[其他]發(fā)動機(jī)用封閉蒸發(fā)式冷卻系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85108024
• 申請日: 1985-11-02
• 公開（公告）號: CN85108024A
• 公開（公告）日: 1987-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 西田毅;磯田光正
• 申請（專利權(quán)）人: 久保田鐵工株式會社
• 主分類號: F01P3/22
• 分類號: F01P3/22;F01P3/18
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利代理部
• 代理人: 劉征,陳申賢

本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)用封閉蒸發(fā)式冷卻系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個冷凝器。該冷凝器是用來凝蒸汽的。蒸汽在發(fā)動機(jī)的水套中產(chǎn)生。并進(jìn)入冷凝管，當(dāng)蒸汽通過冷凝管時與大氣進(jìn)行熱交換，這時蒸汽就凝結(jié)了。

眾所周知，封閉蒸發(fā)式冷卻系統(tǒng)在節(jié)省冷卻水用量上較循環(huán)冷卻系統(tǒng)更為優(yōu)越，這是由于蒸發(fā)過程中有潛熱的作用。在封閉蒸發(fā)式冷卻系統(tǒng)中，冷卻水在水套中蒸發(fā)成為蒸汽，進(jìn)入冷凝管并在其中凝結(jié)。

然而，前者在失水方面仍有缺陷，而且冷卻效率也較低。

為了減少失水，一個橫置式（臥式）發(fā)動機(jī)所用封閉蒸發(fā)式冷卻系統(tǒng)的改進(jìn)型在日本實(shí)用新型公報(bào)第44-28022號上刊登公開。該系統(tǒng)由一個安裝在冷凝器一側(cè)的副水箱、一個連通副水箱與冷凝器上箱的連接管，以及一個安裝在副水箱上部的壓力閥組成。這樣的系統(tǒng)便可冷卻并凝結(jié)來自冷凝器上箱、在連接管中的蒸汽，并將凝結(jié)的水在副水箱中保存。

上述改進(jìn)后的系統(tǒng)可以基本解決冷卻水損失的問題。然而，該系統(tǒng)卻存在冷卻水必須先輸?shù)礁彼渲?，因而?dāng)發(fā)動機(jī)長時間運(yùn)轉(zhuǎn)時，就會發(fā)生水套中冷卻水不足的問題。而且由于連接兩箱的連接管中蒸汽的凝結(jié)，引起冷凝器上箱內(nèi)的壓力下降，而使蒸汽在冷凝管中開始凝結(jié)的溫度也下降。作為上箱內(nèi)蒸汽的凝結(jié)溫度和壓力下降的結(jié)果。蒸汽在冷凝管內(nèi)較高的位置就開始凝結(jié)，并且凝結(jié)的水從這些位置開始沿著管子內(nèi)壁下流。只要凝結(jié)的水一開始沿冷凝管內(nèi)壁下降，每根管中冷凝水的體積，由于其不斷吸收沿冷凝管上升的蒸汽中的水珠而增大。這樣，體積增大了的凝結(jié)水在較高的位置上便堵住了冷凝管的內(nèi)通道。因此，管中的凝結(jié)水很容易被水套內(nèi)有壓力的蒸汽不斷地輸入冷凝器的上箱，并伴隨著輕度的沖擊性壓力脈動。而且每根冷凝管上端與冷凝器下部用銅焊或錫焊連接的部分，由于通過其中蒸汽的加熱和凝結(jié)水的冷卻，反復(fù)不斷地膨脹與收縮，其頻率可高達(dá)。例如：每分鐘三次，由于膨脹與收縮的變化。一個交變的熱應(yīng)力就作用在這銅焊或錫焊的部分上，而且就會由于銅焊或錫焊材料的疲勞產(chǎn)生裂紋。

因此，本發(fā)明的基本目的就是采用降低作用在每根冷凝管頂端與上箱下底板間銅焊或錫焊部分熱應(yīng)力的方法來延長冷凝器的壽命。

本發(fā)明的另一個目的是減少水套中冷卻水由于長期使用造成的失水。

為上述目的，根據(jù)本發(fā)明，發(fā)動機(jī)用封閉蒸發(fā)式冷卻系統(tǒng)。由下列部分組成：一個在發(fā)動機(jī)上壁有開口的水套;一個冷凝器，帶有上箱、一塊底板及冷凝管;一個圍繞上述開口、為將上述底板安裝到冷凝器上而制成的座套;一個為調(diào)節(jié)上述上箱內(nèi)壓而設(shè)置的調(diào)壓閥。上述每根冷凝管的上端均穿過所述上箱的箱底壁并用銅或錫焊接于其上。其下端各自穿過底板并用銅或錫焊于其上。本發(fā)明中改進(jìn)的部分為：一個為吸收上箱內(nèi)壓變化的減振管，該管一端與裝在發(fā)動機(jī)水套上側(cè)的冷凝器的上箱溝通，另一端則與調(diào)壓閥相連。

減振管吸收了上箱內(nèi)的壓力變化，并將平均內(nèi)壓傳遞到調(diào)壓閥上。該調(diào)壓閥對上箱中任何較小的、沖擊性的壓力變化或內(nèi)壓脈沖均不作出反應(yīng)。這樣，存積在上箱的平均內(nèi)壓比已知系統(tǒng)所保持的內(nèi)壓要高。其結(jié)果就是蒸汽在較高的溫度下和冷凝管中較低的位置上開始凝結(jié)，從而凝結(jié)水沿管壁下落之前從蒸汽中吸收的水滴也大大減少，不致于使凝結(jié)水的體積增大到阻塞冷凝管的內(nèi)通道。因此，一方面，冷凝水難以進(jìn)入上箱，冷凝管上端與上箱下底板用銅或錫焊接的部分不再受交變的熱負(fù)荷，這樣該接合部可免于由長時受熱應(yīng)力而產(chǎn)生斷裂。而且，在另一方面，由于冷凝水不再阻塞冷凝管的內(nèi)通道，冷凝后的水便可以平穩(wěn)而又迅速地回到水套中。這樣水套中冷卻水的損失幾乎可全部消除。以及由于水面下降引起冷卻效率的下降也可在長時間內(nèi)得以防止。

減振管要求盡可能做得又細(xì)又長，并且減振管在某中間部位上可設(shè)置一種限流裝置，以獲得較好的減振性能。

減振管最好用絕熱非金屬材料制成，以避免蒸汽在其中凝結(jié)。

根據(jù)在寒冷季節(jié)的觀察：調(diào)壓閥常常被其內(nèi)凍成冰的冷凝水固定在關(guān)閉位置上。這樣，冷凝器中的內(nèi)壓將上升，以至其由于其中不正常的壓力而受損壞。因此，將調(diào)壓閥置于外殼上。或安裝在發(fā)動機(jī)的上壁上較為有利，這樣即可將發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的熱量傳至其上，以解其凍。

通過閱讀對本發(fā)明的下列說明。便可更清楚更深入細(xì)致地了解它。說明中談到有關(guān)的圖紙其中相類似的零部件標(biāo)有相同的號碼。其中：

圖1：為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選應(yīng)用實(shí)例的一個局部垂直剖面圖。

圖2：為按本發(fā)明，帶有封閉蒸發(fā)式冷卻系統(tǒng)的汽油發(fā)動機(jī)的垂直剖面圖。

圖3：為本發(fā)明的封閉蒸發(fā)式冷卻系統(tǒng)的分解透視圖。

圖4：為與圖1相似的，按本發(fā)明所做的另一個優(yōu)選應(yīng)用實(shí)例的局部垂直剖面圖。