專利名稱：冷卻器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及換熱設備，尤其涉及一種冷卻器。
背景技術：
發動機缸套通過水循環進行冷卻(以下將給氣缸套冷卻用的介質稱為缸套冷卻水)，當發動機使用在如車輛等移動的設備上時，缸套冷卻水通常是通過散熱器進行冷卻的，當發動機使用在發電或船只上時，缸套冷卻水通常是通過冷卻器進行冷卻的。在中國專利號為ZL038234653，名稱為“EGR冷卻器”的專利文獻中公開了一種冷卻器，該冷卻器包括多個導管，導管的兩端連通一對頂蓋(管板)，使用時使換熱介質從導管內部通過、冷介質從導管外部通過，從而實現對換熱介質的冷卻。為了使用方便，在海上或海邊作業時，冷卻器中用于對缸套冷卻水進行冷卻的介質通常為海水(以下將用于對缸套冷卻水進行冷卻的介質稱為冷卻器冷卻水)，由于海水含鹽量高，對冷卻器中的第一導管的腐蝕較快，第一導管成為了一個易耗部件。但是現有的冷卻器的第一導管同上述的專利文獻中公開的導管一樣、都為單壁結構，對第一導管進行更換的方式為將第一導管整體從管板上取下，然后換上新的第一導管并使第一導管重新密封連接在管板上，為了確保新換上的第一導管同管板之間是密封連接的，在更換完成后還需要進行密封性試驗，由于冷卻器中的多根第一導管是同時連接在同一個管板上的，在拆卸過程中會相互干擾，尤其是拆卸位于中間部位的第一導管時，需要將旁邊的第一導管取下才能進行，因此現有的冷卻器更換第一導管時十分耗時與不便。
發明內容本實用新型提供了一種能方便地更換第一導管的冷卻器，解決了現有的冷卻器的第一導管維修不便的問題。以上技術問題是通過下列技術方案解決的一種冷卻器，包括換熱芯；所述換熱芯包括芯殼、連通芯殼內部的換熱介質進口與換熱介質出口、位于芯殼內的若干根第一導管、進口端管板和出口端管板；所述第一導管的進口端通過所述進口端管板連通在一起，所述第一導管的出口端通過所述出口端管板連通在一起，所述第一導管包括外管和可拔插地設置于外管內的內管。使用時缸套冷卻水從換熱介質進口流入芯殼然后從換熱介質出口流出，冷卻器冷卻水從進口端管板流入到第一導管內、然后從出口端管板流出，位于芯殼內的第一導管浸沒在缸套冷卻水中，缸套冷卻水的熱量傳遞給冷卻器冷卻水，缸套冷卻水被冷卻，被冷卻后的缸套冷卻水流回氣缸套對氣缸套進行冷卻。由于第一導管的內壁是同用作冷卻器冷卻水的海水相接觸的，故第一導管的管壁是由內而外被腐蝕掉的，將第一導管設計為由內管和外管構成的雙層壁結構，使用狀態時，外管是同管板(進口端管板和出口端管板的總稱)密封連接在一起的，而內管能夠從外管內拔出，因此根據被腐蝕的速度，在內管還沒有破損時就將內管從外管內拔出進行維護，外管仍舊密封連接在管板上，即使需要更換內管的第一導管夾在其它第一導管的中間，也不會影響內管從外管中的拔出。[0008]作為優選，本實用新型還包括節溫器、設置于所述芯殼內的第二導管、位于所述芯殼外部的第二導管進口和位于所述芯殼外部的第二導管出口 ；所述節溫器設置在所述換熱介質進口和所述第二導管進口之間。在節溫器的作用下，當發動機剛啟動時，缸套冷卻水經第二導管進口、第二導管和第二導管出口流過換熱芯，此時由于缸套冷卻水同冷卻器冷卻水從不同的導管中流過，缸套冷卻水同冷卻器冷卻水之間不進行熱交換；當缸套冷卻水的溫度上升到一定值時，節溫器開啟，缸套冷卻水經換熱介質進口、芯殼內部和換熱介質出口流過換熱芯，此時由于缸套冷卻水和冷卻器冷卻水從相同的導管的內外部流過，冷卻器冷卻水對缸套冷卻水進行冷卻。此設計能使發動機工作在一個較佳的工作狀態。作為優選，所述芯殼內設有導流板，所述導流板為沿所述芯殼的的軸向螺旋形延伸的螺旋形結構。使得從換熱介質進口流入芯殼內的缸套冷卻水在芯殼內呈螺旋形流動， 增強了冷卻效果。作為優選，所述換熱芯有兩個，所述兩個換熱芯并聯連接。當一個換熱芯損壞時， 可以通過另一個換熱芯對缸套冷卻水進行冷卻，實現在發動機不停機的狀態下更換維修換熱芯。