[发明专利]增压空气冷却器

说明书

技术领域

本发明涉及一种增压空气冷却器及其构造。

背景技术

增压空气冷却器是热管理机械装置，用于冷却在多级加热过程的级之间的流体，包括液体或气体。典型地，增压空气冷却器是热交换器，其从气体压缩机去除废热。增压空气冷却器用在多种应用中，包括内燃发动机、空气压缩机、空调器、冰箱和气体涡轮机。

增压空气冷却器还在汽车工业中广泛已知为空气对空气或空气对液体冷却器，用于利用强制引导（例如经由涡轮增压或增压）的内燃发动机。在这样的汽车应用中，增压空气冷却器用于通过增加进入空气的密度（通过几乎等压的冷却，即，恒定压力）而改进发动机的容积效率。

发明内容

本公开的一个实施例涉及增压空气冷却器。增压空气冷却器包括网状泡沫元件，其被构造为提供多个非线性流动路径用于相对高温的第一流体。增压空气冷却器还包括冷却通道元件，布置为靠近网状泡沫元件和与网状泡沫元件直接接触中的一个，且构造为接收相对低温的第二流体。增压空气冷却器还包括集管器元件，集管器元件具有第一连接部和第二连接部，第一连接部构造为接收第二流体进入流至冷却通道元件，第二连接部构造为辅助来自冷却通道元件的第二流体的排出流。此外，增压空气冷却器包括壳体，所述壳体构造为容纳网状泡沫元件、冷却通道元件和集管器元件。

网状泡沫元件和冷却通道元件可每个通过大致圆形的外表面限定，且具有中空中心。另外，网状泡沫元件和冷却通道元件可彼此堆叠，从而增压空气冷却器特征在于大体圆柱形的外部形状，其具有中空中央柱。在这种情况下，第一流体可从外表面进入网状泡沫元件、离开网状泡沫元件至中空中心、并经由中空中央柱离开增压空气冷却器。

网状泡沫元件可由铝构造，而冷却通道元件可由铝管构造。

网状泡沫元件可包括多个网状泡沫元件，冷却通道元件可包括多个冷却通道元件。在这样的情况下，所述多个网状泡沫元件和所述多个冷却通道元件可以交替顺序布置在壳体中。

壳体可包括基部元件和盖元件。在这样的情况下，网状泡沫元件和冷却通道元件可布置在基部和盖元件之间。

增压空气冷却器可被构造为通过经由第二流体的传导和对流来减小第一流体的温度，并提供温度降低的第一流体至内燃（IC）发动机。

第二流体可经由流体泵被循环，其可被IC发动机机械地驱动或经由马达电驱动。

第一流体可以是通过空气泵压缩的空气，第二流体可以是用于减小内燃发动机的温度的冷却剂。

本发明的另外的实施例涉及具有上述增压空气冷却器的内燃发动机。

本发明的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施本发明的最佳模式（一个或多个）和实施例（一个或多个）的以下详细描述连同附图和所附权利要求时显而易见。

附图说明

图1是使用增压空气冷却器的增压内燃发动机的侧视图。

图2是图1所示的增压空气冷却器的透视顶视图。

图3是图2所示的增压空气冷却器的分解透视顶视图。

图4是图1至3所示的增压空气冷却器的放大透视截面图。

具体实施方式

参考附图，相同的附图标记在若干幅视图中对应于相同或相似的部件，图1示出具有多个燃烧腔室12和曲轴带轮14的内燃（IC）发动机10。曲轴带轮14通过发动机10的曲轴15驱动。示出为增压器16的空气泵附连到发动机10。尽管增压器16示出为被发动机10经由传动带18直接驱动，也可以类似地设想电驱动增压器。增压器16适于与IC发动机10一起使用，且可操作为增加其容积效率，如本领域技术人员理解的。尽管增压器16被示出，但是可类似地设想排放气体驱动涡轮增压器类型的空气泵，尽管未示出。

增压器16被构造为接收环境进入空气24，产生第一流体或压缩排出空气26的流，且随后将该压缩空气传递至燃烧腔室12。随着压缩排出空气26从增压器16离开，由于空气介质的高压缩和与增压器的各内部部件（未示出）接触，压缩排出空气26呈现相对较高温度的特点。这样的增压器部件本身经历升高的温度，这是由于与发动机10接触和由增压器产生的功，同时移动和/或压缩进入空气24。发动机10可还包括流体泵28。流体泵28可被发动机10机械地驱动，或通过外部源电驱动，诸如电马达（未示出）。流体泵28构造为使第二流体或液体冷却剂30（呈现相对低温度的特点）流通通过发动机10，用于减小发动机的操作温度。尽管没有示出，冷却剂30可还流通通过其自己的闭环低温冷却系统，该闭环低温冷却系统具有专用的低温散热器。