[发明专利]具有级间旁路的两级热交换器

说明书

技术领域

本申请涉及一种两级油冷却器，其中，当无需额外冷却时，级间旁路引导油绕过第二级。

背景技术

压缩机通常需要油，油在压缩机工作期间变热。因此，油从压缩机被发送经过油冷却器，使得油被周期性地冷却并送回至压缩机。压缩机的一种应用是在空气压缩机中。通常，油冷却器大小设计成适于处理高环境温度状况，在该状况下油针变得非常热。当相同的油冷却器用在较低环境温度下时，油没有那么热，油冷却器中的冷却容量可能太高。

压缩机通常可设有限制压缩机吸入量以减少其容量的阀，这也可导致油温低于优选工作温度。

压缩机也可与改变压缩机速度的能力相关，因此而减少其容量，这也可导致油温较低。

与过大油冷却器相关的热循环可导致油冷却器芯核中的应力，因此降低了油冷却器的强度和承受内压力的能力。

已提出了在多级热交换器中包括旁路阀。但是，与这种布置相关的阀处于旁路管线的下游端，仅适于减少流经第二级热交换器的流体量。

发明内容

一种流体冷却器，包括第一级流体冷却器和下游的第二级流体冷却器。流动管线连接该第一和第二级流体冷却器。阀检测流动管线中流体的状况，如果确定无需额外冷却，该阀则设置旁路绕过第二级流体冷却器。结合冷却器的空气压缩机作为一种操作流体冷却器的方法也被要求保护。

本发明的这些和其他特征可通过以下的描述和附图中得到最佳的理解，以下为附图简要描述。

附图说明

图1示意性的示出了一种本发明的系统。

图2示出了处于另一位置的图1所示系统。

具体实施方式

系统20包括压缩机22，压缩机22从管线21接收空气，压缩该空气，并朝压缩空气出口23输送该空气。油分离容器25位于压缩机22的出口，并包括分离器元件17。分离器可为已知的。分离后的油流过朝向油冷却器27的管线125。在油冷却器27的下游，油经过管线19回到压缩机22。尽管是通过空气压缩机来举例本发明，但是本发明的油冷却器27也可与用于其他应用的其他压缩机结合使用，以及用于压缩机油冷却器之外的其他冷却应用。

油冷却器27具有至少两级，并包括第一级24和下游的第二级32。来自压缩机22的油进入第一级24中的进口集管31，然后穿过流动通道(在这里示意性地显示为管26)流至排出压力室33。空气围绕通道循环并冷却油。油从排出集管33流入连接流动管线28，该流动管线28通向连接件30，该连接件30连接油冷却器的第二级32的进口集管34。尽管未示出，但是第二级32也会包括油通道。应理解的是，油冷却器级24和32以及流动通道，可以是众多配置的任何一种，可包括翅片等等。

当进口集管34从管线30接收油时，油穿过冷却器并至排出集管36，其随后通向将油返回到压缩机22的管线。旁路管线41连接到管线28，并包括阀40。弹簧44偏置阀到图1所示的位置。在图1所示位置中，油在第二级32周围被旁通，并直接进入排出集管36。

当油无需在第二级32中额外冷却时，阀40保持在图1所示的位置，油将绕过第二级32。所有冷却都在第一级24中完成，上述所关心的问题得以避免。阀40上的传感器42监控管线28处的油温度。如果油到达阀40时的油温度在阈值之上，那么传感器42将驱动阀至图2所示的位置，在此位置上油流过阀40并至通向第二级油冷却器32的管线30。

根据图可以理解，阀为“全开”或者“全闭”，且当处于图1位置时阀将设置旁路完全绕过第二级油冷却器32。在图2的位置中，没有流体会流过旁路管线，旁路管线将被完全阻断。此外，由于阀处于旁路管线的上游端，将没有流体的死体积。所详述的阀将在全开和全闭位置之间转换，将有一个过渡状态，此时流体可部分地流至两个目的地。但是，这将是暂时状况，阀最终将达到图1或图2的位置。

一个实施例中，传感器42可为蜡元件，当暴露于预定温度时蜡元件膨胀以驱动阀至图2位置。另一方面，也可使用其他温度敏感元件。此外，阀40可设有电子控制阀，其中，电子传感器检测温度并当达到预定温度时驱动阀至图2位置。

尽管示意性的示出了阀40及其包括传感器42和弹簧44的关联元件，但是本领域普通技术人员会认识到如何提供一种能够操作以实现所述功能的阀。此外，以其他方式操作的其他种类的阀也在本发明的范围之内。例如，阀通常可被偏置于图2位置，并被驱动至图1位置，这仍然在本发明的范围之内。

此外，尽管图显示了油冷却器，但是本发明也可结合到用于油之外的其他流体的冷却器中。

尽管已经公开了本发明的实施例，但是本领域普通技术人员应当认识到某些改变仍在本发明范围内。为此，应当研究下面的权利要求以确定本发明的真实范围和内容。