图3-6所示，本实施例的热交换器1在上述实施例的基础上增加了支撑块16，以提高热交换器1的使用寿命。具体而言，支撑块16的至少部分位于底座13内，也即是说，如图2所示，支撑块16的左侧部分位于底座13内，支撑块16的右侧从底座13中凸出。本实施例此处对于支撑块16位于底座13外侧部分并不限制，示例性地，支撑块16右侧约六分之一位于底座13外侧。

支撑块16与底座13紧固连接，示例性地，本领域技术人员可以在底座13顶部加工出于支撑块16形状相匹配的安装槽，将支撑块16镶嵌进安装槽中，实现支撑块16与底座13的紧固连接。

如图3与图6所示，并请参照图1和图2，在一种可能的实现方式中，排水管路14设置在支撑块16内部，从第二回路排水口193流出的海水可以进入到支撑块16内部从支撑块16内部排出到热交换器1外，从而避免海水直接与底座13接触腐蚀底座13。

如图3所示，支撑块16顶部与最下方板片12密封连接，示例性地，支撑块16与板片12通过密封垫片实现密封，具体而言，支撑块16的顶面与板片12的接触位置，设置有密封垫片安装槽，在密封垫片安装槽内部设置密封垫片，支撑块16与板片12挤压接触过程中，密封垫片将二者密封。当然，本实施例中支撑块16与板片12间的密封方式并非限制性的，本领域技术人员也可以选择其他密封方式，例如，也可以通过在二者间涂抹密封胶将二者密封。

通过在支撑块16与板片12采用密封连接，可以有效防止海水从第二回路排水口193进入到支撑块16内部的过程中渗透到底座13表面，对底座13表面发生腐蚀。

较佳的，支撑块16由耐腐蚀材料制成，本实施例此处对于支撑块16的具体材料并不限制，本领域技术人员可以根据实际需要选择任意合适的耐腐蚀材料，例如，可以选择铸铜或不锈钢等材料作为支撑块16的材料。

如图4与图6所示，支撑块16顶部设置有开口朝向板片12方向的凹槽161，凹槽161与第二回路排水口193连通。本领域技术人员能够理解的是，凹槽161的截面形状应当与第二回路排水口193的截面形状相匹配，示例性地，若第二回路排水口193的形状为圆形，凹槽161的截面形状应当为直径大小相等的圆形。本实施例此处并不限制凹槽161的深度，本领域技术人员可以根据实际需要设置凹槽161的深度。

如图6所示，排水管路14的轴向方向为左右方向，排水管路14的左侧为排水管路进水口141，排水管路14的右侧为排水管路出水口142。排水管路14的左端即排水管路进水口141位于凹槽161的底部，位于凹槽161内部的海水能够从排水管路14的左端进入排水管路14实现排水。

通过将排水管路14的进水口设置在凹槽161的底部，第二回路19在排出海水的过程中，凹槽161内部不会有海水积存的现象，从而实现海水的完全排出。

如图4与图6所示，支撑块16的右侧设置有限位部162，一种可能的实现方式为，限位部162与支撑块16为一体件，限位部162为支撑块16顶部向上凸起的部分。热交换器1组装完成后限位部162能够与板片12的外侧壁相互抵接。本实施例此处对于限位部162向上凸起的高度并不限制，本领域技术人员可以根据实际需要设置限位部162凸出的高度。

通过在支撑块16的右侧设置限位部162，利用限位部162与板片12相互抵接，从而实现板片12与限位部162间相互位置的固定，防止支撑块16向左侧运动。

如图4与图5所示，排水管路14的左右两侧分别设置第一安装孔163，第一安装孔163用于固定外部管接头。也即是说，支撑块16可以连接类似“法兰式”管接头。具体而言，管接头设置有与第一安装孔163同轴的第二安装孔，在支撑块16与管接头装配的过程中，使支撑块16的第一安装孔163与管接头的第二安装孔相对，利用紧固件例如螺钉将支撑块16与管接头进行固定，即可完成支撑块16与管接头的固定。

本实施例对于两个第一安装孔163间的相互距离以及第一安装孔163的孔径并不限制，本领域技术人员可以根据与支撑块16固定的管接头规格进行确定。

通过在排水管路14的左右两侧分别设置第一安装孔163，可以使支撑块16能够连接多种不同型号的管接头。也即是说，支撑块16既可以通过排水管路14的螺纹与管接头连接，也可以通过第一安装孔163与“法兰式”管接头连接。

