具有級間旁路的兩級熱交換器的製作方法

2023-09-23 09:43:30 1

專利名稱：具有級間旁路的兩級熱交換器的製作方法
技術領域：
本申請涉及一種兩級油冷卻器，其中，當無需額外冷卻時，級間旁路引導油繞過第二級。
背景技術：
壓縮機通常需要油，油在壓縮機工作期間變熱。因此，油從壓縮機被發送經過油冷 卻器，使得油被周期性地冷卻並送回至壓縮機。壓縮機的一種應用是在空氣壓縮機中。通 常，油冷卻器大小設計成適於處理高環境溫度狀況，在該狀況下油針變得非常熱。當相同的 油冷卻器用在較低環境溫度下時，油沒有那麼熱，油冷卻器中的冷卻容量可能太高。壓縮機通常可設有限制壓縮機吸入量以減少其容量的閥，這也可導致油溫低於優 選工作溫度。壓縮機也可與改變壓縮機速度的能力相關，因此而減少其容量，這也可導致油溫 較低。與過大油冷卻器相關的熱循環可導致油冷卻器芯核中的應力，因此降低了油冷卻 器的強度和承受內壓力的能力。已提出了在多級熱交換器中包括旁路閥。但是，與這種布置相關的閥處於旁路管 線的下遊端，僅適於減少流經第二級熱交換器的流體量。

發明內容
—種流體冷卻器，包括第一級流體冷卻器和下遊的第二級流體冷卻器。流動管線 連接該第一和第二級流體冷卻器。閥檢測流動管線中流體的狀況，如果確定無需額外冷卻， 該閥則設置旁路繞過第二級流體冷卻器。結合冷卻器的空氣壓縮機作為一種操作流體冷卻 器的方法也被要求保護。本發明的這些和其他特徵可通過以下的描述和附圖中得到最佳的理解，以下為附 圖簡要描述。


