热交换组件及其组装方法、热交换设备、工程机械技术

本发明专利技术涉及一种热交换组件及其组装方法、热交换设备、工程机械，该组件包括：多个热交换单元，每个热交换单元包括一芯体和连接在该芯体两端的贮水室，所述芯体与其两端的贮水室流体连通，其中，所述多个热交换单元通过连接组件在贮水室部位至少部分重叠地串接，使得在各热交换单元芯体侧面交错地形成凹进空间，所串接的多个热交换单元之间流体连通。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热交换组件，更具体地涉及一种用于对机器动力系统 进行散热的热交换组件。本专利技术还涉及组装这种热交换组件的方法以及包 含这种热交换组件的设备与包含该设备的工程机械。
技术介绍
一般而言，重型机械设备如建筑机械的工作环境非常恶劣，在带有散 热器的发动机系统中，散热器常常可能被损坏。 一旦整个散热器损坏，需 要替换或维修整个散热器，有时不得不拆卸用于冷却液压装置工作油的油 冷却器以及用于冷却已压缩的增压空气的空气-空气后冷却器，不仅费时而 且成本高。另外，由于建筑机械中冷却系统结构复杂，冷却系统中各冷却 器的布置结构和设计对冷却系统的冷却效率以及设置空间的紧凑性影响很 大，并且如果结构不利于拆卸或清洗，对于维修和更换来说费时费力。中国专利申请文献CN1417051A中公开了 一种建筑机械用冷却装置， 其中，风扇的通风路径上设有带开口部的机架，在机架的开口部并列地设 置散热器、油冷却器和后冷却器，这些热交换器大致在同一平面上。所述 散热器、油冷却器和后冷却器中的至少一个可以从所述机架上拆卸。这种 建筑机械用冷却装置虽然在拆卸、清洗、维修方面提供了方便，但是该冷 却装置与其它传统冷却装置一样存在空间效率的问题。在可用空间有限的 建筑机械中，并列布置散热器、油冷却器和后冷却器的冷却装置的应用是 有一定局限性的。另外，如日本特开2002-371845公开的建筑机械用冷却装置中，散热 器竖立设置在靠发动机驱动的风扇的前面，散热器前面竖立设置油冷却器，而后冷却器水平设置在散热器、油冷却器前上方，这样布置的冷却装置除 不方便拆卸维修外，总体散热效率不高。本专利技术的目的是克服上述的一个或多个问题。
技术实现思路
本专利技术一方面提供了一种热交换组件。该组件包括多个热交换单元， 每个热交换单元包括一芯体和连接在该芯体两端的贮水室，所述芯体与其 两端的贮水室流体连通，其中，所述多个热交换单元通过连接组件在ji&水 室的部位至少部分重叠地串联连接，使得在各热交换单元芯体侧面交错地 形成凹进空间，并且相互串联连接的热交换单元之间流体连通。本专利技术的又一方面提供了 一种组装热交换组件的方法。该方法包括 提供多个热交换单元，每个热交换单元包括一芯体和连接在该芯体两端并 与之流体连通的贮水室；连接所述热交换单元，在所述热交换单元的]3i水 室部位利用连接组件将所述热交换单元至少部分重叠地串联连接，使得在 各热交换单元芯体侧面交错地形成凹进空间，并且使各热交换单元之间流 体连通。本专利技术的另 一方面是提供一种热交换设备，该热交换设备包括多个如 上所述的热交换组件。本专利技术的再一方面则提供了 一种工程机械，该工程机械包括上述热交 换设备。附图说明图1示意性示出根据本专利技术的热交换设备，其装配有根据本专利技术的热 交换组件；图2示出构成本专利技术的热交换组件的热交换单元的分解透视图； 图3示意性示出相邻热交换单元的贮水室之间的连接；以及 图4示意性示出根据本专利技术的热交换设备的一种布置。具体实施例方式在下面的说明中，"侧向"或"侧面"是指图1中的左右方向或在左 右方向上相对的表面，"端面"是指图1中沿上下方向相对的表面。图1示出根据本专利技术的热交换设备，该设备包括根据本专利技术的热交换组件、设置在该热交换组件侧面的油冷却器7和空气-空气后冷却器8以及 分别连接在该热交换组件的首端和末端的进口水箱1、出口水箱2。该热交 换组件由多个热交换单元组成，每个热交换单元包括位于中间的芯体3以 及连接在芯体两端的贮水室。根据流体30进出该芯体3或该热交换单元的 方向，位于芯体两端的贮水室可分为进水室5和出水室6。稍后将对热交 换单元进行详细的说明。