專利名稱：用于傳遞熱量的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)涉及用于傳遞熱量的設(shè)備，具有熱交換器和動(dòng)力交換單元。
背景技術(shù)：
本部分提供與本公開(kāi)相關(guān)的背景信息，其沒(méi)有必要是現(xiàn)有技術(shù)。用于冷卻液體的 裝置是已知的；然而，這種裝置都存在限制。傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)可以用來(lái)冷卻液體，這些液 體可能由于多種原因中的任意一種而需要冷卻。在傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)的一個(gè)例子中，外部源或 能量源，如電力必須用來(lái)驅(qū)動(dòng)例如使諸如R-132之類的制冷劑進(jìn)行循環(huán)的制冷系統(tǒng)的壓縮 機(jī)。在傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)的另一個(gè)例子中，代替電力驅(qū)動(dòng)，可以機(jī)械地驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)。在這種機(jī)械 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，皮帶或齒輪機(jī)構(gòu)用來(lái)將動(dòng)力從內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸傳遞至壓縮機(jī)。因此需要的是 不受上述限制影響的冷卻裝置。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到前述問(wèn)題，本發(fā)明的目標(biāo)是提供用于傳遞熱量的設(shè)備，具有熱交換器和動(dòng) 力交換單元。本部分提供本公開(kāi)的概述，且不是其全部范圍或其特征的所有的公開(kāi)。用于傳遞 熱量的設(shè)備可以使用熱交換器，其具有接收流體進(jìn)入散熱器的熱交換器入口和從散熱器排 出流體的熱交換器出口。該裝置還可以使用動(dòng)力交換單元，該動(dòng)力交換單元使用驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇 流體入口、用于接收來(lái)自驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇流體入口的多個(gè)內(nèi)風(fēng)扇葉片和可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇單元。而 且，內(nèi)風(fēng)扇葉片可以和多個(gè)驅(qū)動(dòng)磁鐵一起附接至可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇單元。可旋轉(zhuǎn)從動(dòng)風(fēng)扇單 元可以具有連接到它的大量外風(fēng)扇葉片和一系列驅(qū)動(dòng)磁鐵。熱交換器可以附接至動(dòng)力交換 單元，以能夠傳遞流體。流體驅(qū)動(dòng)內(nèi)風(fēng)扇葉片并流入熱交換器。外風(fēng)扇葉片可以通過(guò)沿第 一方向推動(dòng)空氣或通過(guò)沿相反方向拉動(dòng)空氣通過(guò)熱交換器，而強(qiáng)制空氣通過(guò)熱交換器。動(dòng)力傳送壁可以圓筒形或鼓形的，位于內(nèi)部驅(qū)動(dòng)磁鐵和外部相對(duì)磁鐵之間。當(dāng)內(nèi) 部驅(qū)動(dòng)磁鐵在驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇單元中旋轉(zhuǎn)時(shí)，關(guān)于外部相對(duì)磁鐵，內(nèi)部驅(qū)動(dòng)磁鐵的極性配置將傳 遞磁場(chǎng)，而賦予在其中存在外部相對(duì)磁鐵的從動(dòng)風(fēng)扇單元中的旋轉(zhuǎn)。從動(dòng)風(fēng)扇的最大外徑 可以大于動(dòng)力傳送壁的最大外徑。熱交換器入口可以位于熱交換器的幾何中心或其它位 置，便于使總體組裝尺寸盡可能地小。根據(jù)在此提供的描述，其它適用領(lǐng)域?qū)⒆兊妹黠@。本發(fā)明內(nèi)容中的描述和具體實(shí) 施例僅是用于說(shuō)明的目的，而不是要限制本公開(kāi)的范圍。


