[發(fā)明專利]一種獨立分區(qū)高效噴淋式液冷系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011382906.6
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112455211B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉長宜;馮吉宇;楊子康;于忠澤;盧曉旭
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: B60K11/02
• 分類號: B60K11/02
• 代理公司: 吉林省中玖專利代理有限公司 22219
• 代理人: 姜姍姍

本發(fā)明提供一種獨立分區(qū)高效噴淋式液冷系統(tǒng)，包括噴淋熱交換模塊、冷卻介質(zhì)循環(huán)泵、冷卻介質(zhì)散熱模塊和控制系統(tǒng)模塊；噴淋熱交換模塊的密閉外殼分隔成多個散熱區(qū)域，每個散熱區(qū)域內(nèi)安裝有平行流式散熱器，噴淋熱交換模塊的噴淋管路的豎管上設(shè)置有霧化噴淋頭，冷卻介質(zhì)散熱模塊包括冷卻介質(zhì)熱交換管和高壓風(fēng)機，冷卻介質(zhì)熱交換管內(nèi)分布有冷卻介質(zhì)微流孔道，其外壁與散熱翅片連接后形成空氣流道，冷卻介質(zhì)循環(huán)泵的出口與冷卻介質(zhì)微流孔道入口連通，冷卻介質(zhì)微流孔道出口與噴淋管路的橫管連通；高壓風(fēng)機與空氣流道連通，冷卻液收集槽與冷卻介質(zhì)循環(huán)泵入口連通，對各個子系統(tǒng)的冷卻溫度進(jìn)行獨立的分區(qū)控制，能夠極大的提升系統(tǒng)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于涉及熱能與動力工程領(lǐng)域，具體涉及一種獨立分區(qū)高效噴淋式液冷系統(tǒng)。

背景技術(shù)

以工程車輛為代表的中大型移動式機械，均是由發(fā)動機輸出功率，驅(qū)動如行走、傳動、工作裝置等多個子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)在工作過程中由于工作效率的問題會產(chǎn)生大量的熱量。因此，需要高效的冷卻系統(tǒng)參與。

傳統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)多采用風(fēng)冷的方式實現(xiàn)冷卻，即大功率軸流式風(fēng)扇直接面對翅片式散熱器，通過風(fēng)扇的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)吹風(fēng)或吸風(fēng)式的散熱效果。雖然這種散熱方式結(jié)構(gòu)簡單、布置方便，但功率消耗過大。據(jù)統(tǒng)計，其消耗功率約占發(fā)動機總功率的1%左右；并且軸流式風(fēng)扇線速度隨半徑變化，外圈風(fēng)量大，噪音高，而內(nèi)圈軸心周圍基本無風(fēng)，其散熱風(fēng)量極其不均勻；同時，由于各散熱子系統(tǒng)工作介質(zhì)流量較大，導(dǎo)致翅片式散熱器尺寸很難控制，一般都是在有限尺寸內(nèi)通過增加翅片的數(shù)量來滿足工作介質(zhì)流量的需求，這就要求風(fēng)扇具有較高的風(fēng)壓，但由于成本的限制，散熱系統(tǒng)的密閉性較差，導(dǎo)致整體的制冷效率偏低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種獨立分區(qū)高效噴淋式液冷系統(tǒng)，利用噴嘴將低溫的霧化制冷介質(zhì)噴向熱源，帶走工作介質(zhì)的熱量，對各個子系統(tǒng)的冷卻溫度進(jìn)行獨立的分區(qū)控制，能夠極大的提升系統(tǒng)效率，達(dá)到節(jié)約能耗的目的，其冷卻能力最高可達(dá)風(fēng)冷系統(tǒng)的20倍以上，且水冷系統(tǒng)降溫速度快、均溫性好、流體控制簡單和精準(zhǔn)。

本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種獨立分區(qū)高效噴淋式液冷系統(tǒng)，包括噴淋熱交換模塊01、冷卻介質(zhì)循環(huán)泵02、冷卻介質(zhì)散熱模塊03和控制系統(tǒng)模塊04；所述的噴淋熱交換模塊01包括密閉外殼，所述的密閉外殼由上殼體0109和冷卻液收集槽0105密封連接形成，所述的密閉外殼通過隔板0110分隔成多個散熱區(qū)域，每個散熱區(qū)域內(nèi)安裝有一組平行流式散熱器，所述的平行流式散熱器與待散熱系統(tǒng)連通；所述的密閉外殼內(nèi)還設(shè)置有噴淋管路0108，所述的噴淋管路0108包括互相連通的橫管010801和豎管010802，所述的豎管010802上設(shè)置有霧化噴淋頭0106，所述的橫管010801和豎管010802的連通處安裝有電液控制閥0107；所述的冷卻介質(zhì)散熱模塊03包括冷卻介質(zhì)熱交換管0301和高壓風(fēng)機0302，所述的冷卻介質(zhì)熱交換管0301內(nèi)分布有冷卻介質(zhì)微流孔道030101，所述的冷卻介質(zhì)微流孔道030101的外壁與散熱翅片030102連接后形成空氣流道030103，所述的冷卻介質(zhì)循環(huán)泵02的出口與冷卻介質(zhì)微流孔道030101入口連通，冷卻介質(zhì)微流孔道030101出口與噴淋管路0108的橫管010801連通；所述的高壓風(fēng)機0302與空氣流道030103連通，所述的冷卻液收集槽0105與冷卻介質(zhì)循環(huán)泵02入口連通，所述的控制系統(tǒng)模塊04與噴淋熱交換模塊01、冷卻介質(zhì)循環(huán)泵02、冷卻介質(zhì)散熱模塊03控制連接。

作為本發(fā)明更優(yōu)的技術(shù)方案，所述的密閉外殼通過隔板0110分隔成四個散熱區(qū)域，每個散熱區(qū)域內(nèi)安裝的平行流式散熱器分別為發(fā)動機冷卻散熱器0101、發(fā)動機中冷散熱器0102、液壓系統(tǒng)散熱器0103和液力傳動系統(tǒng)散熱器0104；所述的發(fā)動機冷卻散熱器0101通入高溫的發(fā)動機冷卻液，所述的發(fā)動機中冷散熱器0102通入中冷高溫壓縮空氣，所述的液壓系統(tǒng)散熱器0103通入液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)液壓油，所述的液力傳動系統(tǒng)散熱器0104通入液力傳動系統(tǒng)工作介質(zhì)液力變矩器油。