CN101936210A

CN101936210A - 冷却装置

Info

Publication number: CN101936210A
Application number: CN 201010239258
Authority: CN
Inventors: 刘美玉
Original assignee: Beijing Erqi Railway Transportation Equipment Co Ltd
Current assignee: Beijing Erqi Railway Transportation Equipment Co Ltd
Priority date: 2010-07-26
Filing date: 2010-07-26
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2030-07-26
Also published as: CN101936210B

Abstract

本发明提供一种冷却装置，包括分隔结构，分隔结构设置于上集流箱的内部，并将上集流箱的内部分隔成相对密封的第一高温水腔和第一低温水腔，分隔结构的长度小于上集流箱的轴向长度，且双流道散热器组中的至少一个双流道散热器一端的第一端口和第二端口同时连通第一高温水腔或第一低温水腔；以及，分隔结构设置于下集流箱的内部，并将下集流箱的内部分隔成相对密封的第二高温水腔和第二低温水腔，分隔结构的长度小于下集流箱的轴向长度，且双流道散热器组中的至少一个双流道散热器另一端的第三端口和第四端口同时连通第二高温水腔或第二低温水腔。本发明的冷却装置实现了通过重新设计上集流箱以及下集流箱而重新分配水通道装置散热面积的目的。

Description

冷却装置

技术领域

本发明涉及冷却技术，尤其涉及一种应用于铁路内燃机车的冷却装置。

背景技术

图1为现有技术中冷却装置的正视图。图2为图1中A-A方向的侧视图。结合图1和图2所示，目前内燃机车中柴油机的冷却装置主要包括机壳1、动力装置2、冷却风扇装置3和水通道装置，其中，该冷却风扇装置3设置于机壳1内的顶部，动力装置2设置于该冷却风扇装置3的底部，水通道装置包括两个水通道结构，分别设置于所述机壳1内的侧壁上，每个水通道结构包括一上集流箱41、一双流道散热器组42和一下集流箱43，双流道散热器组42位于上集流箱41和下集流箱43之间，且分别连通上集流箱41和下集流箱43，双流道散热器组42包括并排设置的13个双流道散热器421，该双流道散热器421的一端设置有第一端口4213和第二端口4214，另一端设置有第三端口4215和第四端口4216；再结合如图3为图2的局部放大图所示，以单个双流道散热器421的结构为例，该单个双流道散热器421包括7排铜排管4211，且由中间隔板4212将7排铜排管4211分为两组，其中，一组包含3排铜排管4211并对应该双流道散热器421的第一端口4213和第三端口4215、另一组包含4排铜排管4211并对应该双流道散热器421的第二端口4214和第四端口4216；亦即该双流道散热器421分别连通上集流箱41第一高温水腔411以及下集流箱43第二高温水腔431的同时、还分别连通上集流箱41的第一低温水腔412以及下集流箱43的第二低温水腔432。

再结合图1、图2和图3可知，上集流箱41的第一高温水腔411和第一低温水腔412共享每个双流道散热器421，即每个双流道散热器421同时连通第一高温水腔411和第一低温水腔412，下集流箱43的第二高温水腔431和第二低温水腔432同样共享每个双流道散热器421，即每个双流道散热器421同时连通第二高温水腔431和第二低温水腔432。

关于现有技术中流集箱的高温水腔和低温水腔具体结构，以下集流箱43为例，可结合图4为图1中下集流箱的半剖图、图5为图4的侧视图以及图6为图4中B-B方向的侧视图所示，在下集流箱43中通过一折形的长隔板433将下集流箱43的内腔分为相对密封的第二高温水腔431和第二低温水腔432，且该长隔板433的长度等于下集流箱43轴向的长度，具体地，通过该长隔板433的一端抵住该下集流箱43的一端，长隔板433的另一端抵住该下集流箱43的另一端，且该长隔板433的一边设置于下集流箱43的高温水端口434和低温水端口435之间，该分长隔板433的一边设置于下集流箱43的内壁上，以将下集流箱43的内腔分为第二高温水腔431和第二低温水腔432。

