CN106767086B - 一种换热器结构 - Google Patents

一种换热器结构 Download PDF

Info

Publication number
CN106767086B
CN106767086B CN201611265561.XA CN201611265561A CN106767086B CN 106767086 B CN106767086 B CN 106767086B CN 201611265561 A CN201611265561 A CN 201611265561A CN 106767086 B CN106767086 B CN 106767086B
Authority
CN
China
Prior art keywords
air hose
pipe
water
air
water pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611265561.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN106767086A (zh
Inventor
殷怀彪
张宇
蔡乐
郝其山
刘健
刘腾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Weichai Power Co Ltd
Original Assignee
Weichai Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Weichai Power Co Ltd filed Critical Weichai Power Co Ltd
Priority to CN201611265561.XA priority Critical patent/CN106767086B/zh
Publication of CN106767086A publication Critical patent/CN106767086A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106767086B publication Critical patent/CN106767086B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04—Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0437—Liquid cooled heat exchangers
    • F02B29/0443—Layout of the coolant or refrigerant circuit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
    • F28F13/12—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by creating turbulence, e.g. by stirring, by increasing the force of circulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/26—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators
    • F28F9/262—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators for radiators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/004—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for engine or machine cooling systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2250/00—Arrangements for modifying the flow of the heat exchange media, e.g. flow guiding means; Particular flow patterns
    • F28F2250/08—Fluid driving means, e.g. pumps, fans
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Abstract

本发明涉及换热器领域，公开了一种换热器结构，包括换热器壳体，换热器壳体内设有水散热器和中冷器，水散热器包括多根散热水管，中冷器包括多根中冷风管，换热器壳体设有进风侧和出风侧，散热水管包括第一水管和第二水管，以及连接第一水管和第二水管的第一弯管，第一弯管围绕中冷风管设置，以将第一水管和第二水管分设于中冷风管的两侧，且第二水管位于进风侧，第一水管位于出风侧；或，中冷风管包括第一风管和第二风管，以及连接第一风管和第二风管的第二弯管，第二弯管围绕散热水管设置，以将第一风管和第二风管分设于散热水管的两侧，且第二风管位于进风侧，第一风管位于出风侧。本发明能够提高换热器的换热效率。