圖1示意性的示出了 一種本發明的系統。圖2示出了處於另一位置的圖1所示系統。
具體實施例方式
系統20包括壓縮機22，壓縮機22從管線21接收空氣，壓縮該空氣，並朝壓縮空氣 出口 23輸送該空氣。油分離容器25位於壓縮機22的出口，並包括分離器元件17。分離器 可為已知的。分離後的油流過朝向油冷卻器27的管線125。在油冷卻器27的下遊，油經過 管線19回到壓縮機22。儘管是通過空氣壓縮機來舉例本發明，但是本發明的油冷卻器27 也可與用於其他應用的其他壓縮機結合使用，以及用於壓縮機油冷卻器之外的其他冷卻應
油冷卻器27具有至少兩級，並包括第一級24和下遊的第二級32。來自壓縮機22 的油進入第一級24中的進口集管31，然後穿過流動通道(在這裡示意性地顯示為管26)流 至排出壓力室33。空氣圍繞通道循環並冷卻油。油從排出集管33流入連接流動管線28， 該流動管線28通向連接件30，該連接件30連接油冷卻器的第二級32的進口集管34。盡 管未示出，但是第二級32也會包括油通道。應理解的是，油冷卻器級24和32以及流動通 道，可以是眾多配置的任何一種，可包括翅片等等。當進口集管34從管線30接收油時，油穿過冷卻器並至排出集管36，其隨後通向 將油返回到壓縮機22的管線。旁路管線41連接到管線28，並包括閥40。彈簧44偏置閥 到圖1所示的位置。在圖1所示位置中，油在第二級32周圍被旁通，並直接進入排出集管 36。當油無需在第二級32中額外冷卻時，閥40保持在圖1所示的位置，油將繞過第二 級32。所有冷卻都在第一級24中完成，上述所關心的問題得以避免。閥40上的傳感器42 監控管線28處的油溫度。如果油到達閥40時的油溫度在閾值之上，那麼傳感器42將驅動 閥至圖2所示的位置，在此位置上油流過閥40並至通向第二級油冷卻器32的管線30。根據圖可以理解，閥為「全開」或者「全閉」，且當處於圖1位置時閥將設置旁路完 全繞過第二級油冷卻器32。在圖2的位置中，沒有流體會流過旁路管線，旁路管線將被完全 阻斷。此外，由於閥處於旁路管線的上遊端，將沒有流體的死體積。所詳述的閥將在全開和 全閉位置之間轉換，將有一個過渡狀態，此時流體可部分地流至兩個目的地。但是，這將是 暫時狀況，閥最終將達到圖1或圖2的位置。一個實施例中，傳感器42可為蠟元件，當暴露於預定溫度時蠟元件膨脹以驅動閥 至圖2位置。另一方面，也可使用其他溫度敏感元件。此外，閥40可設有電子控制閥，其中， 電子傳感器檢測溫度並當達到預定溫度時驅動閥至圖2位置。儘管示意性的示出了閥40及其包括傳感器42和彈簧44的關聯元件，但是本領域 普通技術人員會認識到如何提供一種能夠操作以實現所述功能的閥。此外，以其他方式操 作的其他種類的閥也在本發明的範圍之內。例如，閥通常可被偏置於圖2位置，並被驅動至 圖1位置，這仍然在本發明的範圍之內。此外，儘管圖顯示了油冷卻器，但是本發明也可結合到用於油之外的其他流體的 冷卻器中。儘管已經公開了本發明的實施例，但是本領域普通技術人員應當認識到某些改變 仍在本發明範圍內。為此，應當研究下面的權利要求以確定本發明的真實範圍和內容。
權利要求
一種流體冷卻器，包括第一級流體冷卻器，下遊的第二級流體冷卻器，以及連接所述第一和第二級流體冷卻器的流動管線；以及閥，用於檢測所述流動管線中流體的狀況，如果確定無需額外冷卻，該閥則設置旁路繞過所述第二級流體冷卻器。
2.根據權利要求1所述的流體冷卻器，其中，所述閥檢測流體的溫度。
3.根據權利要求2所述的流體冷卻器，其中，所述流動管線接有旁路管線，所述旁路管 線與所述閥連通。
4.根據權利要求1所述的流體冷卻器，其中，所述閥包括溫度敏感傳感器，當達到預定 溫度時，溫度敏感傳感器膨脹以移動閥來阻斷所述旁路。
5.根據權利要求1所述的流體冷卻器，其中，油從壓縮機穿過所述流體冷卻器。
6.根據權利要求1所述的流體冷卻器，其中，在所述第二級流體冷卻器的下遊端具有 排出集管，流體被旁通直接進入排出集管。
7.根據權利要求6所述的流體冷卻器，其中，所述第二級流體冷卻器也具有進口集管， 在所述進口集管和所述排出集管之間設置有流動通道，所述流動通道允許包含的流體在穿 過所述流動通道時被空氣冷卻。
8.根據權利要求1所述的流體冷卻器，其中，所述閥位於旁路管線的上遊端。
9.一種壓縮機，包括具有進油口的壓縮機；以及供油管線和流體回流管線，所述供油管線從所述壓縮機通向流體冷卻器，所述流體回 流管線從所述流體冷卻器回到所述壓縮機，所述流體冷卻器包括第一級流體冷卻器和下遊 的第二級流體冷卻器、流動管線以及閥，所述流動管線連接所述第一和第二級流體冷卻器， 所述閥用於檢測所述流動管線中流體的狀況，如果確定無需額外冷卻所述閥則設置旁路繞 過所述第二級流體冷卻器。
10.根據權利要求9所述的壓縮機，其中，所述閥檢測流體的溫度。
11.根據權利要求10所述的壓縮機，其中，所述流動管線接有旁路管線，所述旁路管線 與所述閥連通。
12.根據權利要求9所述的壓縮機，其中，在所述第二級流體冷卻器的下遊端具有排出 集管，流體被旁通直接進入排出集管。
13.根據權利要求12所述的壓縮機，其中，所述第二級流體冷卻器也具有進口集管，在 所述進口集管和所述排出集管之間設置有流動通道，所述流動通道允許包含的流體在穿過 所述流動通道時被空氣冷卻。
14.根據權利要求9所述的壓縮機，其中，所述閥包括溫度敏感傳感器，當達到預定溫 度時，溫度敏感傳感器膨脹以移動閥來阻斷所述旁路。
15.根據權利要求9所述的壓縮機，其中，所述閥位於旁路管線的上遊端。
全文摘要
本發明公開了一種具有級間旁路的兩級熱交換器。一種流體冷卻器，包括第一級流體冷卻器和下遊的第二級流體冷卻器。流動管線連接該第一和第二級流體冷卻器。閥檢測流動管線中流體的狀況，如果確定無需額外冷卻，該閥則設置旁路繞過第二級流體冷卻器。結合該冷卻器的空氣壓縮機作為一種操作流體冷卻器的方法也被要求保護。
文檔編號F04B39/06GK101892975SQ201010118630
公開日2010年11月24日 申請日期2010年2月12日 優先權日2009年2月13日
發明者A·麥戴維, B·M·泰利什, R·A·庫恩蒂斯 申請人:薩萊爾公司