在此描述的附圖僅是用于說(shuō)明選定實(shí)施方式的目的，并不是所有可行的方案，而 不是要限制本公開(kāi)的范圍。圖1為機(jī)動(dòng)車輛的側(cè)視圖，圖示了內(nèi)燃機(jī)的燃料系統(tǒng)的位置；圖2為使用動(dòng)力交換單元和熱交換器的燃料系統(tǒng)的示意圖3為動(dòng)力交換單元和熱交換器的側(cè)視圖；圖4為沿圖3中的4-4線截取的圖3的動(dòng)力交換單元的剖視圖；圖5為熱交換器的正視圖，圖示了通過(guò)熱交換器的示例性流體流徑；以及圖6為熱交換器的側(cè)視圖。在附圖的多個(gè)視圖中，對(duì)應(yīng)的附圖標(biāo)記表示對(duì)應(yīng)的部件。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參照附圖中的圖1-6更全面地描述示例性的實(shí)施方式。首先轉(zhuǎn)向圖1，機(jī)動(dòng) 車輛10可以使用位于發(fā)動(dòng)機(jī)艙14內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)12。發(fā)動(dòng)機(jī)12可以為汽油發(fā)動(dòng)機(jī)或柴油機(jī)， 分別以汽油或柴油為燃料進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，汽油或柴油燃料存儲(chǔ)在燃料箱16中，并由燃料泵模塊 22中的燃料泵20泵送通過(guò)燃料輸送管路18?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2，燃料系統(tǒng)簡(jiǎn)圖24圖示了將燃料傳遞至發(fā)動(dòng)機(jī)12和從發(fā)動(dòng)機(jī)12傳 遞燃料的作用的元件的總圖。雖然本發(fā)明的教導(dǎo)適用于使用汽油、柴油、煤油等的發(fā)動(dòng)機(jī)， 但結(jié)合本說(shuō)明書地，使用的是使用柴油的發(fā)動(dòng)機(jī)。此外，本發(fā)明的教導(dǎo)適用于非燃料應(yīng)用， 如在本說(shuō)明書全文中可能提到的那樣。例如，所述教導(dǎo)適用于冷卻多種流體，包括不是燃料 的。繼續(xù)描述，燃料泵模塊22內(nèi)的燃料泵20可以從燃料箱16將諸如柴油之類的液體燃料 泵送通過(guò)燃料輸送管路18，并到達(dá)燃料噴射泵26，如箭頭27所示。燃料噴射泵26將燃料 加壓至必要燃料壓力，準(zhǔn)備將這種加壓燃料噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)12的燃燒室中用于燃燒。當(dāng)發(fā)動(dòng) 機(jī)12運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于燃料泵20可以以超過(guò)泵送和傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)12所需要的最大體積的燃料 所要求的速度運(yùn)行，燃料回流管28被包括為燃料系統(tǒng)的一部分，如燃料系統(tǒng)示意圖24中所 示，用于將未使用的燃料返回燃料箱16。更具體地，燃料回流管28將未燃燒的燃料從燃料 噴射泵26返回燃料箱16，如箭頭30所示。更具體地，燃料回流管28可以分成兩部分，熱 交換器前管路32和熱交換器后管路34，動(dòng)力交換單元和熱交換器36位于熱交換器前管路 32和熱交換器后管路34之間的任意位置，例如如圖1和2所示。因此，如箭頭30所示，熱 交換器前管路32從燃料噴射泵26將燃料傳遞至動(dòng)力交換單元和熱交換器36，同時(shí)如箭頭 38所示，熱交換器后管路34從動(dòng)力交換單元和熱交換器36將燃料傳遞至燃料箱16。現(xiàn)在轉(zhuǎn)向參照包括圖3和4，將描述動(dòng)力交換單元和熱交換器36的第一實(shí)施方式。 雖然液體燃料作為主要流體用來(lái)描述動(dòng)力交換單元和熱交換器36，也能夠利用不是燃料的 液體。繼續(xù)描述，當(dāng)過(guò)量燃料離開(kāi)燃料噴射泵26時(shí)，液體燃料行進(jìn)通過(guò)熱交換器前管32，直 到它到達(dá)動(dòng)力交換單元和熱交換器36的入口 40。當(dāng)液體燃料到達(dá)入口 40時(shí)，取決于環(huán)境 條件和機(jī)動(dòng)車輛的使用，燃料溫度可能會(huì)在40至90攝氏度。作為例子，如果機(jī)動(dòng)車輛10 在其中環(huán)境溫度為35°C的白天停在黑色浙青路上，且發(fā)動(dòng)機(jī)12空轉(zhuǎn)，則發(fā)動(dòng)機(jī)艙14可以達(dá) 到約80°C的溫度。