Description

一种换热器结构
技术领域
本发明涉及换热器技术领域，特别是涉及一种换热器结构。
背景技术
在散热器与中冷器的布置方式中有串联式和并列式两种。串联式布置时，中冷器在前，水散热器在后，如图1所示，冷测空气先经过中冷风管3再经过散热水管2，为减少通风损失，散热器和中冷器的芯体正面尺寸尽可能一样；串联布置，安装方便，计算简单，但经过中冷器的冷测空气吸收了中冷器散发的热量，温度上升，增加了散热器的热负荷，因此在设计时不得不加大散热器的正面面积和散热面积，同时也加大了中冷器的正面面积，并导致中冷器散热性能过剩。当涡轮增压压力较高、热侧温度也较高时，经过中冷器的冷测空气吸收了过多的热量，温度大幅度上升，冷测空气温度甚至超过了散热器的进水温度，起了相反的作用。
并联式布置时，散热器、中冷器分置左右，冷测空气同时经过散热器和中冷器，进气温度相同，降低了散热器的热负荷，散热器可设计的略小一些。由于散热器和中冷器两种热交换器的风阻曲线不同，为同时满足两者的散热需求，在限定的正面尺寸条件下恰当地分配两者的正面面积，并做风量平衡但由于被冷却流体介质属性和温度不同，仍然会造成通过中冷器的冷却风温升小，能量浪费。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是如何提高换热器的换热效率。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种换热器结构，包括换热器壳体，所述换热器壳体内设有水散热器和中冷器，所述水散热器包括多根散热水管，所述中冷器包括多根中冷风管，所述换热器壳体设有进风侧和出风侧，所述散热水管包括第一水管和第二水管，以及连接所述第一水管和第二水管的第一弯管，所述第一弯管围绕所述中冷风管设置，以将所述第一水管和第二水管分设于所述中冷风管的两侧，且所述第二水管位于所述进风侧，所述第一水管位于所述出风侧，工作时，所述第二水管的温度低于第一水管的温度；
或，所述中冷风管包括第一风管和第二风管，以及连接所述第一风管和第二风管的第二弯管，所述第二弯管围绕所述散热水管设置，以将所述第一风管和第二风管分设于所述散热水管的两侧，且所述第二风管位于所述进风侧，所述第一风管位于所述出风侧，工作时，所述第二风管的温度低于第一风管的温度。
其中，所述第一水管设有进水口，所述第二水管设有出水口，所述中冷风管设有进风口和出风口，所述进风口与所述出水口位于同一侧，所述出风口与所述进水口位于同一侧；或，所述第一风管设有进风口，所述第二风管设有出风口，所述散热水管设有进水口和出水口，所述进风口与所述出水口位于同一侧，所述出风口与所述进水口位于同一侧。
其中，所述散热水管与所述中冷风管串联连接。
其中，所述第一弯管垂直于所述中冷风管设置，或所述第二弯管垂直于所述散热水管设置。
其中，所述换热器壳体的进风侧设有散热风扇。
其中，所述第一弯管或第二弯管呈U型。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明提供的一种换热器结构，包括水散热器和中冷器，通过将散热水管分设于中冷风管的两侧，或将中冷风管分设于散热水管的两侧，使得冷却风先经过散热水管的低温管段和中冷风管的低温管段，然后对应地经过中冷风管的高温管段和散热水管的高温管段，以充分利用两种换热器的温度梯度，充分进行热交换，提高了换热效率，且减小了所需的冷侧空气需求量，与常规布置相比，节约了布置空间，降低了产品重量，同样散热量条件下体积和重量均有所减小。
附图说明
图1为现有技术换热器结构的内部原理示意图；
图2为本发明实施例1一种换热器结构的内部原理示意图；
图3为本发明实施例1一种换热器结构的内部结构示意图；
图4为本发明一种换热器结构的整体结构示意图；
图中：1：换热器壳体；2：散热水管；21：第一水管；22：第二水管；23：第一弯管；3：中冷风管；4：进水口；5：出水口；6：进风口；7：出风口；8：水管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。
首先需要介绍的是：水散热器是一种表面式换热器，通过外循环的低温冷空气带走内循环高温水的热量；中冷器是一种表面式换热器，通过外循环的冷却空气带走内循环高温空气的热量。
本发明提供了一种换热器结构，如图2-4所示，其包括换热器壳体1，所述换热器壳体1内设有水散热器和中冷器，所述水散热器包括多根散热水管2，所述中冷器包括多根中冷风管3，所述换热器壳体1设有相对的进风侧和出风侧，所述散热水管2包括第一水管21和第二水管22，以及连接所述第一水管21和第二水管22的第一弯管23，所述第一弯管23围绕所述中冷风管3设置，以将所述第一水管21和第二水管22分设于所述中冷风管3的两侧，且所述第二水管22位于所述进风侧，所述第一水管21位于所述出风侧，工作时，所述第二水管22的温度低于第一水管21的温度，所述中冷风管3与所述第一水管21同侧的管段温度低于所述中冷风管3与所述第二水管22同侧的管段；从而使得散热水管2的低温管段靠近进风侧，中冷风管3的高温管段靠近出风侧，冷侧空气经过散热水管2的低温管段后吸收热量，温度有所上升，但与中冷风管3的高温管段仍有温度差，仍可高效进行热交换；图2中箭头所指方向为进水、出水以及进风和出风方向。
