小型單旋翼無人直升機(jī)上的發(fā)動(dòng)機(jī)混合冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】小型單旋翼無人直升機(jī)上的發(fā)動(dòng)機(jī)混合冷卻系統(tǒng)，包括缸體A、水冷套A、缸體B、水冷套B、水冷蒸發(fā)器、儲水罐及水泵；雙缸對置式風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，冷卻水通過水冷套A的進(jìn)水接頭進(jìn)入環(huán)形水腔A，吸收缸體A的熱量，再通過水冷套A的出水接頭排出，排出的冷卻水通過管道和水冷套B的進(jìn)水接頭進(jìn)入環(huán)形水腔B，吸收缸體B的熱量，再通過水冷套B的出水接頭排出，通過管道進(jìn)入水冷蒸發(fā)器，被螺旋槳產(chǎn)生的風(fēng)和飛行產(chǎn)生的風(fēng)強(qiáng)制冷卻，冷卻的水再依次通過軟管、儲水罐、軟管、水泵、軟管和水冷套A的進(jìn)水接頭進(jìn)入環(huán)形水腔A中，又按照上述的路線進(jìn)行循環(huán)。
【專利說明】
小型單旋翼無人直升機(jī)上的發(fā)動(dòng)機(jī)混合冷卻系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)散熱系統(tǒng)，特別是一種小型單旋翼無人直升機(jī)上的發(fā)動(dòng)機(jī)混合冷卻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)常應(yīng)用在無人直升機(jī)上，例如航拍無人機(jī)或農(nóng)業(yè)噴灑農(nóng)藥用無人機(jī)或小型航空模型及軍用固定翼靶機(jī)上。考慮其重量和使用工況，其散熱機(jī)構(gòu)包括并列設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)本體上的散熱鰭片，即采用風(fēng)冷的方式散熱，無人直升機(jī)飛行時(shí)通過與機(jī)軸相連接的螺旋槳高速旋轉(zhuǎn)和高速飛行時(shí)產(chǎn)生的對流風(fēng)對發(fā)動(dòng)機(jī)本體進(jìn)行冷卻。
[0003]但在使用過程中存在以下問題:當(dāng)無人機(jī)的螺旋漿轉(zhuǎn)速降低或飛行速度降低時(shí)，風(fēng)力減弱，散熱機(jī)構(gòu)的冷卻效率就會(huì)大大降低，造成發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定，如不提速，將導(dǎo)致缸體(活塞缸)溫度過高而動(dòng)力下降引起墜機(jī)。如果發(fā)動(dòng)機(jī)處于高溫狀態(tài)下再通過加油提速降溫，反而會(huì)使缸體(活塞缸)溫度提升的更快。所以現(xiàn)有的無人直升機(jī)持續(xù)飛行時(shí)間都較短，不能實(shí)現(xiàn)長時(shí)間連續(xù)飛行。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種小型單旋翼無人直升機(jī)上的發(fā)動(dòng)機(jī)混合冷卻系統(tǒng)。它采用了水冷與風(fēng)冷相結(jié)合的散熱方式，散熱效果好，解決了現(xiàn)有的無人直升機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻方式單一帶來的各種弊端。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種小型單旋翼無人直升機(jī)上的發(fā)動(dòng)機(jī)混合冷卻系統(tǒng)，包括缸體A、水冷套A、缸體B、水冷套B、水冷蒸發(fā)器、儲水罐及水栗；
[0006]缸體A和缸體B為無人直升機(jī)上的雙缸對置式風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)的兩個(gè)活塞缸；
[0007]缸體A外壁設(shè)有多片散熱鰭片，缸體A外壁設(shè)有未連接散熱鰭片的環(huán)形空缺帶；水冷套A密封安裝在缸體A的環(huán)形空缺帶上，并與缸體A之間形成環(huán)形水腔A，其上設(shè)有連通至環(huán)形水feA的進(jìn)水接頭和出水接頭；
[0008]缸體B外壁設(shè)有多片散熱鰭片，缸體B外壁設(shè)有未連接散熱鰭片的環(huán)形空缺帶；水冷套B密封安裝在缸體B的環(huán)形空缺帶上，并與缸體B之間形成環(huán)形水腔B，其上設(shè)有連通至環(huán)形水feB的進(jìn)水接頭和出水接頭；