一旦燃料在入口 40處進(jìn)入燃料動(dòng)力交換單元和熱交換器36，則該燃料接觸熟知 為內(nèi)部風(fēng)扇葉片的內(nèi)風(fēng)扇葉片44(其相對(duì)于燃料沖擊葉片44的方向傾斜)，使得內(nèi)風(fēng)扇葉 片44例如沿順時(shí)針?lè)较?6旋轉(zhuǎn)，這賦予(impart)在其中設(shè)置內(nèi)部驅(qū)動(dòng)磁鐵50 (內(nèi)部驅(qū)動(dòng) 構(gòu)件)的環(huán)形驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇單元48中的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇單元48的內(nèi)風(fēng)扇葉片44中的每 一個(gè)都可以具有前緣和后緣，使得葉片44在用移動(dòng)流體沖擊時(shí)旋轉(zhuǎn)。因此，驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇單元 48和內(nèi)風(fēng)扇葉片44以與在熱交換器前管路32中流動(dòng)的返回液體燃料的速度成正比的相同速度旋轉(zhuǎn)。也就是說(shuō)，燃料在熱交換器前管路32中流動(dòng)的越快，內(nèi)風(fēng)扇葉片44旋轉(zhuǎn)的越 快，因?yàn)楸３执盆F50的內(nèi)風(fēng)扇葉片44和驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇單元48位于液體燃料流徑中，并接觸液 體燃料。由于磁鐵發(fā)射或產(chǎn)生圍繞它們的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)產(chǎn)生為穿過(guò)固定且不旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力傳送 壁52。由內(nèi)部驅(qū)動(dòng)磁鐵50產(chǎn)生的磁場(chǎng)到達(dá)位于從動(dòng)風(fēng)扇54內(nèi)徑內(nèi)的外部相對(duì)磁鐵56 (外 部相對(duì)構(gòu)件)。在一個(gè)例子中，內(nèi)部驅(qū)動(dòng)磁鐵50具有不同于外部相對(duì)磁鐵56的極性，使它 們相互吸引，使得在一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部驅(qū)動(dòng)磁鐵50移動(dòng)時(shí)，一個(gè)或多個(gè)外部相對(duì)磁鐵56將沿 相同的方向移動(dòng)。由于從動(dòng)風(fēng)扇54會(huì)自由浮動(dòng)(不接觸)，且在動(dòng)力傳送壁52附近旋轉(zhuǎn)， 則外部相對(duì)磁鐵56由內(nèi)部驅(qū)動(dòng)磁鐵50的磁力排斥，引起從動(dòng)風(fēng)扇54旋轉(zhuǎn)。外部相對(duì)磁鐵 56可以嵌入到環(huán)繞并靠近動(dòng)力傳送壁52旋轉(zhuǎn)的從動(dòng)風(fēng)扇單元58內(nèi)。在上述結(jié)構(gòu)的變形中，代替的是，內(nèi)部驅(qū)動(dòng)磁鐵50可以被吸向代替在從動(dòng)風(fēng)扇54 中的外部相對(duì)磁鐵56的位置的鋼板或鐵板。因此，內(nèi)部驅(qū)動(dòng)磁鐵50可以磁耦合至代替外 部相對(duì)磁鐵50的鋼板或鐵板，以驅(qū)動(dòng)從動(dòng)風(fēng)扇54。這種結(jié)構(gòu)比使用外部相對(duì)磁鐵56和內(nèi) 部驅(qū)動(dòng)磁鐵50的結(jié)構(gòu)成本低。在上述結(jié)構(gòu)的另一種變形中，鋼板或鐵板可以代替內(nèi)部驅(qū)動(dòng)磁鐵50的位置。使用 這種結(jié)構(gòu)，代替的是，當(dāng)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇單元48旋轉(zhuǎn)時(shí)，外部相對(duì)磁鐵56可以被吸向這種鋼板或 鐵板。因此，外部相對(duì)磁鐵56可以磁耦合至代替內(nèi)部驅(qū)動(dòng)磁鐵50的鋼板或鐵板，以驅(qū)動(dòng)從 動(dòng)風(fēng)扇54。這種結(jié)構(gòu)比使用外部相對(duì)磁鐵56和內(nèi)部驅(qū)動(dòng)磁鐵50的結(jié)構(gòu)成本低。當(dāng)從動(dòng)風(fēng)扇54開(kāi)始順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(與箭頭46 —致)時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇單元48順時(shí) 針旋轉(zhuǎn)，則風(fēng)扇葉片60也順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。風(fēng)扇葉片可以具有前緣61和后緣63，以將空氣推入 熱交換器66中。