CN103863051B - 车用辅助散热系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车用辅助散热系统应用于车辆内，车辆包括车内空间、冷气机空间及底盘区。车用辅助散热系统包括散热装置、热管及储液槽。散热装置设置于底盘区；热管连结于车内空间与散热装置，且热管内设有毛细结构，并于热管内充填有工作流体，以将车内空间的热量传送至散热装置而进行散热；储液槽设置于冷气机空间，且储液槽连通于热管并储存有工作流体。当发动机发动且冷气机运转时，底盘区的温度高于车内空间与冷气机空间的温度，使工作流体于底盘区持续气化，并使气化的工作流体于冷气机空间冷凝并储存于储液槽，以避免底盘区的热量进入车内空间。

Description

车用辅助散热系统

技术领域

本发明涉及一种车用辅助散热系统，特别涉及一种利用热管将车内热量传递而散热的车用辅助散热系统。

背景技术

一般来说，当车辆停放在户外无遮蔽的地方时，车辆会因太阳强烈的曝晒而使车内温度急遽升高，且由于车辆停放时通常是处于封闭的状态，使车辆犹如烤箱般持续升温而不易散热，导致车内的电子装置因长时间处于高温的环境中而降低了电子装置的使用寿命，甚至使电子装置因过热而损坏。更有甚者，曾有驾驶员在仪表盘上所放置的打火机因过热而爆炸，导致整台车烧毁。

在现有技术中，面对太阳的曝晒，通常有以下应对的作法：

1.利用遮阳板或遮阳棚来遮蔽太阳的直射；

2.利用太阳能电力驱动风扇与搭配各种进气方式(鼓风机进气式、天窗进气式与车窗进气式)；

3.致冷芯片加风扇模块等；以及

4.将水等溶剂以喷雾的形式喷洒于车内，利用蒸发的潜热来带走车内的热量。

然而，现有技术的应用往往需使车内大范围区域温度降低才能有效的保护电子装置或改善车内的舒适度，但由于车体是大面积接收太阳的曝晒，因此排热的速度远不及车体吸热的速度，而使得车装系统更趋复杂(如车体要挪出更多的空间来装置太阳能电池)；再者，若以散热风扇进行排热，必须使玻璃窗预留空隙，此时如果突然下雨，水气便会从空隙进入车内而造成使用者的困扰；而以喷雾器进行散热的方式亦有相同的潮湿与散热效益的问题，造成未节能而更耗能的状况。此外，现有技术仅考虑车辆静滞曝晒状态的温度条件，并未针对车辆行进或怠速时进行有效的防范。

发明内容

本发明所欲解决的技术问题与目的：

综观以上所述，现有的车辆散热技术往往存在着许多问题，如散热风扇与喷雾器需使车窗预留空隙，遇到下雨天时容易使水气进入车内而使内部潮湿；而太阳能电池驱动风扇需要大量的空间。

为了解决上述问题，本发明的发明目的在于提供一种车用辅助散热系统。

为达到上述目的，本发明采用以下技术手段：

一种车用辅助散热系统，应用于一车辆内，车辆包括车内空间、冷气机空间以及底盘区，冷气机空间连通于车内空间，底盘区设置于车内空间与冷气机空间下方，而车用辅助散热系统包括：散热装置、热管以及储液槽。散热装置设置于底盘区；热管连结于车内空间与散热装置，且热管内设有毛细结构，并于热管内充填有工作流体，藉以将车内空间的热量传送至散热装置而进行散热；储液槽设置于冷气机空间，并连通于热管，且储液槽内储存有工作流体。当车辆停止运作而冷气机空间与车内空间的温度高于底盘区的温度时(如受到太阳照射，车内空间的温度上升而高于底盘区的温度)，使储存于储液槽内的工作流体气化，并使充填于热管内的工作流体将车内空间的热量传送至散热装置；当底盘区的发动机发动且冷气机空间的冷气机运转时，底盘区的温度高于车内空间与冷气机空间的温度，通过底盘区的高温持续气化工作流体，而冷气机空间的低温持续将所述气化的工作流体冷凝并储存于储液槽，进而避免使底盘区的热量进入车内空间。