或，所述中冷风管3包括第一风管和第二风管，以及连接所述第一风管和第二风管的第二弯管，所述第二弯管围绕所述散热水管2设置，以将所述第一风管和第二风管分设于所述散热水管2的两侧，且所述第二风管位于所述进风侧，所述第一风管位于所述出风侧，工作时，所述第二风管的温度低于第一风管的温度，所述散热水管2与所述第一风管同侧的管段温度低于所述散热水管2与所述第二风管同侧的管段，从而使得中冷风管3的低温管段靠近进风侧，散热水管2的高温管段靠近出风侧，冷侧空气经过中冷风管3的低温管段后吸收热量，温度有所上升，但与散热水管2的高温管段仍有温度差，仍可高效进行热交换。从而充分利用了两种换热器的温度梯度，减小了所需的冷却空气需求量，增加了发动机有效功率输出；与常规布置相比，节约了布置空间，降低了产品重量，同样散热量条件下体积和重量均有所减小。
具体地，所述第一水管21设有进水口4，所述第二水管22设有出水口5，冷却水从第一水管21进入，从第二水管22流出，从而可见，第二水管22的管温要低于第一水管21的管温，所述中冷风管3设有进风口6和出风口7，冷却风从中冷风管3的进风口6进入，从中冷风管3的出风口7流出，可见，中冷风管3设有进风口6的管段温度要高于中冷风管3设有出风口7的管段；所述进风口6与所述出水口5位于同一侧，所述出风口7与所述进水口4位于同一侧；或，所述第一风管设有进风口6，所述第二风管设有出风口7，所述散热水管2设有进水口4和出水口5，所述进风口6与所述出水口5位于同一侧，所述出风口7与所述进水口4位于同一侧。以使得中冷风管3的两侧管段和散热水管2的两侧管段能够产生温度差，充分进行热交换。
由图4可见，还设有水管8，其用于连接前后水箱，用于水循环。
本发明的实施例中，所述散热水管2与所述中冷风管3串联连接。
具体地，为了结构优化设置，所述第一弯管23垂直于所述中冷风管3设置，或所述第二弯管垂直于所述散热水管2设置。
其中，所述换热器壳体1的进风侧设有散热风扇，用于从进风侧吹入冷却风，并从出风侧排出。
具体地，所述第一弯管23或第二弯管可以呈U型，以使得第一水管21和第二水管22相对于中冷风管3呈一前一后布置，或第一风管和第二风管相对于散热水管2呈一前一后布置。
由以上实施例可以看出，本发明充分利用了两种换热器的温度梯度，充分进行热交换，提高了换热效率，能够适应恶劣工况环境的应用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种换热器结构，包括换热器壳体，所述换热器壳体内设有水散热器和中冷器，所述水散热器包括多根散热水管，所述中冷器包括多根中冷风管，所述换热器壳体设有进风侧和出风侧，其特征在于，所述散热水管包括第一水管和第二水管，以及连接所述第一水管和第二水管的第一弯管，所述第一弯管围绕所述中冷风管设置，以将所述第一水管和第二水管分设于所述中冷风管的两侧，且所述第二水管位于所述进风侧，所述第一水管位于所述出风侧，工作时，所述第二水管的温度低于第一水管的温度，所述中冷风管与所述第一水管同侧的管段温度低于所述中冷风管与所述第二水管同侧的管段；
或，所述中冷风管包括第一风管和第二风管，以及连接所述第一风管和第二风管的第二弯管，所述第二弯管围绕所述散热水管设置，以将所述第一风管和第二风管分设于所述散热水管的两侧，且所述第二风管位于所述进风侧，所述第一风管位于所述出风侧，工作时，所述第二风管的温度低于第一风管的温度，所述散热水管与所述第一风管同侧的管段温度低于所述散热水管与所述第二风管同侧的管段。
2.根据权利要求1所述的换热器结构，其特征在于，所述第一水管设有进水口，所述第二水管设有出水口，所述中冷风管设有进风口和出风口，所述进风口与所述出水口位于同一侧，所述出风口与所述进水口位于同一侧；或，所述第一风管设有进风口，所述第二风管设有出风口，所述散热水管设有进水口和出水口，所述进风口与所述出水口位于同一侧，所述出风口与所述进水口位于同一侧。
3.根据权利要求1所述的换热器结构，其特征在于，所述第一弯管垂直于所述中冷风管设置，或所述第二弯管垂直于所述散热水管设置。
4.根据权利要求1-3任一项所述的换热器结构，其特征在于，所述换热器壳体的进风侧设有散热风扇。
5.根据权利要求1所述的换热器结构，其特征在于，所述第一弯管或第二弯管呈U型。
CN201611265561.XA 2016-12-30 2016-12-30 一种换热器结构 Active CN106767086B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611265561.XA CN106767086B (zh) 2016-12-30 2016-12-30 一种换热器结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611265561.XA CN106767086B (zh) 2016-12-30 2016-12-30 一种换热器结构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106767086A CN106767086A (zh) 2017-05-31
CN106767086B true CN106767086B (zh) 2019-03-29