在该热交换组件中，每对相邻热交换单元在其|& 水室部位，完全或是部分重叠地串联连接，使得在热交换单元的芯体3的 两侧交错地形成凹进空间。在图1所示的优选实施例中，所述多个热交换 单元在相应贮水室的侧面处部分重叠地串联连接。当然，所述热交换单元 也可在其相应贮水室的端面上部分重叠地串联连接。所形成的凹进空间可 用于放置冷却器如油冷却器和空气-空气后冷却器等。根据图1的优选实施例，流体30从进口水箱1进入第一热交换单元， 在第一热交换单元的进水室5转向进入第一热交换单元的芯体3，然后进 入该第一热交换单元的出水室6，最后在该出水室6转向排出第一热交换 单元并进入第二热交换单元，接着，以类似方式进入第三热交换单元，最 后从出口水箱2排出，这样使得流体30呈Z形曲折流动。在流体30流过 每个热交换单元的芯体3时，该流体30的热量都会被传递至外部环境，如 流动的空气。应该理解，流体30可以是水、乙二醇或7K/乙二醇混合物。 当然，热交换组件中热交换单元的数量也不仅限于三个。图2示出組成热交换组件的热交换单元的一个示例性实施例。该热交 换单元包括芯体3、进水室5和出水室6，进水室5和出水室6在同一侧的 侧壁上具有用于使流体30通过的连通孔21。进水室5和出水室6的彼此 相对的端面具有狭缝15。芯体3可包括多个用于流体流动通过其中的扁平 空心体IO、外翅片9和间隔块20。所述扁平空心体10的两端开口并且分别插入进水室5和出水室6的端面上的狭缝15，从而与进水室5和出水室 6流体连通。该扁平空心体10可通过外翅片9隔开，该外翅片9可钎焊在 各扁平空心体IO的外表面上以增大其外表面面积从而有助于热传递。间隔 块20位于夹在两个扁平空心体之间的翅片的两端，并通过例如钎焊连接到 所述两个扁平空心体上，以起到支承、加固的作用。外翅片9可由薄金属 板通过弯曲或其它方式形成为所希望的构型。其构型应考虑到使环境空气 自由流过外翅片，从而使得环境空气能够将扁平空心体和外翅片的热量带 走。外翅片可具有多种不同构型，包括例如蛇形、锯齿形、百叶形和波形。 为了加强换热，还可以在扁平空心体内插置内翅片，或者釆用其它方式改 变扁平空心体内流体的流动形式从而增强换热效果。在一种实施例中，芯 体3也可以不包括外翅片9和间隔块20。图3示例性示出相邻热交换单元的贮水室之间的连接，其中左侧的贮 水室5，例如表示在流体流动方向上处于下游的热交换单元的进水室，右 侧的^水室6，例如表示与W目邻的处于上游的热交换单元的出水室。如 图3所示，所述贮水室5、 6 (分属相邻热交换单元)通过侧壁上的连通孔 21流体连通。所述连通孔21为阶梯通孔，其中直径较大的孔段设置成比 直径较小的孔段更远离相应贮水室的内部空间。横跨所述l&水室5和6的 对应侧壁上的连通孔21，设有一连通管41，该连通管41的两端401、 402 分别伸入贮水室5和6之内。连通管41优选由金属制成，但也可由例如橡 胶等其它材料制成。连通管41沿其长度方向在中部具有一用于将该连通管 保持就位的圆周凸缘403。在贮水室5、 6的连通孔21的直径较大的孔段 内分别设有环形橡胶垫片546、 646，以便通过夹紧连通管41的圆周凸缘 403而将该连通管42固定就位。优选所述橡胶垫片546、 646的外径略大 于该圆周凸缘403的外径，以避免该圆周凸缘403的侧面直接抵靠]i&水室 5、 6的壁。在本专利技术的实施例中，贮水室5与贮水室6通过连接组件50实现可拆 卸连接。在图3所示的优选实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热交换组件，该组件包括：　多个热交换单元，每个热交换单元包括一芯体和连接在该芯体两端的贮水室，所述芯体与其两端的贮水室流体连通，　其中，所述多个热交换单元通过连接组件在贮水室部位至少部分重叠地串联连接，使得在各热交换单元芯体 侧面交错地形成凹进空间，并且相互串联连接的热交换单元之间流体连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杰森卡特，田国平，
申请(专利权)人：卡特彼勒科技新加坡有限公司，
类型：发明
国别省市：SG[新加坡]