[0009]水冷套A的出水接頭通過管道與水冷套B的進(jìn)水接頭連通，水冷套B的出水接頭通過軟管與水冷蒸發(fā)器的進(jìn)水端連通，水冷蒸發(fā)器的出水端通過管道與儲水罐的進(jìn)水端連通，儲水罐的出水端通過管道與水栗的進(jìn)水端連通，水栗的出水端通過管道與水冷套A的進(jìn)水接頭連通。
[0010]本實(shí)用新型進(jìn)一步的技術(shù)方案是:水冷套A包括上弧形套和下弧形套；上、下弧形套安裝在缸體A的環(huán)形空缺帶上并通過螺栓連接成一個(gè)環(huán)形;兩者內(nèi)弧面上的水槽連通成環(huán)形水槽，環(huán)形水槽與缸體A之間形成環(huán)形水腔A;
[0011 ]水冷套B包括上弧形套和下弧形套；上、下弧形套安裝在缸體B的環(huán)形空缺帶上并通過螺栓連接成一個(gè)環(huán)形;兩者內(nèi)弧面上的水槽連通成環(huán)形水槽，環(huán)形水槽與缸體B之間形成環(huán)形水腔B。
[0012]本實(shí)用新型再進(jìn)一步的技術(shù)方案是:水冷套A的上弧形套和下弧形套的接觸面之間通過密封墊密封;水冷套A與缸體A的接觸面之間通過密封圈密封;水冷套B的上弧形套和下弧形套的接觸面之間通過密封墊密封;水冷套B與缸體B的接觸面之間通過密封圈密封。
[0013]本實(shí)用新型更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:水冷套A的上、下弧形套的外弧面上均布有多片散熱片;水冷套B的上、下弧形套的外弧面上均布有多片散熱片。
[0014]本實(shí)用新型更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:水冷套A的進(jìn)水接頭設(shè)在上弧形套上，水冷套A的出水接頭設(shè)在下弧形套上;水冷套B的進(jìn)水接頭設(shè)在上弧形套上，水冷套B的出水接頭設(shè)在下弧形套上。
[0015]本實(shí)用新型更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:其還包括與水栗電連接的溫控器，溫控器內(nèi)設(shè)溫度閾值，當(dāng)水溫升至溫度閾值時(shí)，溫控器控制水栗增大栗出壓力。
[0016]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0017]1、發(fā)動(dòng)機(jī)散熱系統(tǒng)采用水冷和風(fēng)冷混合散熱的方式，散熱效果優(yōu)于單純依靠風(fēng)冷散熱的發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后，缸體(活塞缸)表面溫度能較長時(shí)間維持在90°C左右，保證發(fā)動(dòng)機(jī)工作穩(wěn)定，延長了無人直升機(jī)的持續(xù)飛行時(shí)間及發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。
[0018]2、缸體A上拆除部分散熱鰭片，形成供水冷套A安裝的環(huán)形空缺帶，缸體B上拆除部分散熱鰭片，形成供水冷套B安裝的環(huán)形空缺帶。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，冷卻水通過水冷套A的進(jìn)水接頭進(jìn)入環(huán)形水腔A，冷卻水在冷卻水腔A內(nèi)流動(dòng)的過程中吸收缸體A的熱量，再通過水冷套A的出水接頭排出，排出的冷卻水通過管道和水冷套B的進(jìn)水接頭進(jìn)入環(huán)形水腔B，冷卻水在冷卻水腔B內(nèi)流動(dòng)的過程中吸收缸體B的熱量，再通過水冷套B的出水接頭排出，通過管道進(jìn)入水冷蒸發(fā)器，被螺旋槳產(chǎn)生的風(fēng)和飛行產(chǎn)生的風(fēng)強(qiáng)制冷卻，冷卻的水再依次通過軟管、儲水罐、軟管、水栗、軟管和水冷套A的進(jìn)水接頭進(jìn)入環(huán)形水腔A中，又按照上述的路線進(jìn)行循環(huán)，實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)利用。
[0019]3、溫控器可根據(jù)水溫控制水栗的栗出壓力，以達(dá)到最佳的冷卻效果。
[0020]以下結(jié)合圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型安裝在無人直升機(jī)上的狀態(tài)示意圖；
[0023]圖3為缸體A的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為圖3的A-A向剖視圖；
[0025]圖5為缸體B的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖6為圖5的B-B向剖視圖；