Family

ID=58951511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611265561.XA Active CN106767086B (zh) 2016-12-30 2016-12-30 一种换热器结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106767086B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107796245A (zh) * 2017-12-02 2018-03-13 马鞍山瑞琪机械设备制造有限公司 一种可串接的换热器
CN112635894A (zh) * 2020-12-08 2021-04-09 华东交通大学 一种带安全装置的锂离子动力电池包复合式热管理系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201685695U (zh) * 2010-05-13 2010-12-29 北汽福田汽车股份有限公司 一种汽车冷却系统
CN102128074A (zh) * 2010-01-18 2011-07-20 福特环球技术公司 车辆装置及其运转方法
CN102207025A (zh) * 2011-06-09 2011-10-05 郑州日产汽车有限公司 汽车发动机组合式散热器
CN202789081U (zh) * 2012-09-19 2013-03-13 中联重科股份有限公司渭南分公司 发动机散热器

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101344514B1 (ko) * 2007-06-20 2013-12-24 한라비스테온공조 주식회사 차량용 냉각 시스템
JP5985387B2 (ja) * 2012-12-28 2016-09-06 カルソニックカンセイ株式会社 複合型熱交換器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102128074A (zh) * 2010-01-18 2011-07-20 福特环球技术公司 车辆装置及其运转方法
CN201685695U (zh) * 2010-05-13 2010-12-29 北汽福田汽车股份有限公司 一种汽车冷却系统
CN102207025A (zh) * 2011-06-09 2011-10-05 郑州日产汽车有限公司 汽车发动机组合式散热器
CN202789081U (zh) * 2012-09-19 2013-03-13 中联重科股份有限公司渭南分公司 发动机散热器

Also Published As

Publication number Publication date
CN106767086A (zh) 2017-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9593647B2 (en) Gas-to-liquid heat exchanger
CN102055043B (zh) 电池和电池模块
CN206193668U (zh) 一种cpu模块高效散热装置
CN108306072B (zh) 一种并联式热交换电池包
JP2015155692A (ja) インタークーラ
CN210509353U (zh) 一种内燃机用新型冷却系统
CN106767086B (zh) 一种换热器结构
CN104868193A (zh) 一种口琴通道平行流式换热器
CN107725171A (zh) 一种新型高效中冷器
CN205945408U (zh) 一种发电机用热管冷却器
JP6481275B2 (ja) コルゲートフィン式熱交換器
CN207377868U (zh) 一种磁悬浮高速鼓风机冷却循环系统
CN206399263U (zh) 一种加强型空气散热器
CN205726818U (zh) 投影设备及其液冷散热系统
CN210509352U (zh) 一种内燃机用新型冷却系统
CN207395537U (zh) 口琴通道平行流式换热器
CN202329285U (zh) 一种无主片铝质管带式热交换器
JP6464598B2 (ja) 内燃機関の冷却システム
CN110792506A (zh) 一种用于内燃机的水冷空冷一体式冷却器
CN101553375B (zh) 热交换器
CN105927346B (zh) 一种内燃机冷却系统
TW202035852A (zh) 兼具水冷及氣冷之渦輪冷卻系統
CN216432589U (zh) 低风阻多面进风立体散热器
CN203201761U (zh) 一种空压机冷却装置
CN109037833A (zh) 一种节能电动汽车电池散热器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant