CN107740720A - 一种汽车散热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车散热器，包括散热器本体，所述散热器本体的内部等间距设置有折板，所述折板上开设有透水孔，所述散热器本体的前表壁上设置有散热翅片，所述散热翅片的前方设置有散热风扇固定框，所述散热风扇固定框的圆心位置出安装有电机，所述电机通过转轴转动连接有扇叶，所述散热器本体的上方安装有上水室，所述上水室的前表壁上开设有发动机内液体进口，且上水室的上方设置有固定耳和冷却液盖，所述固定耳共设置有两个，本发明电磁阀与下水室的底壁通过螺栓固定连接，使用一段时间后，可通过汽车控制器控制电磁阀运转，将散热翅片内的冷却液排出，避免冷却液长时间使用变质，达不到冷却效果的问题。

Description

一种汽车散热器

技术领域

本发明属于汽车散热器技术领域，具体涉及一种汽车散热器。

背景技术

汽车散热器材料与制造技术发展很快,铝散热器以其在材料轻量化上的明显优势，在轿车与轻型车领域逐步取代铜散热器的同时，铜散热器制造技术和工艺有了长足的发展，铜硬钎焊散热器在客车、工程机械、重型卡车等发动机散热器方面优势明显，国外轿车配套的散热器多为铝散热器，主要是从保护环境的角度来考虑 (尤其是欧美国家)，在欧洲新型的轿车中，铝散热器占有的比例平均为64%，从我国汽车散热器生产的发展前景看，硬钎焊生产的铝散热器逐渐增多，硬钎焊铜散热器也在公共汽车、载货汽车和其他工程设备上得到应用。

但是目前市场上的汽车散热器不仅结构复杂，而且功能单一，发动机内液体经过散热器的流速较快，液体还未充分降温便流出，降温效果差，没有设置电磁阀，不能够定期排泄冷却液。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车散热器，以解决上述背景技术中提出的发动机内液体经过散热器的流速较快，液体还未充分降温便流出，降温效果差，没有设置电磁阀，不能够定期排泄冷却液的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车散热器，包括散热器本体，所述散热器本体的内部等间距设置有折板，所述折板上开设有透水孔，所述散热器本体的前表壁上设置有散热翅片，所述散热翅片的前方设置有散热风扇固定框，所述散热风扇固定框的圆心位置出安装有电机，所述电机通过转轴转动连接有扇叶，所述散热器本体的上方安装有上水室，所述上水室的前表壁上开设有发动机内液体进口，且上水室的上方设置有固定耳和冷却液盖，所述固定耳共设置有两个，所述冷却液盖位于两个固定耳之间，两个所述固定耳上均开设有螺栓孔，所述散热器本体的下方安装有下水室，所述下水室的前表壁上开设有发动机冷水出口，所述下水室的下方安装有冷却液出口和电磁阀，所述电磁阀位于冷却液出口的一侧，所述电机和电磁阀均与汽车控制器电性连接。

优选的，所述散热器本体与汽车车头通过固定耳、螺栓孔和螺栓固定连接。

优选的，所述折板共设置有十六个。

优选的，所述电磁阀与下水室的底壁通过螺栓固定连接。

优选的，所述电机共设置有两个，且两个电机均与散热器本体通过散热风扇固定框固定连接。

所述散热器本体采用抗冲击纳米散热复合陶瓷材料。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本发明折板共设置有十六个，汽车发动机内的液体从发动机内液体进口进入上水室内，由上水室流入散热器本体内，发动机内液体由相邻两个折板之间和折板上开设的透水孔缓缓流出，减缓发动机内液体的水流速度，使发动机内液体充分与散热翅片进行热交换，避免降温时间短，降温不彻底的问题。

(2)本发明电磁阀与下水室的底壁通过螺栓固定连接，使用一段时间后，可通过汽车控制器控制电磁阀运转，将散热翅片内的冷却液排出，避免冷却液长时间使用变质，达不到冷却效果的问题。

散热器本体采用抗冲击纳米散热复合陶瓷材料使得整体散热效果更为明显。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的散热翅片结构示意图；

图3为本发明的内部结构示意图；

图4为本发明的折板结构示意图；

图中：1-发动机内液体进口、2-固定耳、3-螺栓孔、4-冷却液盖、5-上水室、6-散热器本体、7-扇叶、8-电机、9-发动机冷水出口、10-电磁阀、11-冷却液出口、12-下水室、13-散热翅片、14-散热风扇固定框、15-折板、16-透水孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种汽车散热器，包括散热器本体6，散热器本体6的内部等间距设置有折板15，减缓液体流速，达到充分降温的目的，折板15上开设有透水孔16，散热器本体6的前表壁上设置有散热翅片13，散热翅片13的前方设置有散热风扇固定框14，散热风扇固定框14的圆心位置出安装有电机8，电机8通过转轴转动连接有扇叶7，通过电机8带动扇叶7转动，散发热量，散热器本体6的上方安装有上水室5，上水室5的前表壁上开设有发动机内液体进口1，且上水室5的上方设置有固定耳2和冷却液盖4，固定耳2共设置有两个，用于将散热器与汽车进行固定，冷却液盖4位于两个固定耳2之间，两个固定耳2上均开设有螺栓孔3，散热器本体6的下方安装有下水室12，下水室12的前表壁上开设有发动机冷水出口9，下水室12的下方安装有冷却液出口11和电磁阀10，电磁阀10位于冷却液出口11的一侧，电机8和电磁阀10均与汽车控制器电性连接。