在本发明的一较佳实施例中，储液槽内设有吸附材(absorbentmaterial)，用以吸附工作流体。

在本发明的一较佳实施例中，冷气机空间内还设有冷气风管，用以输送冷气。

在本发明的一较佳实施例中，车内空间还包括仪表盘，热管连结于仪表盘。较佳者，车内空间内还包括电子装置，设置于仪表盘上，且热管连结于电子装置。

在本发明的一较佳实施例中，热管为导热金属管。本发明对照先前技术的功效：

从以上述可知，相较于现有技术所述的车辆散热方式，由于本发明所提供的车用辅助散热系统，是利用热管连结于车内空间与底盘区，藉以在车辆发动机未发动时，将车内空间的热量经由热管传导至底盘区散热；并且，通过储液槽连通于热管，当车辆行进而开启冷气时，底盘区的发动机运作会使热管内的工作流体气化而传送至冷气机空间，通过冷气机空间的低温冷凝工作流体，使工作流体储存在储液槽内，以避免底盘区的热量进入车内空间。

附图说明

图1显示在本发明较佳实施例所提供的车用辅助散热系统的第一示意图；以及

图2显示在本发明较佳实施例所提供的车用辅助散热系统的第二示意图。

【主要组件符号说明】

1车辆11车内空间111仪表盘112电子装置

12冷气机空间121冷气机13底盘区14车用辅助散热系统

141散热装置142热管143储液槽15冷气风管

具体实施方式

请参阅图1与图2，图1显示在本发明较佳实施例所提供的车用辅助散热系统的第一示意图；图2显示在本发明较佳实施例所提供的车用辅助散热系统的第二示意图。于本实施例中，将本发明的车用辅助散热系统应用于车辆1为例。如图所示，车辆1包括车内空间11、冷气机空间12、底盘区13以及车用辅助散热系统14。车内空间11还包括仪表盘111与电子装置112，电子装置112设置于仪表盘111上；其中，电子装置112例如是车用计算机的控制面板、平板计算机或行车纪录器等。冷气机空间12以冷气风管15连通于车内空间11，且冷气机空间12内设有冷气机121，用以提供冷气。底盘区13位于车内空间11与冷气机空间12下方。

车用辅助散热系统14应用于上述的车辆1中，并且包括散热装置141、热管142以及一储液槽143。散热装置141设置于底盘区13；其中，散热装置141例如是散热鳍片。

热管142连结于车内空间11与散热装置141，且热管142内设有毛细结构(图未示)，并于热管142内充填有工作流体(图未示)，藉以将车内空间11的热量传送至散热装置141进行散热；其中，热管142可使用导热金属管所制成，以下说明中的热管142可以由铜管与设置于铜管内的毛细结构所组成，当充填于热管142内的工作流体于热管142的高温端吸热时，所述工作流体会蒸发为气态，所述工作流体并于热管142的低温端放热后凝结为液态，然后再利用毛细结构移动至高温端，藉以形成循环散热，此为常见的热管散热技术，相信所属技术领域中具有通常知识者应能理解。

储液槽143设置于冷气机空间12，且储液槽143以连通管连通于热管142，而储液槽143内储存有工作流体。储液槽143内设有吸附材(图未示)，吸附材用以吸附工作流体，具体上依据不同的工作流体可使用不同的吸附材，若工作流体为水，则可使用的吸附材如海绵。

综上所述，当车辆1的发动机未发动时，车辆1受到太阳的曝晒，而使车内空间11与冷气机空间12的温度高于底盘区13的温度时，热管142连结于车内空间11的一端会吸收热量，并将热量传导至底盘区13的散热装置141而散热，通过热管142内部工作流体的相变化，可以有效的将车内空间11的热量带走，使车内空间11的温度降低。另一方面，当车辆1发动机发动时，底盘区13的温度会上升，而车内空间11与冷气机空间12则会受到车内冷气的影响而降温，此时，底盘区13的温度较高，使热管142内部的工作流体在连结于散热装置141的一端会蒸发为气态，并扩散至车内空间11与冷气机空间12，且而由于车内空间11与冷气机空间12的温度较低可以使气态的工作流体冷凝为液态。

