用于氣體燃料過濾、熱交換和溫控的組件和氣體發(fā)動的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種用于氣體燃料過濾、熱交換和溫控的組件以及包括該組件的氣體發(fā)動機(jī)。該組件包括：過濾器，其包括過濾器濾座和固定至所述過濾器濾座的過濾器濾罐；熱交換器，其固定至所述過濾器濾座；節(jié)溫器，其包括節(jié)溫器氣路部分和節(jié)溫器水路部分，并且固定至所述熱交換器或所述過濾器濾座；第一外置氣體管路和第二外置氣體管路，其分別連接在所述過濾器濾座和所述熱交換器之間以及連接在所述熱交換器和所述節(jié)溫器氣路部分；以及外置水管，其連接在所述熱交換器和所述節(jié)溫器水路部分之間。這不僅縮短了管路長度、降低了材料成本，而且還節(jié)約了安裝空間、優(yōu)化了主機(jī)廠或整車廠的裝配工藝，減少裝配工序，提高生產(chǎn)效率。
【專利說明】用于氣體燃料過濾、熱交換和溫控的組件和氣體發(fā)動機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型總體涉及氣體發(fā)動機(jī)領(lǐng)域，更具體地涉及用于氣體燃料過濾、熱交換和溫控的組件，其能夠?qū)怏w燃料進(jìn)行過濾、在發(fā)動機(jī)冷卻水與氣體燃料之間進(jìn)行熱交換以及調(diào)節(jié)氣體燃料溫度，還涉及包括該組件的氣體發(fā)動機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]氣體發(fā)動機(jī)可以使用氣體燃料(例如壓縮天然氣CNG、液化天然氣LNG或液化石油氣LPG等)作為燃料。圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的氣體發(fā)動機(jī)燃料供給系統(tǒng)中的燃?xì)膺^濾器、熱交換器和節(jié)溫器的布置原理圖。燃?xì)膺^濾器I的出口通過第一管路2與熱交換器3的氣體入口連通，熱交換器3的氣體出口通過第二管路4與節(jié)溫器5的氣體入口連通，熱交換器3的水出口通過第三管路6與節(jié)溫器5的水入口連通。如圖1中的單箭頭所示，氣體燃料從燃?xì)膺^濾器I的入口進(jìn)入燃?xì)膺^濾器1，經(jīng)過濾后，從燃?xì)膺^濾器I的出口流出，再經(jīng)第一管路2從熱交換器3的氣體入口進(jìn)入熱交換器3，經(jīng)過與熱交換器3中流過的冷卻水熱交換后，從熱交換器3的氣體出口流出，再經(jīng)第二管路4從節(jié)溫器5的氣體入口進(jìn)入節(jié)溫器5，經(jīng)溫度調(diào)節(jié)后，從節(jié)溫器5的氣體出口流出。如圖1中的雙箭頭所示，發(fā)動機(jī)冷卻水從熱交換器3的水入口流入熱交換器3，經(jīng)過與熱交換器3中流過的氣體燃料熱交換后，從熱交換器3的水出口流出，再經(jīng)第三管路6從節(jié)溫器5的水入口進(jìn)入節(jié)溫器5，最后從節(jié)溫器5的水出口流出。
[0003]上述的布置方式所使用的第一管路2、第二管路4和第三管路6均比較長，這些管路需要用支架固定到車身或發(fā)動機(jī)或汽車其他零件上。然而，這存在如下的缺點(diǎn):第一，對于不同發(fā)動機(jī)或車型，支架的安裝點(diǎn)固定，支架形狀差異大，開發(fā)成本高；第二，裝配工藝復(fù)雜，主機(jī)廠或整車的裝配工序多，影響生產(chǎn)效率；第三，燃?xì)膺^濾器、熱交換器和節(jié)溫器相互之間間距大，占用空間大，布置困難，整體結(jié)構(gòu)重量大，有悖于輕量化設(shè)計(jì)；第四，管路長，振動幅度大，磨損泄漏風(fēng)險大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，本實(shí)用新型提供一種用于氣體燃料過濾、熱交換和溫控的組件，其特征在于，該組件包括:過濾器，其包括過濾器濾座和固定至所述過濾器濾座的過濾器濾罐；熱交換器，其固定至所述過濾器濾座；節(jié)溫器，其包括節(jié)溫器氣路部分和節(jié)溫器水路部分，并且固定至所述熱交換器或所述過濾器濾座；第一外置氣體管路和第二外置氣體管路，其分別連接在所述過濾器濾座和所述熱交換器之間以及連接在所述熱交換器和所述節(jié)溫器氣路部分；以及外置水管，其連接在所述熱交換器和所述節(jié)溫器水路部分之間。