[0027]圖7為水冷套A的爆炸圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]實(shí)施例1:
[0029]如圖1、2所示:小型單旋翼無人直升機(jī)上的發(fā)動(dòng)機(jī)混合冷卻系統(tǒng)，包括缸體Al、水冷套A、缸體B3、水冷套B、水冷蒸發(fā)器5、儲水罐6及水栗7;
[0030]缸體Al外壁設(shè)有多片散熱鰭片11，缸體Al外壁設(shè)有未連接散熱鰭片的環(huán)形空缺帶12(如圖3、4所示)。水冷套A包括上弧形套21和下弧形套22;上、下弧形套安裝在缸體Al的環(huán)形空缺帶12上并通過螺栓連接成一個(gè)環(huán)形，兩者內(nèi)弧面上的水槽連通成環(huán)形水槽，環(huán)形水槽與缸體Al之間形成環(huán)形水腔A13。水冷套A上設(shè)有連通至環(huán)形水腔A13的進(jìn)水接頭211和出水接頭221;進(jìn)水接頭211設(shè)在上弧形套21上，出水接頭221設(shè)在下弧形套22上；水冷套A的上、下弧形套的外弧面上均布有多片散熱片23;水冷套A的上弧形套21和下弧形套22的接觸面之間通過密封墊8密封;水冷套A與缸體Al的接觸面之間通過密封圈9密封(如圖7所示)。
[0031]缸體B3外壁設(shè)有多片散熱鰭片31，缸體B3外壁設(shè)有未連接散熱鰭片的環(huán)形空缺帶32(如圖5、6所示)；水冷套B包括上弧形套41和下弧形套42;上、下弧形套安裝在缸體B3的環(huán)形空缺帶32上并通過螺栓連接成一個(gè)環(huán)形;使兩者內(nèi)弧面上的水槽連通成環(huán)形水槽，環(huán)形水槽與缸體B3之間形成環(huán)形水腔B33。水冷套B上設(shè)有連通至環(huán)形水腔B33的進(jìn)水接頭411和出水接頭421;進(jìn)水接頭411設(shè)在上弧形套41上，出水接頭421設(shè)在下弧形套42上。水冷套B的上、下弧形套的外弧面上均布有多片散熱片43。水冷套B的上弧形套41和下弧形套42的接觸面之間通過密封墊密封;水冷套B與缸體B3的接觸面之間通過密封圈密封。
[0032]如圖1、2所示:水冷套A的出水接頭221通過管道與水冷套B的進(jìn)水接頭411連通，水冷套B的出水接頭421通過軟管與水冷蒸發(fā)器5的進(jìn)水端連通，水冷蒸發(fā)器5的出水端通過管道與儲水罐6的進(jìn)水端連通，儲水罐6的出水端通過管道與水栗7的進(jìn)水端連通，水栗7的出水端通過管道與水冷套A的進(jìn)水接頭211連通。
[0033]水冷蒸發(fā)器7安裝在無人直升機(jī)的尾桿上，且位于螺旋槳旋翼半徑35%?75%位置下方，水栗7和儲水罐6安裝在無人直升機(jī)的機(jī)架上，缸體Al和缸體B3為無人直升機(jī)上的雙缸對置式風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)的兩個(gè)活塞缸;雙缸對置式風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在機(jī)架上。
[0034]優(yōu)選的，環(huán)形空缺帶12設(shè)在缸體Al的高溫區(qū)10(缸體Al包括高溫區(qū)、進(jìn)氣區(qū)和換氣區(qū))。環(huán)形空缺帶32設(shè)在缸體B3的高溫區(qū)(缸體B3包括高溫區(qū)、進(jìn)氣區(qū)和換氣區(qū))。
[0035]簡述本實(shí)用新型的原理:參看圖2，圖中箭頭所指為冷卻水的流動(dòng)路徑。雙缸對置式風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，冷卻水通過水冷套A的進(jìn)水接頭221進(jìn)入環(huán)形水腔A13，冷卻水在冷卻水腔Al3內(nèi)流動(dòng)的過程中吸收缸體Al的熱量，再通過水冷套A的出水接頭221排出，排出的冷卻水通過管道和水冷套B的進(jìn)水接頭411進(jìn)入環(huán)形水腔B33，冷卻水在冷卻水腔B33內(nèi)流動(dòng)的過程中吸收缸體B3的熱量，再通過水冷套B的出水接頭421排出，通過管道進(jìn)入水冷蒸發(fā)器5，被螺旋槳產(chǎn)生的風(fēng)和飛行產(chǎn)生的風(fēng)強(qiáng)制冷卻，冷卻的水再依次通過軟管、儲水罐6、軟管、水栗7、軟管和水冷套A的進(jìn)水接頭211進(jìn)入環(huán)形水腔A13中，按照上述的路線反復(fù)循環(huán)，達(dá)到冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.