热交换器及小型航空发动机滑油系统技术方案

技术编号:34973986 阅读:36 留言:0更新日期:2022-09-21 14:14
本申请涉及一种热交换器,属于航空设备领域,包括有上盖、下盖以及换热器,上盖和下盖之间形成有空腔,换热器位于空腔内,换热器朝向上盖一侧设置有热流体通道,换热器朝向下盖一侧设置有冷流体通道,上盖上设置有与热流体通道的进入端相连通的热流体进入口以及与热流体通道的排出端相连通的热流体排出口;下盖上设置有与冷流体通道的进入端相连通的冷流体进入口以及与冷流体通道的排出端相连通的冷流体排出口,流经热流体通道内的热流体与流经冷流体通道内部的冷流体之间可进行热交换。本申请还公开了一种小型航空发动机滑油系统,本申请具有满足了小型航空发动机对热交换器的要求,解决小型航空发动机滑油回收利用难的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
热交换器及小型航空发动机滑油系统


[0001]本申请涉及航空设备的领域,尤其是涉及一种热交换器及小型航空发动机滑油系统。

技术介绍

[0002]热交换器是一种常见的工业产品,广泛引用于航空航天、化工、医药等领域,用于实现不同温度流体间的热量交换。如在航空发动机滑油系统中,经过对轴承、齿轮等转动部件润滑后的滑油温度较高,在流回滑油箱前需要利用发动机进口冷空气或发动机燃油对其进行冷却,实现对滑油的回收循环利用,提高发动机性能,这个滑油回收冷却过程即通过热交换器实现。
[0003]小型航空发动机由于重量和体积的限制,要求热交换器具有体积小,重量轻,换热效率高、流阻小、工况适应范围宽等特点,这些技术特点普通热交换器难以胜任。由于普通的热交换器不具有上述的特点,因此很多小型航空发动机为规避滑油系统回收难的技术问题,采用的技术方案是不对滑油进行回收,通过牺牲发动机性能规避滑油系统回收循环利用难的问题。

