[发明专利]空气-液体热交换器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年4月5日提交的英国专利申请No.1204677.7的优先权，该申请整体内容为所有目的通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及热交换器，并具体涉及用作内燃发动机中增压空气冷却器的热交换器。

背景技术

增压内燃发动机（例如通过涡轮增压器）可包括增压空气冷却器，其经配置在空气吸入发动机之前冷却空气。增压空气冷却器，有时称为中冷器，可被安装在机动车辆的前部。然后，当机动车辆运行时，随着增压空气穿过中冷器，增压空气可被冷却。这类中冷器由于低效，一般尺寸大，且难以安装在机动车辆中。这类中冷器还可具有空气流导管，所述空气流导管具有从机动车辆前部延伸到发动机和增压空气源的大直径。没有装置迫使空气通过中冷器的情况下，当机动车辆静止或低速行驶时，潜在冷却量非常有限。此外，潜在冷却量由穿过增压空气冷却器的环境空气温度影响，并因此当发动机在高环境温度高负载下操作时，不得不使用较大的增压冷却器，而不是使用适于在较低环境温度下运行的增压冷却器。

在一些方法中，提供了常常称为水冷增压空气冷却器（WCCAC）的空气-液体型热交换器，从而在增压空气被吸入发动机之前冷却它。使用这类WCCAC，增压空气穿过封闭盒或壳体从而冷却空气。壳体包括具有若干通道的热交换器，液体冷却剂通过所述通道，并具有热耦接至通道的翼片，增压空气通过所述通道用于冷却。这类热交换器通常形状是矩形或方形，且增压空气进入热交换器处的热交换器增压空气流面积基本上与增压空气流出热交换器处的增压空气流面积相同。

发明人在此已认识到这类方法的问题。该翼片位于还具有降低热交换器的整体效率的轮廓的增压空气流内。

发明内容

本发明提供了具有提高效率的空气-液体型热交换器的系统。

在一个示例中，空气-液体热交换器包括翼片管块，该翼片管块经配置容纳从翼片管块的空气入口端流向翼片管块的空气出口端的空气流。翼片管块空气入口端的入口空气流面积可大于翼片管块空气出口端的出口空气流面积。

以这种方式，空气-液体型热交换器可具有提高的效率，并用作增压空气冷却器。

当单独或结合附图采用时，本描述的上述优点和其它优点和特征，将易于从下面详细描述中明显看出。

应该理解，提供的上述发明内容以简化的形式介绍了在详细描述中进一步描述的概念选择。这并不意味着识别要求主题的关键或基本特征，该要求主题的保护范围由随附在具体实施方式之后的权利要求唯一限定。此外，该要求主题不限于解决本公开上面或任何部分中提到的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1是根据本公开实施例具有热交换器的发动机的示意图。

图2A是根据本公开实施例的热交换器的示意性平面视图。

图2B是在箭头X方向上图2A的热交换器的端视图。

图2C是在箭头Y方向上图2A的热交换器的端视图。

图2D是在箭头Z方向上图2A的热交换器的侧视图。

图3是根据本公开实施例，具有热交换器的增压空气冷却器组件的透视图。

图4是图3的增压空气冷却器组件的平面视图，其示出通过热交换器的液体冷却剂流的方向，和通过热交换器的增压空气流的方向。

图5A是现有技术空气-液体热交换器的透视图。

图5B是图5A的热交换器的平面视图，其示出通过热交换器的增压空气流的方向。

图5C是示出当增压空气通过图5A的热交换器时增压空气速度的绘图。

图5D是示出当增压空气通过图5A的热交换器时增压空气温度的绘图。

图5E是示出图5A的热交换器叶片或翼片密度的绘图。

图6A是根据本公开实施例构造的空气-液体热交换器的透视图。

图6B是图6A的热交换器的平面视图，其示出通过热交换器的增压空气流的方向。

图6C是示出当增压空气通过图6A的热交换器时增压空气速度的绘图。

图6D是示出当增压空气通过图6A的热交换器时增压空气温度的绘图。

图6E是示出图6A的热交换器的叶片或翼片密度的绘图。

具体实施方式