當(dāng)從動(dòng)風(fēng)扇54順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于風(fēng)扇葉片傾斜，則空氣被吸入風(fēng)扇葉片 60之間，如限定在鄰近或相鄰風(fēng)扇葉片60之間的空隙62中，并完全通過(guò)從動(dòng)風(fēng)扇54，如在 圖3中用氣流64所示。一旦氣流64穿過(guò)從動(dòng)風(fēng)扇54，則氣流64穿越或穿過(guò)熱交換器66。在替換實(shí)施方式中，在從動(dòng)風(fēng)扇54沿如順時(shí)針的第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，代替當(dāng)由從動(dòng) 風(fēng)扇54 “推動(dòng)”時(shí)氣流64沿圖3中標(biāo)注的方向通過(guò)，從動(dòng)風(fēng)扇54可以沿如逆時(shí)針的相反 方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并且氣流65可以被“拉”過(guò)熱交換器66。如果氣流65將被拉過(guò)熱交換器66，則 流體入口 40可以變?yōu)榱黧w出口 41，流體出口 78可以變?yōu)榱黧w入口 79。因此，為了將空氣 拉過(guò)熱交換器66，內(nèi)風(fēng)扇葉片44接收來(lái)自內(nèi)風(fēng)扇葉片44側(cè)的流體，使內(nèi)風(fēng)扇葉片44進(jìn)行 這種逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而經(jīng)由內(nèi)部驅(qū)動(dòng)構(gòu)件50(如，磁鐵)和外部相對(duì)構(gòu)件56 (如，磁鐵)使 從動(dòng)風(fēng)扇單元58和從動(dòng)風(fēng)扇葉片60進(jìn)行這種逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。參照?qǐng)D5，熱交換器66可以類似于傳統(tǒng)的熱交換器，如流體連接至內(nèi)燃機(jī)的散熱 器，其中熱交換器66具有形成圍繞熱交換器的路徑的一系列管子68，用于最大化液體燃料 在熱交換器66內(nèi)必須行進(jìn)的距離，同時(shí)還獲得空氣在其中流動(dòng)液體燃料的金屬管的外部 上方流動(dòng)的好處。熱交換器66增強(qiáng)其與動(dòng)力交換單元70的使用的方面在于，入口 40可以 直接連接、接合或緊固至熱交換器66。動(dòng)力交換單元70可以連接、接合或固定至熱交換器 66，如利用動(dòng)力交換單元70的動(dòng)力傳送壁52。繼續(xù)描述，通過(guò)將熱交換器66的外圍或外表 面直接焊接到動(dòng)力交換單元70，熱交換器66也可以安裝至動(dòng)力交換單元70。更具體地，熱 交換器66和動(dòng)力傳送壁52可以分別圍繞它們的幾何中心72和74相互連接或固定。動(dòng)力 交換單元70可以具有在圖3和4中圖示的所有特征，并與熱交換器66 —起可以形成動(dòng)力 交換單元和熱交換器36。
如圖5所示，當(dāng)液體燃料在熱交換器入口 76處進(jìn)入熱交換器66時(shí)，相對(duì)于其離開(kāi) 熱交換器出口 78時(shí)的溫度，被加熱或變暖的液體燃料(或除燃料之外的任何其它液體)可 以在管子68中傳遞(route)通過(guò)熱交換器66，直到(相對(duì)于其進(jìn)入熱交換器66時(shí)的溫度) 被冷卻的液體在出口 78處離開(kāi)熱交換器66。現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖6，描述本發(fā)明的另一實(shí)施方式。更具體地，熱交換器80通常配備有動(dòng) 力交換單元70和從動(dòng)風(fēng)扇54(它們大體上與上文描述的并在圖3和4中圖示的相同)以 及熱交換器67。然而，在圖3-4中圖示的裝置和圖6的裝置之間存在差異。繼續(xù)描述，動(dòng)力 交換單元70的動(dòng)力傳送壁52可以連接或固定至空氣錐82或空氣集中器82，如使用緊固件 或通過(guò)焊接?？諝忮F82可以為平截錐體?？諝忮F82可以具有比空氣出口端86大的圓形 空氣接收端84，空氣出口端86也可以為圓形的?？諝饨邮斩?4接收空氣，并且可以設(shè)置 抵靠在從動(dòng)風(fēng)扇54上(假設(shè)從動(dòng)風(fēng)扇54配備有接收端84可以鄰接抵靠的保護(hù)框架)，或 者接收端84可以緊鄰或緊靠從動(dòng)風(fēng)扇54，以便在接收端84和從動(dòng)風(fēng)扇54之間僅存在最 小數(shù)量的空隙。最小數(shù)量的空隙(如，間隙)可以為一個(gè)，其中沒(méi)有明顯的空氣在從動(dòng)風(fēng)扇 54和空氣錐82的接收端84之間逸出。