[發(fā)明專利]相聯(lián)的換熱器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200780048230.3
• 申請日: 2007-11-21
• 公開（公告）號: CN101611285A
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A·K·索;M·S·科茲德拉斯
• 申請（專利權(quán)）人: 達(dá)納加拿大公司
• 主分類號: F28D1/053
• 分類號: F28D1/053;F28D1/03;F28D9/00;F01M5/00;F01P3/20;F28F3/08
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 田元媛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的與至少一個雙流體換熱器 結(jié)合的多流體換熱器。

背景技術(shù)

在機(jī)動車輛中，一般有多個冷卻子系統(tǒng)，例如具有帶散熱 器的發(fā)動機(jī)冷卻液回路、傳動油冷卻回路、發(fā)動機(jī)油冷卻回路、轉(zhuǎn)向 動力冷卻回路的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)，以及與軸用油、液壓用流體、空氣 調(diào)節(jié)等有關(guān)的其它冷卻子系統(tǒng)。

已知的是，正如發(fā)動機(jī)冷卻散熱器的端罐之一(通常是冷 罐)中的罐內(nèi)傳動冷卻器的結(jié)合所證實的，將單個冷卻回路相互連接 對總傳動系和駕駛室環(huán)境控制系統(tǒng)是有利的。在這類系統(tǒng)中，水(或 發(fā)動機(jī)冷卻液)在流過散熱器時被橫向穿過的氣流冷卻。同時，傳動 油穿過罐內(nèi)油冷卻器，該罐內(nèi)油冷卻器又被來自散熱器的水(或發(fā)動 機(jī)冷卻液)冷卻。這類系統(tǒng)由于有來自散熱器的水(或發(fā)動機(jī)冷卻液) 幫助加熱傳動油，而改進(jìn)了起動條件。但是，由于罐內(nèi)油冷卻器的尺 寸受到其“罐內(nèi)”位置的約束，所以限制了由這類系統(tǒng)實現(xiàn)的傳熱量。 同樣，由于兩種換熱流體，即傳動油和水(或發(fā)動機(jī)冷卻液)，之間的 最大溫差受到這些流體的固有特性和操作溫度的限制，所以限制了這 類系統(tǒng)的傳熱量。這類系統(tǒng)進(jìn)一步的缺點是：由于高位罐的形狀不佳 和罐內(nèi)油冷卻器對流動的阻礙，很難在整個換熱器中實現(xiàn)均勻的流動 分布，所以導(dǎo)致使用罐內(nèi)油冷卻器勢必降低散熱器的總的熱效率。

隨著發(fā)動機(jī)功率密度的增大，對散熱也有更大的需求，從 而導(dǎo)致需要增大由與液體對液體的換熱器串聯(lián)安裝的液體對空氣的換 熱器提供的補(bǔ)充冷卻。例如，一般通過在上述罐內(nèi)油冷卻器的下游串 聯(lián)地安裝油對空氣的傳動油冷卻器來提供補(bǔ)充冷卻。在這類系統(tǒng)中， 傳動油離開罐內(nèi)油冷卻器并被送入油對空氣的換熱器，在那里由于油 和空氣之間的溫差更大，所以傳動油將經(jīng)過進(jìn)一步換熱，從而允許進(jìn) 一步的冷卻。但是，增加用于提供補(bǔ)充冷卻的串聯(lián)安裝的換熱器勢必 給汽車散熱器造成額外的壓力，從而進(jìn)一步降低其熱效率并使其通常 難以滿足汽車的額外冷卻和/或加熱需求。

發(fā)明內(nèi)容

在本發(fā)明中，多流體或至少三流體換熱器安裝在雙流換熱 器外部但與該雙流換熱器結(jié)合，其中這兩個換熱器共享一公共流體， 并且多流體換熱器允許熱量從多流體換熱器中的兩種其它流體傳至公 共流體或從公共流體傳至所述兩種其它流體，以改進(jìn)流體之間的總體 傳熱。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種換熱器裝置，其包括具 有多個層疊式管狀元件的第一換熱器，該多個管狀元件限定了允許第 一流體流過換熱器的第一組流道。該管狀元件彼此間隔以在相鄰管狀 元件之間限定允許第二流體流過換熱器的第二組流道。該裝置進(jìn)一步 包括具有多個層疊式換熱模塊的第二換熱器，每一個換熱模塊都包括 具有第一主傳熱表面的第一流體管道、具有第二主傳熱表面的第二流 體管道和具有第三主傳熱表面的第三流體管道，第一主傳熱表面與第 二主傳熱表面熱聯(lián)接。第三主傳熱表面至少與第二主傳熱表面熱聯(lián)接， 使得熱量至少可以在第二流體管道與第一流體管道和第三流體管道中 每個之間被傳遞。第二換熱器安裝在第一換熱器外部但與該第一換熱 器結(jié)合，使得第一組流道和第二組流道中的至少一個與第二換熱器中 的第一流體管道和第二流體管道之一連通，從而第一換熱器和第二換 熱器共享一公共流體。

根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提供了一種在多種流體之間換 熱的方法，該方法包括以下步驟：設(shè)置第一換熱器；在第一換熱器中 使第一流體與第二流體并置，以在兩種流體存在溫差時在第一流體和 第二流體之間進(jìn)行換熱；設(shè)置第二換熱器；以及在所述第二換熱器中 使第一流體和第二流體之一與第三流體或第四流體并置，以在第一流 體和第二流體之一與第三流體或第四流體之間存在溫差時在第一流體 和第二流體之一與第三流體或第四流體之間進(jìn)行換熱。

根據(jù)本發(fā)明的第三個方面，提供了一種在多種流體之間換 熱的方法，該方法包括以下步驟：設(shè)置第一換熱器；在第一換熱器中 使第一流體與第二流體并置，以在兩種流體存在溫差時在第一流體和 第二流體之間進(jìn)行換熱；設(shè)置具有第一子段和第二子段的第二換熱器； 在第二換熱器的第一子段中使第一流體和第二流體與第三流體并置， 以在第一流體和第二流體與第三流體存在溫差時在第一流體和第二流 體與第三流體之間進(jìn)行換熱；以及在第二換熱器的第二子段中使第一 流體與第四流體和第五流體并置，以在第一流體與第四流體和第五流 體之間存在溫差時在第一流體與第四流體和第五流體之間進(jìn)行換熱。

附圖說明