作為優選，所述兩個換熱芯的換熱介質進口之間設有三通閥，所述兩個換熱芯的進口端管板之間設有三通閥。通過設置三通閥控制缸套冷卻水通過兩個換熱芯中的哪一個來進行冷卻。兩個換熱芯之間切換時方便。當然也可以通過設計多個閘閥，采取人工開關的方式來進行切換，只是方便性沒有使用三通閥時的高。作為優選，本實用新型還包括振動裝置，所述振動裝置用于驅動所述第一導管在所述芯殼內運動。使用時通過振動裝置使第一導管在芯殼內晃動，增加了第一導管內外介質流動時的湍動作用，使得冷卻效果更好，同時第一導管上不容易結垢。作為優選，所述振動裝置包括轉盤和驅動轉盤作往復轉動的馬達，所述第一導管同所述轉盤轉動相連接。使用時馬達驅動轉盤正轉一定的角度后再反轉一定的角度(即馬達驅動轉盤作往復式轉動)，轉盤帶動第一導管以轉盤的轉動軸為軸作同樣的往復式轉動， 與此同時第一導管還以同轉盤轉動連接的轉軸作復位轉動。作為優選，在所述轉盤同所述第一導管的連接處設有軸承。第一導管能更加輕松地以同轉盤轉動連接的轉軸作復位轉動。作為另一優選，所述振動裝置包括導桿、同所述芯殼相連接的導套、凸輪和驅動凸輪轉動的馬達，所述導套套在所述導桿上，所述導桿一端同所述第一導管相連接、另一端同所述凸輪相連接。使用時馬達帶動凸輪轉動，凸輪驅動導桿沿著導套的軸向作伸縮運動，導桿驅動第一導管在芯殼內作往復運動。作為優選，所述凸輪的輪緣上設有若干個加振齒，所述導桿抵接在所述加振齒上。 設置加振齒，使得導桿往復運動時的行程曲線為一條振蕩前行的曲線，提高第一導管的振動頻率、以達到提高冷卻效果的作用。本實用新型具有下述優點，通過將第一導管設計為由內管和外管構成的雙層壁結構且內管可以從外管內拔出的結構形式，更換第一導管時方便省力高效；通過設計節溫器， 使得換熱介質的溫度低于要求值時不會被冷卻，故該結構的冷卻器用于發動機時能使發動機工作在較佳的工作狀態；設計螺旋形結構的導流板，設計振動結構，能增加冷卻器的冷卻效果。
圖1為本實用新型實施例一的立體結構示意圖。圖2為圖1中的換熱芯去除芯殼后的軸向剖視示放大示意圖。圖3為本實用新型實施例二的立體結構示意圖。圖4為本實用新型實施例三的結構示意圖。圖5為本實用新型實施例四的結構示意圖。圖6為圖5中的A處B向局部放大示意圖。圖7為本實用新型實施例五的A處B向局部放大示意圖。圖8為本實用新型實施例六的結構示意圖。圖9為圖8的C處D向局部放大示意圖。圖中換熱芯1，芯殼11，內殼111，外殼112，換熱介質進口 12，換熱介質出口 13， 第一導管14，外管141，內管142，進口端管板15，進口端管板內端殼151，進口端管板外端殼 152，出口端管板16，出口端管板內端殼161，出口端管板外端殼162，第二導管17，第二導管進口 171，第二導管出口 172，總管173，波紋軟管18，彈簧19，節溫器2，節溫器入口 21，導流板3，冷卻器外殼4，第一三通閥51，第二三通閥52，第三三通閥53，第一三通閥進口 54，第三三通閥進口 55，第二三通閥進口 56，滾珠軸承59，振動裝置6，導桿61，導套62，凸輪63， 馬達64，轉軸65，支撐座66，加振齒67，套圈68，滾針軸承69，轉盤60，轉盤的轉動軸601， 第一導管同轉盤的轉軸602。
具體實施方式
以下結合附圖與實施例對本實用新型作進一步的說明。實施例一，參見圖1，一種冷卻器，包括換熱芯1。換熱芯1包括芯殼11和第一導管14。在芯殼11上設置有換熱介質進口 12與換熱介質出口 13。換熱介質進口 12和換熱介質出口 13同芯殼11的內部空間相連通。第一導管14有多根。第一導管14位于芯殼11內部。所有的第一導管14的進口端通過進口端管板15連通在一起后引出芯殼11。所有的第一導管14的出口端通過出口端管板16連通在一起后引出芯殼11。在芯殼11內還設有第二導管17。以上的多根第一導管14包圍在第二導管17的四周。第二導管17的進口端通過第二導管進口 171引出芯殼11。第二導管17的出口端通過第二導管出口 172引出芯殼11。在換熱介質進口 12和第二導管進口 171之間設有節溫