技术实现思路

[0004]为了满足了小型航空发动机对热交换器的要求,解决小型航空发动机滑油回收利用难的问题,本申请提供一种热交换器及小型航空发动机滑油系统。
[0005]本申请提供的一种热交换器采用如下的技术方案:
[0006]一种热交换器,包括有上盖、下盖以及换热器,所述上盖和下盖之间形成有空腔,所述换热器位于所述空腔内,所述换热器朝向上盖一侧设置有热流体通道,所述换热器朝向下盖一侧设置有冷流体通道,所述上盖上设置有与所述热流体通道的进入端相连通的热流体进入口以及与所述热流体通道的排出端相连通的热流体排出口;所述下盖上设置有与所述冷流体通道的进入端相连通的冷流体进入口以及与所述冷流体通道的排出端相连通的冷流体排出口,流经热流体通道内的热流体与流经冷流体通道内部的冷流体之间可进行热交换。
[0007]通过采用上述技术方案,热交换器的结构简单,结构强度高,热流体通道和冷流体通道位于换热器的两面从而实现直接换热,提高换热效率。
[0008]可选的,所述热流体通道与所述热流体通道均为自换热器的中心向换热器边缘呈螺旋迷宫状或者阿基米德螺旋状,所述热流体通道与冷流体通道之间相互嵌套。
[0009]通过采用上述技术方案,延长流体在热流体通道和冷流体通道内的流通时间,从而使热流体通道内的热流体能够充分的与冷流体通道内的冷流体进行热交换,提升热交换的效率。
[0010]可选的,所述热流体通道位于换热器中心处的一端为所述热流体通道的进入端,所述热流体通道位于所述换热器边缘处的一端为所述热流体通道的排出端;所述冷流体通
道位于换热器边缘处的一端为所述冷流体通道的进入端,所述冷流体通道位于换热器中心处的一端为所述冷流体通道的排出端。
[0011]通过采用上述技术方案,使热流体通道内热流体的流动方向与冷流体通道内的冷流体的流动方向相反,冷流体进入到冷流体通道后,首先与降温后的热流体之间进行换热,使冷流体的温度逐渐升高,随着冷流体在冷流体通道内流动逐渐向热流体通道的进入端靠近,冷流体的温度逐渐升高从而带走热流体所含的热量,提高冷流体与热流体之间的热量交换效率。
[0012]可选的,所述上盖的内部还设置有将热流体通道的排出端与热流体进入口连通的连通孔,所述连通孔内安装有阀门,所述阀门用于控制所述连通孔与所述热流体进入口之间的连通或断开。
[0013]通过采用上述技术方案,发动机在起动阶段,发动机刚开始工作,此时滑油温度低、压力低,为减少滑油流通阻力,将阀门打开,热流体可减少在热交换器中的流通路径。当发动机起动完成后,滑油温度上升,当滑油温度升高到一定的值后,控制阀门关闭,此时滑油流经热流体通道,增加换热量。
[0014]可选的,所述换热器的边缘与所述上盖之间以及换热器的边缘与下盖之间均设置有密封件。
[0015]通过采用上述技术方案,保证换热器与上盖和下盖之间的密封性,降低出现漏液的情况。
[0016]可选的,所述上盖以及下盖的外侧表面均设置有散热翅片。
[0017]通过采用上述技术方案,能够加快上盖和下盖热量的排放。
[0018]可选的,所述上盖与下盖之间通过螺栓固定。
[0019]通过采用上述技术方案,便于将上盖和下盖进行组装以及拆卸。
[0020]本申请提供的一种小型航空发动机滑油系统采用如下的技术方案:
[0021]一种小型航空发动机滑油系统,包括有滑油箱、滑油滤、滑油泵、压力传感器、滑油腔、滑油温度传感器、上述热交换器以及油气分离器,所述滑油箱的排出端通过管道与所述滑油滤的进入端相连通;所述滑油滤的排出端通过管道与所述滑油泵的进入端相连通;所述滑油泵的排出端通过管道与压力传感器的进入端相连通;所述压力传感器的排出端通过管道与滑油腔的进入端相连通;所述滑油腔的排出端通过管道与滑油温度传感器的进入端相连通;所述滑油温度传感器的排出端与换热器的热流体进入口相连通;所述热交换器的热流体排出口通过管道与油气分离器的进入端相连通;经过油气分离器分离出的油通过管道送回到滑油箱内。
[0022]通过采用上述技术方案,能够实现小型航空器对滑油的回收循环利用,提高发动机性能。
[0023]可选的,所述滑油泵和压力传感器之间的管道与滑油箱与滑油滤之间的管道之间设置有回流管,回流管上安装有泄压阀。
[0024]通过采用上述技术方案,当压力过大的时候,泄压阀能够卸掉一部分的压力,防止管道内压力过大,起到对于小型航空发动机滑油系统的保护。
[0025]综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
[0026]1.热交换器的结构简单,结构强度高,热流体通道和冷流体通道位于换热器的两
面从而实现直接换热,提高换热效率;
[0027]2.发动机在起动阶段,发动机刚开始工作,此时滑油温度低、压力低,为减少滑油流通阻力,将阀门打开,热流体可减少在热交换器中的流通路径。当发动机起动完成后,滑油温度上升,当滑油温度升高到一定的值后,控制阀门关闭,此时滑油流经热流体通道,增加换热量;
[0028]3.热流体通道内热流体的流动方向与冷流体通道内的冷流体的流动方向相反,提高热流体与冷流体之间的换热效率。
附图说明
[0029]图1是本申请实施例一的热交换器的结构示意图;
[0030]图2是本申请实施例一的热交换器的剖视图;
[0031]图3是本申请实施例一的换热器安装在下盖内且上盖与下盖分离状态下的结构示意图;
[0032]图4是本申请实施例一的换热器安装在上盖内且下盖与上盖分离状态下的结构示意图;
[0033]图5是本申请实施例二的热交换器的爆炸图;
[0034]图6是本申请实施例二的换热器的剖视图;
[0035]图7是本申请实施例中公开的小型航空发动机滑油系统的结构示意图。
[0036]附图标记说明:1、上盖;11、热流体进入口;12、热流体排出口;13、连通孔;14、电磁阀;15、第一散热翅片;2、下盖;21、冷流体本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热交换器,其特征在于:包括有上盖(1)、下盖(2)以及换热器(3),所述上盖(1)和下盖(2)之间形成有空腔(4),所述换热器(3)位于所述空腔(4)内,所述换热器(3)朝向上盖(1)一侧设置有热流体通道(31),所述换热器(3)朝向下盖(2)一侧设置有冷流体通道(32),所述上盖(1)上设置有与所述热流体通道(31)的进入端相连通的热流体进入口(11)以及与所述热流体通道(31)的排出端相连通的热流体排出口(12);所述下盖(2)上设置有与所述冷流体通道(32)的进入端相连通的冷流体进入口(21)以及与所述冷流体通道(32)的排出端相连通的冷流体排出口(22),流经热流体通道(31)内的热流体与流经冷流体通道(32)内部的冷流体之间可进行热交换。2.根据权利要求1所述的一种热交换器,其特征在于:所述热流体通道(31)与所述热流体通道(31)均为自换热器(3)的中心向换热器(3)边缘呈螺旋迷宫状或者阿基米德螺旋状,所述热流体通道(31)与冷流体通道(32)之间相互嵌套。3.根据权利要求2所述的一种热交换器,其特征在于:所述热流体通道(31)位于换热器(3)中心处的一端为所述热流体通道(31)的进入端,所述热流体通道(31)位于所述换热器(3)边缘处的一端为所述热流体通道(31)的排出端;所述冷流体通道(32)位于换热器(3)边缘处的一端为所述冷流体通道(32)的进入端,所述冷流体通道(32)位于换热器(3)中心处的一端为所述冷流体通道(32)的排出端。4.根据权利要求1所述的一种热交换器,其特征在于:所述上盖(1)的内部还设置有将热流体通道(31)的排出端与热流体进入口(11)连通的连通孔(13),所述连通孔(13)内安装有阀门,所述阀门用于控制所述连通孔(13)与...

【专利技术属性】
技术研发人员:李绍利
申请(专利权)人:北京金朋达航空科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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