在实际工作中，动力装置2驱动冷却风扇装置3中的风扇31进行旋转，以将外界的空气抽到机壳1的内部，并且可利用该流动的空气对水通道装置中流动的水进行热交换，从而达到冷却内燃机车中柴油机的目的。

发明人在长期从事本领域技术工作的过程中发现现有技术中至少存在如下问题：

1、在新型内燃机车研发的过程中，由于各个内燃机车中柴油机的功率存在差异，因此所要求冷却装置的高、低温系统的散热量的比率也不尽相同；而冷却装置的高、低温系统的散热量比率则集中体现在水通道装置的高、低温散热面积配比上；在现有技术中经常通过重新设计双流道散热器的方法，以针对不同功率的柴油机来重新分配水通道装置的散热面积，但是双流道散热器的重新设计需向生产厂家订购，而一般生产厂商的供货周期比较长。因此，这种重新分配水通道装置散热面积的方案，不但影响了新型内燃机车的研发周期，而且也增加了新型内燃机车的研发成本；

2、由于上集流箱41的过水截面过大，导致冷却风扇装置3的风胴32有部分通风面积阻挡，在实际应用中约为15％风胴32的通风面积直接被上集流箱41所挡住，而且上集流箱41带棱角的立体结构也使风阻太大，不利于冷却风扇装置3的工作，降低了冷却装置的散热效率。

发明内容

本发明提供一种冷却装置，用以解决现有技术中通过重新设计双流道散热器而重新分配水通道装置散热面积的过程中，不但影响新型内燃机车的研发周期，而且增加新型内燃机车的研发成本的技术缺陷。

本发明提供一种冷却装置，包括机壳、动力装置、冷却风扇装置和水通道装置，所述水通道装置包括两个水通道结构，且每个所述水通道结构包括一上集流箱、一双流道散热器组和一下集流箱，所述双流道散热器组由并排设置的多个双流道散热器组成，每个双流道散热器一端设有第一端口和第二端口，另一端设有第三端口和第四端口，其中，所述上集流箱和下集流箱中均设置有分隔结构；

设置于上集流箱内部的分隔结构将所述上集流箱的内部分隔成相对密封的第一高温水腔和第一低温水腔，所述分隔结构的长度小于所述上集流箱的轴向长度，且所述双流道散热器组中的至少一个双流道散热器的一端的第一端口和第二端口同时连通所述第一高温水腔或第一低温水腔；

设置于下集流箱内部的分隔结构将所述下集流箱的内部分隔成相对密封的第二高温水腔和第二低温水腔，所述分隔结构的长度小于所述下集流箱的轴向长度，且所述双流道散热器的另一端的第三端口和第四端口同时连通所述第二高温水腔或第二低温水腔。

设置于所述上集流箱内部的分隔结构包括一隔板和一堵板，所述隔板沿所述上集流箱的轴向设置，且所述隔板的长度小于所述上集流箱的轴向长度；所述隔板的一边设置于所述上集流箱的高温水端口和低温水端口之间，且所述隔板的另一边设置于所述上集流箱的内壁上；且所述隔板的一端设置于所述上集流箱的一端，且所述堵板的设置方式为密封所述隔板的另一端，以形成相对密封所述第一高温水腔和第一低温水腔；以及，

设置于所述下集流箱内部的分隔结构包括一隔板和一堵板，所述隔板沿所述下集流箱的轴向设置，且所述隔板的长度小于所述下集流箱的轴向长度；

所述隔板的一边设置于所述下集流箱的高温水端口和低温水端口之间，且所述隔板的另一边设置于所述下集流箱的内壁上；且所述隔板的一端设置于所述下集流箱的一端，且所述堵板的设置方式为密封所述隔板的另一端，以形成相对密封所述第二高温水腔和第二低温水腔。

所述上集流箱的第一高温水腔的外壁为弧形。

本发明实施例的冷却装置，通过在上集流箱的内部设置分隔结构，以形成相对密封的第一高温水腔和第一低温水腔，并使至少一个双流道散热器的一端的第一端口和第二端口同时连通所述第一高温水腔或第一低温水腔；以及在下集流箱的内部设置同样的一分隔结构，以形成相对密封的第二高温水腔和第二低温水腔，并使该双流道散热器的另一端的第三端口和第四端口同时连通所述第二高温水腔或第二低温水腔；解决了现有技术中通过重新设计双流道散热器而重新分配水通道装置散热面积的过程中，不但影响新型内燃机车的研发周期，而且增加新型内燃机车的研发成本的技术缺陷，实现了通过重新设计上集流箱以及下集流箱，即可重新分配水通道装置散热面积的目的，在缩短了新型内燃机车研发周期的同时，还降低了新型内燃机车的研发成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中冷却装置的正视图；