[0005]實(shí)用新型人通過將原有分散情況下的過濾器、熱交換器和節(jié)溫器彼此固定在一起，通過較短的外置管路將相應(yīng)的結(jié)構(gòu)連接，使之具有燃?xì)膺^濾、熱交換和溫控等功能。本實(shí)用新型的組件具有如下技術(shù)效果:(I)縮短了管路長度，減小了管路振動幅度，降低泄漏風(fēng)險，減少了能量損失；(2)減少了勞動強(qiáng)度，降低材料成本、制造成本；(3)該組件的安裝空間減小明顯，利于主機(jī)廠或整車廠空間布置；(4)優(yōu)化了主機(jī)廠或整車廠的裝配工藝，減少裝配工序，提聞生廣效率。
[0006]優(yōu)選地，所述過濾器濾罐螺紋連接至所述過濾器濾座。過濾器濾罐與過濾器濾座可拆卸地連接，便于組裝和維修更換。
[0007]優(yōu)選地，所述熱交換器在其焊接有第一螺柱，所述濾清器濾座包括延長部分，并且在所述延長部分上設(shè)有供所述第一螺柱穿過的第一通孔。熱交換器與過濾器濾座可拆卸地連接，便于組裝和維修更換。
[0008]優(yōu)選地，所述熱交換器焊接有第二螺柱，所述節(jié)溫器設(shè)有供所述第二螺柱穿過的第二通孔。節(jié)溫器與熱交換器可拆卸地連接，便于組裝和維修更換。
[0009]優(yōu)選地，所述組件包括用于將所述組件固定至氣體發(fā)動機(jī)或汽車車身的固定結(jié)構(gòu)。便于固定所述組件至氣體發(fā)動機(jī)或汽車車身。
[0010]優(yōu)選地，所述過濾器濾座設(shè)有至少一個盲孔，所述固定結(jié)構(gòu)包括安裝至所述至少一個盲孔中的至少一個雙頭螺柱。所述組件與氣體發(fā)動機(jī)或汽車車身可拆卸地連接，便于組裝和維修更換。
[0011]優(yōu)選地，所述熱交換器為釬焊板式熱交換器。外形尺寸和板片數(shù)量可以靈活配置。
[0012]優(yōu)選地，所述第一外置氣體管路和所述第二外置氣體管路中的至少一個由銅管制成。銅管堅(jiān)固并耐腐蝕。
[0013]優(yōu)選地，所述外置水管由膠管制成。膠管耐液體性、耐氣體性強(qiáng)并且耐壓。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，本實(shí)用新型提供一種氣體發(fā)動機(jī)，包括上述的用于氣體燃料過濾、熱交換和溫控的組件。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的氣體發(fā)動機(jī)燃料供給系統(tǒng)中的燃?xì)膺^濾器、熱交換器和節(jié)溫器的布置原理圖；
[0016]圖2示出了本實(shí)用新型的用于氣體燃料過濾、熱交換和溫控的組件的一個實(shí)施例的立體圖；
[0017]圖3示出了圖2的組件的另一立體圖；
[0018]圖4示出了圖2的組件的過濾器濾座的立體圖；
[0019]圖5示出了圖2的組件的熱交換器的立體圖；
[0020]圖6示出了圖2的組件的局部立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]在下文的詳細(xì)描述中，將參照形成本說明書一部分的附圖。在附圖中，相似的附圖標(biāo)記通常指代相似的部件，除非上下文中另行指出。在詳細(xì)說明書、附圖中所描述的示意性實(shí)施例并不意在限制。在不偏離在此展現(xiàn)的主體的精神和范圍的情況下，可以采用其他實(shí)施例，并且可以進(jìn)行其他變化。易于理解的是，在此所大致描述的以及附圖中所圖示的本公開內(nèi)容的各方面可以在寬泛的配置變化中進(jìn)行排列、替換、組合、分拆和設(shè)計(jì)，所有這些均被明確考慮于此。