然而，在冷气机空间12冷凝的工作流体会储存在储液槽143内，而在车内空间11冷凝的工作流体则会通过毛细结构回流底盘区13，进而再次的蒸发为气态，如此一来，热管142内的工作流体会逐渐的储存于储液槽143内，使热管142无法利用工作流体的相变化而将底盘区13的热量回传至车内空间11，仅能依靠热管142本身材质的热传导能力来传递热量。实际运用上，热管142利用工作流体所产生的相变化来传递热量时，其热流密度约为100,000W/m℃，而热管142本身材质为铜管时的热流密度约为380W/m℃，因此通过储液槽143储存工作流体时，可以有效的减少底盘区13回传至车内空间11的热量。

此外，当车辆1发动机停止运作后，底盘区13的温度会渐渐的下降，而冷气机空间12的温度会因受到曝晒而再次上升，使储液槽143内的工作流体气化而扩散至底盘区13，使气化后的工作流体冷凝为液态，藉以使热管142可通过工作流体的相变化来协助车内空间11的散热。

在实务运用上，由于热管的应用为现有的散热手段，而热管内部所充填的工作流体可以依据车辆于不同地区而改变，常见的工作流体例如为氟利昂、氨、丙酮、甲醇、乙醇、庚烷或水，而热管亦可为其它导热金属管，并不限于本实施例所提供的铜管。

举凡在所属技术领域中具有通常知识者，在阅读本发明所公开的技术后，应都能理解，由于本发明可利用热管于车辆的发动机未发动时，将车内空间的热量传递至底盘区散热，有效的降低车内空间的温度，避免设置于车内空间的电子装置等对象受损；此外，由于本发明结合了热管与设置于冷气机空间的储液槽，因此当车辆发动机发动时，通过底盘区较高的温度而使工作流体气化，使于冷气机空间冷凝的工作流体储存于储液槽，进而使车内空间与底盘区之间无法利用热管内的工作流体的相变化来传导热量，有效的避免温度回传至车内空间。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种车用辅助散热系统，应用于车辆内，所述车辆包括车内空间、冷气机空间以及底盘区，冷气机空间连通于车内空间，底盘区设置于车内空间与冷气机空间下方，其特征在于，而车用辅助散热系统包括：

一散热装置，设置于底盘区；

一热管，连结于车内空间与散热装置，且热管内设有毛细结构，并于热管内充填有工作流体，藉以将车内空间的热量传送至散热装置而进行散热；以及

一储液槽，设置于冷气机空间，并连通于热管，且储液槽内储存有工作流体；

其中，当车辆停止运作，冷气机空间与车内空间的温度高于底盘区的温度时，使储存于储液槽内的工作流体汽化，并使充填于热管内的工作流体将车内空间的热量传送至散热装置；当底盘区的一发动机发动且冷气机空间的冷气机运转时，底盘区的温度高于车内空间与冷气机空间的温度，通过底盘区的高温持续汽化工作流体，而冷气机空间的低温持续将通过底盘区加以汽化的所述工作流体冷凝并储存于储液槽，以避免底盘区的热量进入车内空间。

2.根据权利要求1所述的车用辅助散热系统，其特征在于，所述储液槽内设有吸附材，用以吸附所述工作流体。

3.根据权利要求1所述的车用辅助散热系统，其特征在于，冷气机空间内还设有冷气风管，用以输送冷气。

4.根据权利要求1所述的车用辅助散热系统，其特征在于，车内空间还包括仪表盘，所述热管连结于仪表盘。

5.根据权利要求4所述的车用辅助散热系统，车内空间内还包括电子装置，设置于仪表盘上，且热管连结于电子装置。

6.根据权利要求1所述的车用辅助散热系统，热管为导热金属管。