图2为图1中A-A方向的侧视图；

图3为图2的局部放大图；

图4为图1中下集流箱的半剖图；

图5为图4的侧视图；

图6为图4中B-B方向的侧视图；

图7为本发明冷却装置中下集流箱的半剖图；

图8为图7中B-B方向的侧视图；

图9为本发明冷却装置中堵板的结构示意图；

图10为本发明冷却装置的侧视图；

图11为本发明冷却装置中上集流箱的侧视图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在新型内燃机车研发的过程中，由于各个柴油机的功率不同，需对应用在柴油机上的冷却装置的散热面积的分配进行改进。在本发明中，通过在上集流箱以及下集流箱内设置分隔结构的技术方案，可对上集流箱以及下集流箱重新设计，进而可实现重新分配水通道装置散热面积的目的。

在实际应用中，需对上集流箱和下集流箱同时进行改进，以重新分配水通道装置散热面积。下面来介绍改进后的下集流箱的结构。

图7为本发明冷却装置中下集流箱的半剖图。图8为图7中B-B方向的侧视图。图9为本发明冷却装置中堵板的结构示意图。结合图7、图8和图9所示，分隔结构5设置于下集流箱43的内部，该分隔结构5包括一隔板51和一堵板52，该隔板51沿下集流箱43的轴向设置，且该隔板51的长度小于下集流箱43的轴向长度；如图8和图9所示，隔板51的一边设置于下集流箱43的高温水端口434和低温水端口435之间，另一边设置于下集流箱43的内壁上；且隔板51的一端设置于下集流箱43的一端，且堵板52的设置方式为密封住隔板51与第二低温水腔432内壁所形成的开口，以形成相对密封的第二高温水腔431和第二低温水腔432，具体地，本实施例中堵板52的设置已将现有技术中第二低温水腔432体积的一部分分给了第二高温水腔431，达到了重新设计双流道散热器而重新分配水通道装置散热面积的目的。当然也可将另一堵板密封住隔板51与第二高温水腔431内壁所形成的开口，以达到重新设计双流道散热器而重新分配水通道装置散热面积的目的，只是堵板52与另一堵板的形状不同而已。

在实际应用中，隔板51仍可为现有技术中的折形结构，其功能和效果可结合现有技术的描述来理解，即，根据各柴油机的不同功率，结合图1为现有技术中冷却装置的正视图、图2为图1中A-A方向的侧视图和图3为图2的局部放大图所示，可将双流道散热器组42中的至少一个双流道散热器421第三端口4215和第四端口4216同时连通第二高温水腔431或第二低温水腔432。

结合图4为图1中下集流箱的半剖图所示，在实际操作过程中，对下集流箱43内设置分隔结构5具体过程可为：

根据柴油机的实际功率对现有已成型的内部设置有长隔板433的下集流箱43进行改进，可先将长隔板433锯短以成为隔板51；由于图6中长隔板433的两端分别抵住下集流箱43的两端，且该长隔板433的一边设置于下集流箱43的高温水端口434和低温水端口435之间，即，该长隔板433的一边设置于下集流箱43的内壁上，以将下集流箱43的内腔分为第二高温水腔431和第二低温水腔432；因此，对长隔板433进行改进后，该隔板51的一边设置于下集流箱43的高温水端口434和低温水端口435之间，但是隔板51只有一端抵住该下集流箱43的一端，第二高温水腔431和第二低温水腔432已经连通；这时，可在隔板51的另一端设置一堵板52，以使堵板52密封住隔板51与第二低温水腔432内壁所形成的开口，从而将下集流箱43的内腔分为相对密封的第二高温水腔431和第二低温水腔432。