以下结合附图简要介绍本实施例提供的热交换器1的工作原理，以便本领域技术人员能够更好的理解本实施例的方案。

如图3和图4所示，本实施例提供的热交换器1增加了支撑块16，支撑块16由耐腐蚀材料制成。支撑块16左侧部分位于底座13内部，支撑块16右侧部分从底座13伸出。支撑块16与底座13紧固连接，支撑块16顶部与最下方板片12密封连接，支撑块16设置有开口朝上并与第二回路排水口193连通的凹槽161，排水管路14设置在支撑块16内部，且排水管路14的轴线方向沿左右方向设置，排水管路14左端的排水管路进水口141设置在凹槽161的底部。支撑块16设置有第一安装孔163，本领域技术人员能够通过第一安装孔163固定管接头。

如图2-4所示，当需要排出第二回路19内部的海水时，只需要打开排水管路14处的封堵件15，将支撑块16与管接头固定连接，此时，第二回路19内部的海水即可从第二回路排水口193进入到支撑块16内部的凹槽161中，最后从排水管路14排出到热交换器1外部。

根据以上描述可知，通过在热交换器1内部增加由耐腐蚀材料制成的支撑块16，将排水管路14设置在支撑块16内部，第二回路19内部的海水在排出的过程中，海水不会直接与底座13接触，避免了海水腐蚀底座13。

实施例三

在上述实施例的基础上，本实施例还提供一种发动机冷却系统，包括泵体、冷却水管以及上述实施例中的热交换器1。热交换器1的进水口与出水口各自连接有冷却水管，具体而言，第一回路的进水口与出水口、第二回路进水口191以及第二回路进水口191均通过冷却水管与发动机冷却系统的其他部件连接。海水以及冷却液由泵体驱动从冷却水管进入到热交换器1内。

本实施例提供的发动机冷却系统，由于采用上述实施例中的热交换器1，海水从热交换器1的上侧流入热交换器1，最后再从热交换器1的上侧流出。热交换器1的下方可以布置发动机冷却系统中的其他零部件。当热交换器1处于长时间待机或不使用状态时，可以通过排水管路14将第二回路19内部的海水排出，避免海水腐蚀热交换器1，降低发动机冷却系统中的热交换器1更换频率。

本领域技术人员应当理解的是，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，"多个"的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种热交换器，用于对船用发动机冷却系统的冷却液进行冷却，其特征在于，包括板片、压紧板与底座；

所述压紧板与所述底座沿竖直方向相对设置，所述压紧板位于所述底座的上方，所述板片数量为多个，多个所述板片在所述压紧板与所述底座间相对设置，所述压紧板、所述板片与所述底座限定出相隔离的第一回路与第二回路，其中，所述第一回路用于供冷却液流动，所述第二回路用于供海水流动；

所述压紧板设置有所述第二回路的进水口与出水口，

所述底座设置有与所述第二回路底部的排水口连通的排水管路，所述排水管路设置有用于封堵所述排水管路的封堵件。

2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，还包括支撑块，所述支撑块至少部分位于所述底座内部并与所述底座紧固连接，所述支撑块与最下方所述板片密封连接，所述排水管路设置在所述支撑块内。

3.根据权利要求2所述的热交换器，其特征在于，所述支撑块顶部设置有开口朝向所述板片方向的凹槽，所述凹槽与所述第二回路底部的排水口连通。

4.根据权利要求3所述的热交换器，其特征在于，所述排水管路的进水口位于所述凹槽的底部。

5.根据权利要求4所述的热交换器，其特征在于，还包括密封件，所述封堵件为安装在所述排水管路的管塞，且所述管塞可从所述排水管路拆卸。

6.根据权利要求5所述的热交换器，其特征在于，所述排水管路的内壁设置有内螺纹，所述管塞的外壁设置有外螺纹，所述排水管路与所述管塞螺纹连接。

7.根据权利要求2-6任一项所述的热交换器，其特征在于，所述支撑块由耐腐蚀材料制成。

8.根据权利要求2-6任一项所述的热交换器，其特征在于，所述支撑块具有限位部，所述限位部与所述板片的外侧壁相抵。

9.根据权利要求8所述的热交换器，其特征在于，所述支撑块设置有第一安装孔，所述排水管路能够连接管接头，所述管接头设置有与所述第一安装孔同轴的第二安装孔，所述第一安装孔和第二安装孔内设有用于辅助固定所述排水管的紧固件。

10.一种船用发动机冷却系统，其特征在于，包括泵体、冷却水管以及权利要求1-9任一项所述的热交换器；

所述热交换器的进水口和出水口各自连接有所述冷却水管；

所述泵体，用于驱动所述海水从所述冷却水管进入所述热交换器内。

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