[0022]圖2示出了本實(shí)用新型的用于氣體燃料過濾、熱交換和溫控的組件的一個實(shí)施例的立體圖；圖3示出了圖2的組件的另一立體圖；圖4示出了圖2的組件的過濾器濾座的立體圖；圖5示出了圖2的組件的熱交換器的立體圖。圖6示出了圖2的組件的局部立體圖。如圖所示，用于氣體燃料過濾、熱交換和溫控的組件100包括過濾器7、熱交換器8和節(jié)溫器9。過濾器7包括過濾器濾座10和固定至過濾器濾座10的過濾器濾罐11。熱交換器8固定至過濾器濾座10。節(jié)溫器9包括節(jié)溫器氣路部分12和節(jié)溫器水路部分13，并且固定至熱交換器8。應(yīng)理解，雖然未示出，在其他替代實(shí)施例中，節(jié)溫器9也可以固定至過濾器濾座10。組件100還包括連接在過濾器濾座10和熱交換器8之間的第一外置氣體管路14、連接在熱交換器8和節(jié)溫器氣路部分12的第二外置氣體管路15、以及連接在熱交換器8和節(jié)溫器水路部分13之間的外置水管16。過濾器、熱交換器和節(jié)溫器彼此固定在一起，通過較短的外置管路將相應(yīng)的結(jié)構(gòu)連接，使之具有燃?xì)膺^濾、熱交換和溫控等功能。這不僅縮短了管路長度、降低了材料成本，而且還節(jié)約了安裝空間、優(yōu)化了主機(jī)廠或整車廠的裝配工藝，減少裝配工序，提聞生廣效率。
[0023]過濾器濾座10可以通過鑄造和精加工的方式成型。如圖1和圖4最佳示出的，過濾器濾座10可以包括大致圓柱形主體17和從主體17的底部橫向延伸的延長部分18。主體17可以在側(cè)壁中設(shè)有第一螺紋孔17a和在底部中設(shè)有第二螺紋孔17b。延長部分18可以用來支撐和固定熱交換器8。在未示出的實(shí)施例中，延長部分18可以用來支撐和固定熱交換器8和節(jié)溫器9。濾清器濾罐11可以可拆卸地連接至過濾器濾座10，例如安裝在過濾器濾座10的第二螺紋孔17b中。天然氣入口接頭19裝配到濾清器濾座10的螺紋孔(未示出)中，天然氣出口接頭20安裝到濾清器濾座10的第一螺紋孔17a中。
[0024]熱交換器8可以為板式熱交換器，例如釬焊板式熱交換器。這樣可以根據(jù)發(fā)動機(jī)機(jī)型或組件100的使用環(huán)境，對熱交換器的外形尺寸，板片數(shù)量進(jìn)行增加或減少，這樣可以滿足不同工況的使用要求，同時擁有靈活的外形尺寸，適應(yīng)裝配空間的變化。參見圖5，熱交換器8可以包括位于底部的天然氣入口接口 21和水入口接口 25，以及位于頂部、相對于天然氣入口接口 21和水入口接口 25處于另一端的天然氣出口接口 22和水出口接口 26。
[0025]參見圖2、圖3和圖5，第一外置氣體管路14可以由銅管制成，利用卡套和卡套螺母21連接至濾清器濾座10的天然氣出口接頭20和熱交換器8的天然氣入口接口 21。第二外置氣體管路15可以由銅管制成，利用卡套和卡套螺母21連接至熱交換器8的天然氣出口接口 22和節(jié)溫器氣路部分12的天然氣入口接口 23，經(jīng)過熱交換器8交換熱量后的天然氣通過節(jié)溫器氣路部分12的天然氣出口接口 24進(jìn)入下游供氣系統(tǒng)中。
[0026]參見圖2、圖3和圖5，發(fā)動機(jī)冷卻水從熱交換器8的水入口接口 25進(jìn)入，從熱交換器8的水出口接口 26流出，通過外置水管16流入節(jié)溫器水路部分13的水路入口 27，從節(jié)溫器水路部分13的水路出口 28流出。外置水管16可以由膠管制成。膠管包括橡膠內(nèi)層、織物中間層、橡膠外層，例如內(nèi)外膠采用EPDM(三元乙丙橡膠)材料，中間層為針織結(jié)構(gòu)芳綸線加強(qiáng)層。轉(zhuǎn)換接頭29可以分別安裝在熱交換器8的水出口接口 26處和節(jié)溫器水路部分13的水路入口 27處。膠管的兩端可以通過卡箍30分別與轉(zhuǎn)換接頭29固定密封。