小型單旋翼無人直升機(jī)上的發(fā)動(dòng)機(jī)混合冷卻系統(tǒng)，其特征是:包括缸體A( I)、水冷套A、缸體B(3)、水冷套B、水冷蒸發(fā)器(5)、儲水罐(6)及水栗(7); 缸體A(I)和缸體B(3)為無人直升機(jī)上的雙缸對置式風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)的兩個(gè)活塞缸； 缸體A( I)外壁設(shè)有多片散熱鰭片(11)，缸體A( I)外壁設(shè)有未連接散熱鰭片的環(huán)形空缺帶(12);水冷套A密封安裝在缸體A( I)的環(huán)形空缺帶(12)上，并與缸體A( I)之間形成環(huán)形水腔A( 13)，其上設(shè)有連通至環(huán)形水腔A(13)的進(jìn)水接頭(211)和出水接頭(221); 缸體B (3)外壁設(shè)有多片散熱鰭片(31)，缸體B (3)外壁設(shè)有未連接散熱鰭片的環(huán)形空缺帶(32);水冷套B密封安裝在缸體B(3)的環(huán)形空缺帶(32)上，并與缸體B(3)之間形成環(huán)形水腔B(33)，其上設(shè)有連通至環(huán)形水腔B(33)的進(jìn)水接頭(411)和出水接頭(421); 水冷套A的出水接頭(221)通過管道與水冷套B的進(jìn)水接頭(411)連通，水冷套B的出水接頭(421)通過軟管與水冷蒸發(fā)器(5)的進(jìn)水端連通，水冷蒸發(fā)器(5)的出水端通過管道與儲水罐(6)的進(jìn)水端連通，儲水罐(6)的出水端通過管道與水栗(7)的進(jìn)水端連通，水栗(7)的出水端通過管道與水冷套A的進(jìn)水接頭(211)連通。2.如權(quán)利要求1所述的小型單旋翼無人直升機(jī)上的發(fā)動(dòng)機(jī)混合冷卻系統(tǒng)，其特征是: 水冷套A包括上弧形套(21)和下弧形套(22);上、下弧形套安裝在缸體A(I)的環(huán)形空缺帶(12)上并通過螺栓連接成一個(gè)環(huán)形，兩者內(nèi)弧面上的水槽連通成環(huán)形水槽，環(huán)形水槽與缸體A( I)之間形成環(huán)形水腔A( 13)； 水冷套B包括上弧形套(41)和下弧形套(42);上、下弧形套安裝在缸體B(3)的環(huán)形空缺帶(32)上并通過螺栓連接成一個(gè)環(huán)形;使兩者內(nèi)弧面上的水槽連通成環(huán)形水槽，環(huán)形水槽與缸體B(3)之間形成環(huán)形水腔B(33)。3.如權(quán)利要求2所述的小型單旋翼無人直升機(jī)上的發(fā)動(dòng)機(jī)混合冷卻系統(tǒng)，其特征是:水冷套A的上弧形套(21)和下弧形套(22)的接觸面之間通過密封墊(8)密封;水冷套A與缸體A(I)的接觸面之間通過密封圈(9)密封;水冷套B的上弧形套(41)和下弧形套(42)的接觸面之間通過密封墊密封;水冷套B與缸體B (3)的接觸面之間通過密封圈密封。4.如權(quán)利要求3所述的小型單旋翼無人直升機(jī)上的發(fā)動(dòng)機(jī)混合冷卻系統(tǒng)，其特征是:水冷套A的上、下弧形套的外弧面上均布有多片散熱片(23);水冷套B的上、下弧形套的外弧面上均布有多片散熱片(43)。5.如權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的小型單旋翼無人直升機(jī)上的發(fā)動(dòng)機(jī)混合冷卻系統(tǒng)，其特征是:水冷套A的進(jìn)水接頭(211)設(shè)在上弧形套(21)上，水冷套A的出水接頭(221)設(shè)在下弧形套(22)上；水冷套B的進(jìn)水接頭(411)設(shè)在上弧形套(41)上，水冷套B的出水接頭(421)設(shè)在下弧形套(42)上。6.如權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的小型單旋翼無人直升機(jī)上的發(fā)動(dòng)機(jī)混合冷卻系統(tǒng)，其特征是:其還包括與水栗(7)電連接的溫控器，溫控器內(nèi)設(shè)溫度閾值，當(dāng)水溫升至溫度閾值時(shí)，溫控器控制水栗(7)增大栗出壓力。7.如權(quán)利要求5所述的小型單旋翼無人直升機(jī)上的發(fā)動(dòng)機(jī)混合冷卻系統(tǒng)，其特征是:其還包括與水栗(7)電連接的溫控器，溫控器內(nèi)設(shè)溫度閾值，當(dāng)水溫升至溫度閾值時(shí)，溫控器控制水栗(7)增大栗出壓力。
【文檔編號】F02F1/14GK205578123SQ201520987771
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2015年12月3日
【發(fā)明人】王國初
【申請人】衡陽云雁航空科技有限公司