繼續(xù)參照?qǐng)D6，氣流88被吸入并穿過(guò)從動(dòng)風(fēng)扇54 的風(fēng)扇葉片60 (圖4)，并并入空氣錐82。一旦氣流88進(jìn)入空氣錐82，則氣流88逐漸變?yōu)?會(huì)聚氣流90 (其速度在進(jìn)入空氣錐82時(shí)增加)，直到氣流90達(dá)到外部氣管92，變?yōu)樵谡麄€(gè) 外部氣管92中速度變?yōu)橄鄬?duì)穩(wěn)定的氣流94。一旦位于外部氣管92中，則氣流94在變?yōu)橥?過(guò)氣管92中的通孔100的暖氣流96之前在內(nèi)油管98外徑附近自由移動(dòng)。繼續(xù)參照?qǐng)D6，變?yōu)闀?huì)聚氣流90接著又變?yōu)榕瘹饬?4的氣流88，可以經(jīng)由孔100 從氣管92逸出。相對(duì)于氣流88，氣流94變熱，并且由于流入內(nèi)油管98將熱量傳輸穿過(guò)內(nèi) 油管98的壁，氣流94變暖。因此，如果熱量將被傳遞至氣流94，則在內(nèi)油管98內(nèi)流動(dòng)的液 體燃料102的溫度會(huì)高于氣流88，90的溫度。同時(shí)氣管92可以具有端部104，該端部可以根據(jù)將要提供至在內(nèi)油管98內(nèi)流動(dòng)的 液體燃料102的冷卻程度進(jìn)行控制。一旦氣管92終止，則熱交換器后管路34將繼續(xù)將冷 卻的液體燃料傳遞至箱16?？諝忮F82、氣管92、內(nèi)油管98和孔100形成并用作熱交換器 67。可以存在于空氣錐82內(nèi)的另一結(jié)構(gòu)特征是湍流產(chǎn)生裝置。湍流產(chǎn)生裝置的一個(gè) 例子是位于空氣錐82內(nèi)徑上的空氣結(jié)節(jié)83 (如，凸起的半球狀塊體)?？諝饨Y(jié)節(jié)83可以將 氣流從層流改變?yōu)橥牧鳎蛘呤刮蓙y的氣流更加紊亂。使通過(guò)氣管94和內(nèi)油管98附近的 氣流94紊亂將加速內(nèi)油管98內(nèi)的液體的冷卻。加速紊亂氣流的裝置的另一個(gè)例子是空氣 錐82內(nèi)的折流板85。折流板85可以為焊接或連接或以其他方式附接至管98的外徑上的 環(huán)。可替換地，折流板85可以為彎曲或直的桿或凸緣，以干擾通過(guò)空氣錐94的氣流90并 加速紊亂的氣流通過(guò)管98。以稍微不同的術(shù)語(yǔ)表述，用于傳遞熱量的設(shè)備可以具有諸如散熱器之類的熱交換 器66，具有接收進(jìn)入熱交換器66的流體的熱交換器入口 76和從熱交換器66排放該流體的 熱交換器出口 78。該設(shè)備還可以具有動(dòng)力交換單元70，其具有驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇流體入口 40、用于 接收來(lái)自驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇流體入口 40的多個(gè)內(nèi)風(fēng)扇葉片44、可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇單元48、附接至或 嵌入可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇單元48的多個(gè)驅(qū)動(dòng)磁鐵50、可旋轉(zhuǎn)的從動(dòng)風(fēng)扇單元58，所述多個(gè)內(nèi)風(fēng) 扇葉片44附接至可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇單元48。可旋轉(zhuǎn)從動(dòng)風(fēng)扇單元58可以使用附接至可旋轉(zhuǎn)從動(dòng)風(fēng)扇單元58的多個(gè)外風(fēng)扇葉片60，一些從動(dòng)磁鐵56 (外部相對(duì)構(gòu)件)可以附接至或嵌 入可旋轉(zhuǎn)從動(dòng)風(fēng)扇單元58中。熱交換器66附接至動(dòng)力交換單元70，如使用傳統(tǒng)的緊固件 或通過(guò)焊接。該設(shè)備還可以使用動(dòng)力傳送壁，其可以為或圓筒形或管狀，位于所述多個(gè)內(nèi)部 驅(qū)動(dòng)磁鐵50和所述多個(gè)外部相對(duì)磁鐵56之間。外風(fēng)扇葉片60可以推動(dòng)空氣通過(guò)熱交換器?？商鎿Q地，外風(fēng)扇葉片60可以拉動(dòng) 空氣通過(guò)熱交換器。內(nèi)部驅(qū)動(dòng)構(gòu)件50可以是磁鐵，外部相對(duì)構(gòu)件56可以不是磁鐵?？商?換地，內(nèi)部驅(qū)動(dòng)構(gòu)件50可以不是磁鐵，外部相對(duì)構(gòu)件56可以是磁鐵。可替換地，內(nèi)部驅(qū)動(dòng) 構(gòu)件50可以是磁鐵，外部相對(duì)構(gòu)件56可以是磁鐵。