[0027]在優(yōu)選的實(shí)施例中，熱交換器8可以可拆卸地連接至濾清器濾座10。這樣便于組裝和維修更換。例如，如圖5所示，熱交換器8可以在其底部焊接有若干個第一螺柱31，諸如三個；如圖4所示，濾清器濾座10可以在延長部分18中設(shè)有若干個(諸如三個)第一通孔32以供第一螺柱31穿過，然后利用若干個第一螺母33 (見圖6)將熱交換器8固定至過濾器濾座10。應(yīng)理解，雖然圖中示出熱交換器8位于濾清器濾座10的上面，但是熱交換器8與濾清器濾座10的相對位置可以改變，例如熱交換器8還以設(shè)置在濾清器濾座10的下方或側(cè)面。在優(yōu)選的實(shí)施例中，節(jié)溫器9可以可拆卸地連接至熱交換器8。這樣便于組裝和維修更換。如圖5所示，熱交換器可以在其頂部焊接有若干個第二螺柱34，諸如兩個；節(jié)溫器9可以在節(jié)溫器水路部分12中設(shè)有若干個(諸如兩個)通孔(未示出)以供第二螺柱34穿過，然后利用若干個第二螺母35 (見圖2)將節(jié)溫器9固定至熱交換器8。也應(yīng)理解，雖然圖中示出節(jié)溫器9位于熱交換器8的上面，但是節(jié)溫器9與熱交換器8的相對位置可以改變，例如節(jié)溫器9還以設(shè)置在熱交換器8的下方或側(cè)面。另外，節(jié)溫器9可以可拆卸地連接至濾清器濾座10，例如延伸部分18。
[0028]在優(yōu)選的實(shí)施例中，組件100還可以包括用于將組件100固定至氣體發(fā)動機(jī)或汽車車身的固定結(jié)構(gòu)。如圖4所示，過濾器濾座10可以在主體17和/或延伸部分18的側(cè)壁設(shè)有至少一個盲孔36，諸如四個。所述固定結(jié)構(gòu)包括安裝至盲孔36中的至少一個雙頭螺柱37(見圖3和圖6)。
【權(quán)利要求】
1.用于氣體燃料過濾、熱交換和溫控的組件，其特征在于，該組件包括: 過濾器，其包括過濾器濾座和固定至所述過濾器濾座的過濾器濾罐； 熱交換器，其固定至所述過濾器濾座； 節(jié)溫器，其包括節(jié)溫器氣路部分和節(jié)溫器水路部分，并且固定至所述熱交換器或所述過濾器濾座； 第一外置氣體管路和第二外置氣體管路，其分別連接在所述過濾器濾座和所述熱交換器之間以及連接在所述熱交換器和所述節(jié)溫器氣路部分；以及 外置水管，其連接在所述熱交換器和所述節(jié)溫器水路部分之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述過濾器濾罐螺紋連接至所述過濾器濾座。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述熱交換器焊接有第一螺柱，所述過濾器濾座包括延長部分，并且在所述延長部分上設(shè)有供所述第一螺柱穿過的第一通孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述熱交換器焊接有第二螺柱，所述節(jié)溫器設(shè)有供所述第二螺柱穿過的第二通孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述組件包括用于將所述組件固定至氣體發(fā)動機(jī)或汽車車身的固定結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組件，其特征在于，所述過濾器濾座設(shè)有至少一個盲孔，所述固定結(jié)構(gòu)包括安裝至所述至少一個盲孔中的至少一個雙頭螺柱。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述熱交換器為釬焊板式熱交換器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述第一外置氣體管路和所述第二外置氣體管路中的至少一個由銅管制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述外置水管由膠管制成。
10.氣體發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述氣體發(fā)動機(jī)包括權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的組件。
【文檔編號】F02M21/02GK204041276SQ201420304458
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】馬業(yè)存, 孫桂芝, 易善國 申請人:合肥威爾燃油系統(tǒng)有限責(zé)任公司