器2參見圖2，第二導管進口 171、第二導管出口 172和第二導管17為一體結構。第一導管14包括外管141和內管142。進口端管板15為由進口端管板內端殼151和進口端管板外端殼152構成的盒體結構。出口端管板16為由出口端管板內端殼161和出口端管板外端殼162構成的盒體結構。[0038]維護第一導管14的方法為將進口端管板內端殼151和進口端管板外端殼152分開，出口端管板內端殼161和出口端管板外端殼162分開，將內管142從外管141內拔出， 再插入新的內管，然后將進口端管板內端殼151和進口端管板外端殼152合上，出口端管板內端殼161和出口端管板外端殼162合上即可。參見圖1和圖2，使用時，冷卻器冷卻水從進口端管板15流入、從出口端管板16流出，缸套冷卻水從節溫器入口 21引入，當發動機剛啟動即缸套冷卻水的溫度較低時，缸套冷卻水從第二導管進口 171流入、從第二導管出口 172流出，此時冷卻器冷卻水對缸套冷卻水沒有冷卻作用；當缸套冷卻水的溫度上升到節溫器2的開啟溫度時，缸套冷卻水從換熱介質進口 12流入、換熱介質出口 13流出，此時冷卻器冷卻水從第一導管14的內部流過、缸套冷卻水從第一導管14的外部流過，因此冷卻器冷卻水對缸套冷卻水有冷卻作用。實施例二，參見圖3，與實施例一的不同之處為在芯殼11內設有導流板3。導流板3為沿芯殼11的的軸向螺旋形延伸的螺旋形結構。實施例三，參見圖4，同實施例二的不同之處為換熱芯1有兩個。兩個換熱芯1并聯連接在一起。兩個換熱芯1安裝在冷卻器外殼4內。兩個換熱芯1的換熱介質進口 12之間設有第一三通閥51。兩個換熱芯1的進口端管板15之間設有第二三通閥52。兩個換熱芯1的第二導管進口 171之間設有第三三通閥53。節溫器2設置在第一三通閥進口 M和第三三通閥進口 55之間。使用時，缸套冷卻水從節溫器進口 21引入，冷卻器冷卻水從第二三通閥進口 56引入。當需要起用對應的換熱芯進行冷卻作業時，通過三通閥使缸套冷卻水和冷卻器冷卻水只從該換熱芯內流過，另外一個換熱芯即可以進行維修。實施例四，參見圖5，同實施例二的不同之處為第二導管17有多個根且位于芯殼 11的內部靠近壁部的位置。這樣設計的目的是防止干擾第一導管14在芯殼11內運動。多根第二導管17的兩端各通過一根總管173連通在一起。第二導管進口 171和第二導管出口 172設置在對應的那根總管173上。進口端管板15和出口端管板16各通過一根波紋軟管18同芯殼11柔性連接在一起。進口端管板15和出口端管板16同芯殼11之間各設有一根彈簧19。本實施例中還設有振動裝置6。振動裝置6包括兩根導桿61、兩個導套62、兩個凸輪63和馬達64。導桿61穿設在導套62內。導套62和導桿61之間為密封連接。導套62固接在芯殼11的外表面上。兩根導桿61的一端分別固接在進口端管板15和出口端管板16上、 兩根導桿61的另一端分別抵接在兩個凸輪63上。馬達64通過轉軸65同時驅動兩個凸輪 63。為了防止轉軸65彎曲變形，轉軸65的中間通過支撐座66支撐在芯殼11上。參見圖6，凸輪63為偏心輪。凸輪63的輪緣上設有多個加振齒67。導桿61抵接在加振齒67上。加振齒67的自由端面為弧形面，加振齒67之間為弧形過渡，導桿61同凸輪63相連接的一端的端面為弧形面。這樣設計使得導桿61同凸輪63之間不易產生磨損。振動裝置6使第一導管14振動的方法為馬達64驅動轉軸65轉動、轉軸65驅動凸輪63轉動、凸輪63通過導桿61驅動第一導管14，再在彈簧19的配合下，第一導管14在芯殼11內作往復式直線運動。在振動齒67的作用下，第一導管14在往復運動的同時會產生振動。當然也可以不設計彈簧19，而通過借助第一導管14自身的重力來使導桿61抵接在凸輪63上。實施例五，參見圖7，同實施例四的不同之處為導桿61是通過套圈68套設在凸輪63上的。套圈68同導桿61是通過焊接的方式連接在一起的。