動(dòng)力傳送壁52可以用來(lái)從內(nèi)部驅(qū)動(dòng)磁鐵50將動(dòng)力或磁場(chǎng)傳遞至多個(gè)外部相對(duì)磁 鐵56。從動(dòng)風(fēng)扇54的總外徑可以大于動(dòng)力傳送壁52的外徑(圖3)，使得空氣可以被外風(fēng) 扇葉片60吸入到熱交換器66中并被強(qiáng)制(force)通過(guò)熱交換器66。來(lái)自燃料噴射泵26 的返回流體(如，液體燃料)的力使內(nèi)風(fēng)扇葉片44、驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇單元48和內(nèi)部驅(qū)動(dòng)磁鐵50旋 轉(zhuǎn)，內(nèi)部驅(qū)動(dòng)磁鐵50的磁場(chǎng)穿過(guò)動(dòng)力傳送壁52，這又使從動(dòng)風(fēng)扇單元58、外部相對(duì)磁鐵56 以及因此風(fēng)扇葉片60進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)內(nèi)風(fēng)扇葉片44的同一流體(如，燃料)流入熱交換 器66中。因此，被冷卻的流體用來(lái)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇冷卻該流體。用于該流體的熱交換器入口 76 可以位于熱交換器66的幾何中心74。動(dòng)力交換單元和熱交換器36適用于其中期望熱量從一種流體(液體或氣體)傳 遞至另一種流體(液體或氣體)的多種應(yīng)用。因此，本發(fā)明的教導(dǎo)不限于汽車應(yīng)用；然而， 結(jié)合該教導(dǎo)一起提出了汽車應(yīng)用。在用于冷卻液體燃料的汽車或卡車應(yīng)用中，動(dòng)力交換單 元和熱交換器36可以位于機(jī)動(dòng)車輛下面(如，在路面和車輛底盤之間)，在車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)前 隔火墻和燃料箱16之間的回流燃料管路32、34中。當(dāng)元件或?qū)由婕啊霸诹硪辉驅(qū)由稀?、“接合至”、“連接至”或“耦接至”另一元件 或?qū)訒r(shí)，它可以直接在其它元件或?qū)又?、接合至、連接至”或耦接至它元件或?qū)?，或者可?存在介于其間的元件或?qū)?。相反，元件涉及“直接在另一元件或?qū)由稀?、“直接接合至”、“?接連接至”或“直接耦接至，，另一元件或?qū)訒r(shí)，不存在任何中間元件或?qū)印Ｓ脕?lái)描述元件之
間的關(guān)系的其它用詞應(yīng)當(dāng)以類似的方式解釋(如，“在......之間”與“直接在......之
間”，“鄰近”與“直接鄰近”，等等)。如在此使用的那樣，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括相關(guān)列出項(xiàng)目 中的一種或多種的任何和所有組合。已經(jīng)為了說(shuō)明和描述目的提供各實(shí)施方式的前述描述。其目的不是詳盡的或限制 本發(fā)明。特定實(shí)施方式的單獨(dú)的元件或特征一般不限于特定的實(shí)施方式，而是可以在應(yīng)用 時(shí)互換，可以用在選定的實(shí)施方式中，即使沒(méi)有具體示出或描述。同一方式也可以以不同的 方式進(jìn)行改變。這種變化不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的背離，并且所有的這種修改都是要包括在本 發(fā)明的保護(hù)范圍之類。
權(quán)利要求
1.一種用于傳遞熱量的設(shè)備，包括 熱交換器，包含流體；動(dòng)力交換單元，包括驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇單元和從動(dòng)風(fēng)扇單元，驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇單元還包括 多個(gè)內(nèi)風(fēng)扇葉片，所述多個(gè)內(nèi)風(fēng)扇葉片傾斜以便在被所述流體沖擊時(shí)旋轉(zhuǎn)；和 多個(gè)內(nèi)部驅(qū)動(dòng)構(gòu)件； 所述從動(dòng)風(fēng)扇單元還包括多個(gè)外風(fēng)扇葉片，所述多個(gè)外風(fēng)扇葉片傾斜以便旋轉(zhuǎn)而使氣流通過(guò)熱交換器；和 多個(gè)外部相對(duì)構(gòu)件；圓筒形動(dòng)力傳送壁，防止沖擊所述多個(gè)內(nèi)風(fēng)扇葉片的流體流出該圓筒形動(dòng)力傳送壁， 其中來(lái)自所述多個(gè)內(nèi)部驅(qū)動(dòng)構(gòu)件或所述多個(gè)外部相對(duì)構(gòu)件中之一的磁力賦予所述多 