[發明專利]旋轉式熱交換器及其系統

在審

• 申請號: 201911335075.4
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN111347835A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 斯科特·S·漢德龍;肖恩·P·韋斯特;雷金納德·M·賓德爾
• 申請（專利權）人: 迪爾公司
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;B60K11/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張順濤

一種旋轉式熱交換器，包括轂部，所述轂部被配置成由軸可旋轉地驅動；風扇，所述風扇包括多個風扇葉片，所述多個風扇葉片一體地聯接到所述轂部并且從其徑向向外延伸；和熱交換器，所述熱交換器包括多個熱交換器區段。所述熱交換器包括用于接收來自所述風扇的空氣的多個冷卻翅片。所述多個熱交換器區段中的每一個位于所述多個風扇葉片中的兩個之間。所述轂部、所述風扇和所述熱交換器通過三維印刷工藝一體地形成為單個主體。

發明領域

本公開涉及一種機器的冷卻系統，并且特別地，涉及一種集成式熱交換器和旋轉翼片以及包括所述集成式熱交換器和旋轉翼片的系統。

背景技術

在機動車輛或作業機器中，傳統的冷卻包裝多年來尚未有顯著改變。一般來說，這些傳統包裝是矩形盒，并且利用手工工藝進行制造。此外，風扇也沒有太大發展。傳統風扇有幾種類型，包括離心式、軸流式、螺旋槳式、管軸流式、葉片軸流式等。

因此，原始設備制造商或OEM經常制造需要這些系統來滿足其冷卻需求的機器，只有這些傳統系統可供使用。多年以來，特別是隨著機器尺寸和設計已經改變，傳統的冷卻包裝已經導致局限性，并且經常成為整個機器的障礙。特別地，這些傳統系統經常導致對操作員可見度、機器尺寸和部件包裝空間的限制。

因此，需要一種不限制前述的設計約束的用于機動車輛或作業機器的改進的冷卻包裝設計。

發明內容

在本公開的一個實施例中，一種旋轉式熱交換器包括：轂部，所述轂部被配置成由軸可旋轉地驅動；風扇，所述風扇包括多個風扇葉片，所述多個風扇葉片一體地聯接到所述轂部并且從其徑向向外延伸；和熱交換器，所述熱交換器包括多個熱交換器區段，所述熱交換器包括用于接收來自所述風扇的空氣流的多個冷卻翅片；其中，所述多個熱交換器區段中的每一個位于所述多個風扇葉片中的兩個之間；另外，其中，所述轂部、所述風扇和所述熱交換器通過三維印刷工藝一體地形成為單個主體。

在這個實施例的一個示例中，所述轂部、所述風扇和所述熱交換器圍繞旋轉軸線可旋轉地驅動。在第二示例中，旋轉式歧管可以聯接到所述轂部，所述旋轉式歧管包括限定在其中的流體通道，以用于將流體輸送到所述熱交換器。在第三示例中，所述旋轉式歧管的至少一部分經由三維印刷工藝一體地形成為所述單個主體的一部分。在第四示例中，旋轉式歧管包括入口和出口，所述入口被配置成接收流體并且將所述流體輸送到所述熱交換器，并且所述出口被配置成接收來自所述熱交換器的所述流體。在第五示例中，流體通道限定在所述熱交換器中，所述流體通道流體地聯接到所述旋轉式熱交換器的所述入口和所述出口。

在第六示例中，第一流體通道限定在所述多個熱交換器區段中的第一熱交換器區段中；并且第二流體通道限定在所述多個熱交換器區段中的第二熱交換器區段中；其中，所述第一流體通道流體地聯接到所述第二流體通道，使得流過所述熱交換器的流體流過所述第一流體通道和所述第二流體通道。在第七示例中，第一流體通道限定在所述多個熱交換器區段中的第一熱交換器區段中；并且第二流體通道限定在所述第一熱交換器區段中；其中，所述第一流體通道與所述第二流體通道流體地隔離，使得第一流體流過所述第一流體通道，并且第二流體流過所述第二流體通道。

在第八示例中，流體通道限定在至少一個熱交換器區段中，所述流體通道包括在靠近所述轂部的徑向位置處較大并且在遠離所述轂部的徑向位置處較小的直徑。在第九示例中，可以形成具有圓形輪廓的熱交換器。在第十示例中，所述多個冷卻翅片是曲線形狀的。在另一個示例中，所述多個冷卻翅片具有與從所述風扇接收的空氣流的方向相關的形狀和定向。在另一示例中，所述風扇包括離心式風扇、軸流式風扇、螺旋槳式風扇、管軸流式風扇、葉片軸流式風扇或鼠籠式風扇中的至少一個。在又一個示例中，所述風扇包括前側部、后側部、前邊緣和后邊緣；并且所述多個熱交換器區段中的每一個包括楔形形狀，并且一體地形成在所述多個風扇葉片中的一個風扇葉片的所述后側部與所述多個風扇葉片中的橫向相鄰的風扇葉片的后邊緣之間。