在实际应用实施例中，可使第二高温水腔431或第二低温水腔432在共享11个双流道散热器421的同时，将另外2个双流道散热器421全部连通第二高温水腔431上，从而实现了对单个下集流箱43内部第二高温水腔431和第二低温水腔432体积的配比，即水通道装置高、低温散热面积的配比。

同理，对单个上集流箱41进行改进的过程与对单个下集流箱43进行改进的过程相同，这里不再赘述。在对上集流箱41和下集流箱43都改进完后，即可实现在不重新设计双流道散热器前提下，而调整了水通道装置高、低温散热面积配比的目的。

再者，在通过对上集流箱41以及下集流箱43的改进解决了高、低温散热面积匹配问题的同时，可使得不同车型装用的双流道散热器421的型号统一，且能够使不同车型装用的双流道散热器421进行互换，在提高了双流道散热器421互换性的同时，降低了返回维修双流道散热器421的成本。

进一步地，再如图2所示，由于上集流箱41靠近冷却风扇装置3而设置，其过水截面过大，且其带棱角的立体结构，从而导致冷却风扇装置3的风胴32有部分通风面积阻挡，同时使冷却风扇装置3的进风风阻太大，不利于冷却风扇装置3的工作，降低了冷却装置的散热效率。针对这一问题，结合图10为本发明冷却装置的侧视图以及图11为本发明冷却装置中上集流箱的侧视图所示，可将上集流箱41的横截面较现有技术设置为狭长形状，且将上集流箱41的第一低温水腔412的外壁为弧形，从而可达到减小上集流箱41过水截面，且减小冷却风扇装置3进风风阻的目的，提高了冷却装置的散热效率。

本发明实施例的冷却装置，通过在上集流箱的内部设置由隔板和堵板构成的分隔结构，以形成相对密封的第一高温水腔和第一低温水腔，并使至少一个双流道散热器的一端的第一端口和第二端口同时连通所述第一高温水腔或第一低温水腔；以及在下集流箱的内部设置同一分隔结构，以形成相对密封的第二高温水腔和第二低温水腔，并使该双流道散热器的另一端的第三端口和第四端口同时连通所述第二高温水腔或第二低温水腔；解决了现有技术中通过重新设计双流道散热器而重新分配水通道装置散热面积的过程中，不但影响新型内燃机车的研发周期，而且增加新型内燃机车的研发成本的技术缺陷，实现了通过重新设计上集流箱以及下集流箱，即可重新分配水通道装置散热面积的目的，在缩短了新型内燃机车研发周期的同时，还降低了新型内燃机车的研发成本。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种冷却装置，包括机壳、动力装置、冷却风扇装置和水通道装置，所述水通道装置包括两个水通道结构，且每个所述水通道结构包括一上集流箱、一双流道散热器组和一下集流箱，所述双流道散热器组分别与上集流箱和下集流箱连通，所述双流道散热器组由并排设置的多个双流道散热器组成，每个双流道散热器一端设有第一端口和第二端口，另一端设有第三端口和第四端口，其特征在于，所述上集流箱和下集流箱中均设置有分隔结构；

2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，设置于所述上集流箱内部的分隔结构包括一隔板和一堵板，所述隔板沿所述上集流箱的轴向设置，且所述隔板的长度小于所述上集流箱的轴向长度；所述隔板的一边设置于所述上集流箱的高温水端口和低温水端口之间，且所述隔板的另一边设置于所述上集流箱的内壁上；且所述隔板的一端设置于所述上集流箱的一端，且所述堵板的设置方式为密封所述隔板的另一端，以形成相对密封所述第一高温水腔和第一低温水腔；以及，

设置于所述下集流箱内部的分隔结构包括一隔板和一堵板，所述隔板沿所述下集流箱的轴向设置，且所述隔板的长度小于所述下集流箱的轴向长度；所述隔板的一边设置于所述下集流箱的高温水端口和低温水端口之间，且所述隔板的另一边设置于所述下集流箱的内壁上；且所述隔板的一端设置于所述下集流箱的一端，且所述堵板的设置方式为密封所述隔板的另一端，以形成相对密封所述第二高温水腔和第二低温水腔。

3.根据权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，所述上集流箱的第一高温水腔的外壁为弧形。