個(gè)外部相對(duì)構(gòu)件旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于傳遞熱量的設(shè)備，其中外風(fēng)扇葉片推動(dòng)空氣通過(guò)熱交換器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于傳遞熱量的設(shè)備，其中外風(fēng)扇葉片拉動(dòng)空氣通過(guò)熱交換器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于傳遞熱量的設(shè)備，其中內(nèi)部驅(qū)動(dòng)構(gòu)件是磁鐵，而外部相 對(duì)構(gòu)件不是磁鐵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于傳遞熱量的設(shè)備，其中內(nèi)部驅(qū)動(dòng)構(gòu)件不是磁鐵，而外部 相對(duì)構(gòu)件是磁鐵。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于傳遞熱量的設(shè)備，其中內(nèi)部驅(qū)動(dòng)構(gòu)件是磁鐵，且外部相 對(duì)構(gòu)件是磁鐵。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的用于傳遞熱量的設(shè)備，其中該熱交換器還在外壁 中限定了多個(gè)孔，用于允許空氣從熱交換器退出。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的用于傳遞熱量的設(shè)備，其中該熱交換器還包括 接收流體進(jìn)入熱交換器中的熱交換器入口 ；和從熱交換器排出流體的熱交換器出口。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于傳遞熱量的設(shè)備，其中熱交換器入口位于熱交換器的幾 何中心。
10.一種用于傳遞熱量的設(shè)備，包括 熱交換器，包括熱交換器入口，接收流體進(jìn)入熱交換器中；和 熱交換器出口，從熱交換器排出流體； 動(dòng)力交換單元，包括 驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇流體入口；多個(gè)內(nèi)風(fēng)扇葉片，用于接收來(lái)自驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇流體入口的流體；可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇單元，所述多個(gè)內(nèi)風(fēng)扇葉片附接至所述可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇單元；多個(gè)驅(qū)動(dòng)磁鐵，附接至可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇單元；可旋轉(zhuǎn)從動(dòng)風(fēng)扇單元，多個(gè)外風(fēng)扇葉片附接至所述可旋轉(zhuǎn)從動(dòng)風(fēng)扇單元；和 多個(gè)從動(dòng)磁鐵，附接至所述可旋轉(zhuǎn)從動(dòng)風(fēng)扇單元，其中熱交換器附接至動(dòng)力交換單元，以接收所述流體。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于傳遞熱量的設(shè)備，還包括動(dòng)力傳送壁，為圓筒形且位于所述多個(gè)內(nèi)部驅(qū)動(dòng)磁鐵和所述多個(gè)外部相對(duì)磁鐵之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于傳遞熱量的設(shè)備，其中從動(dòng)風(fēng)扇的外徑大于動(dòng)力傳送 壁的外徑，且從動(dòng)風(fēng)扇和動(dòng)力傳送壁同心。
13.根據(jù)權(quán)利要求10-12中任一項(xiàng)所述的用于傳遞熱量的設(shè)備，其中驅(qū)動(dòng)內(nèi)風(fēng)扇葉片 的流體流入熱交換器。
14.根據(jù)權(quán)利要求10-12中任一項(xiàng)所述的用于傳遞熱量的設(shè)備，其中外風(fēng)扇葉片使氣 流通過(guò)熱交換器。
15.根據(jù)權(quán)利要求10-12中任一項(xiàng)所述的用于傳遞熱量的設(shè)備，其中熱交換器入口位 于熱交換器的幾何中心。