在套圈68同凸輪63之間設有滾針軸承69。沒有設置彈簧。凸輪63上沒有設置加振齒。實施例六，參見圖8，同實施例四的不同之處為芯殼11包括內殼111和套在內殼 111外的外殼112。內殼111和內殼112之間的縫隙形成第二導管17。振動裝置6包括馬達64和轉盤60。振動裝置6有兩個。進口端管板15和出口端管板16分別轉動連接在兩個振動裝置6的轉盤60上。參見圖9，在轉盤60同第一導管同轉盤的轉軸602之間設有滾珠軸承59。設置滾珠軸承59的目的在于減少磨損。使用時，參見圖8和圖9，馬達64驅動轉盤60正轉270度、再驅動轉盤60反轉270， 如此反復，使得轉盤60作往復式轉動(設計為往復式轉動的目的是為了克服波紋軟管18同轉盤的轉動軸601之間的纏繞問題)，轉盤60帶動第一導管14以轉盤的轉動軸601為軸作同樣的往復轉動形式的公轉。同時由于公轉時波紋軟管18會受到扭動而有復位的趨勢、第一導管14整體的質心同第一導管同轉盤的轉軸602的軸線會有偏差，每當第一導管14隨同轉盤60轉動一定角度后、第一導管14還會以第一導管同轉盤的轉軸602為軸作復位轉動。從而起到增加冷卻效果的作用。可以通過增大第一導管14的質心偏離第一導管同轉盤的轉軸602的距離，來降低對波紋軟管18的扭傷和增加第一導管14的復位轉動角度。
權利要求1.一種冷卻器，包括換熱芯；所述換熱芯包括芯殼、連通芯殼內部的換熱介質進口與換熱介質出口、位于芯殼內的若干根第一導管、進口端管板和出口端管板；所述第一導管的進口端通過所述進口端管板連通在一起，所述第一導管的出口端通過所述出口端管板連通在一起，其特征在于，所述第一導管包括外管和可拔插地設置于外管內的內管。
2.根據權利要求1所述的冷卻器，其特征在于，還包括節溫器、設置于所述芯殼內的第二導管、位于所述芯殼外部的第二導管進口和位于所述芯殼外部的第二導管出口 ；所述節溫器設置在所述換熱介質進口和所述第二導管進口之間。
3.根據權利要求1或2所述的冷卻器，其特征在于，所述芯殼內設有導流板，所述導流板為沿所述芯殼的的軸向螺旋形延伸的螺旋形結構。
4.根據權利要求1或2所述的冷卻器，其特征在于，所述換熱芯有兩個，所述兩個換熱芯并聯連接。
5.根據權利要求4所述的冷卻器，其特征在于，所述兩個換熱芯的換熱介質進口之間設有三通閥，所述兩個換熱芯的進口端管板之間設有三通閥。
6.根據權利要求1或2所述的冷卻器，其特征在，還包括振動裝置，所述振動裝置用于驅動所述第一導管在所述芯殼內運動。
7.根據權利要求6所述的冷卻器，其特征在，所述振動裝置包括轉盤和驅動轉盤作往復轉動的馬達，所述第一導管同所述轉盤轉動相連接。
8.根據權利要求7所述的冷卻器，其特征在于，在所述轉盤同所述第一導管的連接處設有軸承。
9.根據權利要求6所述的冷卻器，其特征在于，所述振動裝置包括導桿、同所述芯殼相連接的導套、凸輪和驅動凸輪轉動的馬達，所述導套套在所述導桿上，所述導桿一端同所述第一導管相連接、另一端同所述凸輪相連接。
10.根據權利要求9所述的冷卻器，其特征在于，所述凸輪的輪緣上設有若干個加振齒，所述導桿抵接在所述加振齒上。
專利摘要本實用新型涉及換熱設備。一種冷卻器，包括換熱芯；所述換熱芯包括芯殼、連通芯殼內部的熱介質進口與熱介質出口、位于芯殼內的若干根冷介質流通管、進口端管板和出口端管板；所述冷介質流通管的進口端通過所述進口端管板連通在一起，所述冷介質流通管的出口端通過所述出口端管板連通在一起，所述冷介質流通管包括外管和可拔插地設置于外管內的內管。本實用新型提供了一種能方便地更換冷介質流通管的冷卻器，解決了現有的冷卻器的冷介質換熱管維修不便的問題。
文檔編號F01P11/00GK202266325SQ20112040001
公開日2012年6月6日 申請日期2011年10月20日 優先權日2011年10月20日
發明者傅光明, 周楓, 季建, 於斌, 段瑜昉, 潘明飛, 鄭斌, 鐘明杰, 陸阿定 申請人:浙江省海洋開發研究院