16.一種用于傳遞熱量的設(shè)備，包括 動(dòng)力交換單元，包括驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇流體入口；多個(gè)內(nèi)風(fēng)扇葉片，用于接收來(lái)自驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇流體入口的流體；可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇單元，所述多個(gè)內(nèi)風(fēng)扇葉片附接至可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇單元；多個(gè)驅(qū)動(dòng)磁鐵，附接至可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇單元；可旋轉(zhuǎn)從動(dòng)風(fēng)扇單元，多個(gè)外風(fēng)扇葉片附接至可旋轉(zhuǎn)從動(dòng)風(fēng)扇單元；多個(gè)從動(dòng)磁鐵，附接至可旋轉(zhuǎn)從動(dòng)風(fēng)扇單元；和驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇流體出口 ；和直接附接至動(dòng)力交換單元的熱交換器，其中從動(dòng)風(fēng)扇單元定位成吹動(dòng)空氣通過(guò)熱交換
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的用于傳遞熱量的設(shè)備，還包括動(dòng)力傳送壁，為圓筒形且位于所述多個(gè)內(nèi)部驅(qū)動(dòng)磁鐵和所述多個(gè)外部相對(duì)磁鐵之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的用于傳遞熱量的設(shè)備，其中從動(dòng)風(fēng)扇的外徑大于動(dòng)力傳送 壁的外徑。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的用于傳遞熱量的設(shè)備，該熱交換器還包括 熱交換器內(nèi)管，直接耦接至驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇流體出口 ；熱交換器空氣管，環(huán)繞熱交換器內(nèi)管并在其間限定空氣間隙； 空氣錐，具有空氣接收端和空氣排出端，空氣排出端耦接至熱交換器空氣管以將空氣 排放到空氣間隙中；和湍流產(chǎn)生裝置，位于空氣錐內(nèi)部。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的用于傳遞熱量的設(shè)備，其中外風(fēng)扇葉片強(qiáng)制空氣進(jìn)入空氣錐的空氣接收端，并進(jìn)入熱交換器空氣管； 熱交換器內(nèi)管接收所述流體；并且 熱交換器出口，從熱交換器排出所述流體。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的用于傳遞熱量的設(shè)備，其中 空氣錐為截錐體；并且熱交換器空氣管限定用于使空氣從所述空氣間隙逸出的多個(gè)出口孔。
全文摘要
本申請(qǐng)公開(kāi)一種傳熱設(shè)備，其可以使用具有流體入口和流體出口并耦接至動(dòng)力交換單元的熱交換器，該熱交換器使用驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇流體入口、用于接收來(lái)自驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇流體入口的一系列內(nèi)風(fēng)扇葉片和可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇單元。內(nèi)風(fēng)扇葉片與驅(qū)動(dòng)磁鐵一起附接至驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇單元。可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇單元具有大量外風(fēng)扇葉片和一系列嵌入的從動(dòng)磁鐵。流體驅(qū)動(dòng)內(nèi)風(fēng)扇葉片并流入熱交換器。外風(fēng)扇葉片強(qiáng)制空氣通過(guò)熱交換器并冷卻該流體。位于內(nèi)磁鐵和外磁鐵之間的動(dòng)力傳送壁將磁場(chǎng)從內(nèi)磁鐵傳遞至外磁鐵，以賦予從動(dòng)風(fēng)扇單元和外風(fēng)扇葉片旋轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)F28F9/24GK101994608SQ20101025080
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月10日
發(fā)明者帕特里克·鮑威爾 申請(qǐng)人:電裝國(guó)際美國(guó)公司