本实施例中，优选的，散热器本体6与汽车车头通过固定耳2、螺栓孔3和螺栓固定连接，方便散热器本体6的安装与拆卸。

本实施例中，优选的，折板15共设置有十六个，汽车发动机内的液体从发动机内液体进口1进入上水室5内，由上水室5流入散热器本体6内，发动机内液体由相邻两个折板15之间和折板15上开设的透水孔16缓缓流出，减缓发动机内液体的水流速度，使发动机内液体充分与散热翅片13进行热交换，避免降温时间短，降温不彻底的问题。

本实施例中，优选的，电磁阀10与下水室12的底壁通过螺栓固定连接，使用一段时间后，可通过汽车控制器控制电磁阀10运转，将散热翅片13内的冷却液排出，避免冷却液长时间使用变质，达不到冷却效果的问题。

本实施例中，优选的，电机8共设置有两个，且两个电机8均与散热器本体6通过散热风扇固定框14固定连接，通过电机8工作，带动扇叶7转动，将热量散发。

本发明的工作原理及使用流程：在进行使用时，将两个固定耳2上开的螺栓孔3与汽车车头上的安装孔对准，将固定螺栓放入重叠的孔内，螺动螺栓，将散热器本体6与汽车车头进行固定，打开冷却液盖4，将冷却液箱的一端通过管道与上水室5连接，将冷却液箱的另一端通过管道与冷却液出口11连接，将发动机的一端通过管道与发动机内液体进口1连接，将发动机的另一端通过管道与发动机冷水出口9连接，启动汽车，通过汽车控制器控制打开冷却液泵，将冷却液泵入上水室5内，汽车发动机内的液体从发动机内液体进口1进入上水室5内，由上水室5流入散热器本体6内，通过折板15的作用，减缓发动机内液体的水流速度，利用热交换原理，汽车发动机内的液体与散热翅片13内的冷却液进行热交换变温，温水从散热器本体6处流至下水室12内，并由发动机冷水出口9排出，回到汽车发动机内，通过电机8带动转轴转动，从而带动扇叶7转动，通过扇叶7转动将散热翅片13处的热量散发，使用一段时间后，可通过汽车控制器控制电磁阀10运转，将散热翅片13内的冷却液排出，避免冷却液长时间使用变质，达不到冷却效果的问题。

散热器本体6采用抗冲击纳米散热复合陶瓷材料，具备优异导热性的同时，也具备良好的抗冲击性，更适合在本发明，散热器整体散热效果更好，

底壳采用抗冲击纳米散热复合陶瓷材料，经过料浆制备、注凝脱模、烧结成型步骤所得的复合陶瓷致密度得到了显著提高,并且机械强度也得到了提升,所得陶瓷的致密度和抗冲击韧性得到了提高；采用纳米石英粉与氮化铝、氮化硅构成骨架粒子,保证其在径向和轴向上都具有高的导热性和稳定性,氮化硅在烧结过程中,会被氧气氧化,生成液相的二氧化硅从而填充基体的孔隙,达到致密化,同时由于氮元素可以降低熔融石英粉末的氧含量,从而可以在一定程度下抑制熔融石英粉末析晶，使得陶瓷具有优异导热性的同时，也具备良好的抗冲击性。

具体制备方法如下：

实施例1

抗冲击纳米散热复合陶瓷材料，制备方法包括以下步骤：

步骤1、称取10g3-氨丙基三乙氧基硅烷加入到烧瓶中,向烧瓶中再加入300份无水乙醇,搅拌,再加入20份氧化镁,搅拌,静置浸泡26h,得到预处理后的氧化镁混合液；

步骤2、将11份纳米熔融石英粉加入到22份氧化镁混合液中,搅拌20min，再依次加入8份纳米氮化铝、7份氮化硅纤维、4份云母粉,搅拌30min,得到混合浆料；

步骤3、最后将上述混合浆料加入到12000r/min的球磨机中,再依次加入无水乙醇、3份膨润土、0.5份十二烷基苯磺酸钠、3份甲基丙烯酸羟丙酯、12份氧化铝陶瓷粉、6份碳化钛微粉,混合研磨4h,将混合完全的物料放入模具中压制成型,将成型的材料在氮气保护、180℃烧结7h,再自然冷却至室温,即得一种抗冲击复合陶瓷散热材料。

所述的纳米熔融石英粉制备方法如下：

步骤1、用球磨机将熔融石英球磨成粉末,取能过200目筛的粉末备用；

步骤2、去34份蔗糖溶于去200份去离子水中,然后在搅拌的情况下向蔗糖溶液中缓慢加入18份上述熔融石英粉,混合均匀,置于干燥箱中,80℃下进行烘干,冷却,放入柑锅中

步骤3、将坩埚置于高温气氛炉中,在氮气的保护下,以10℃的升温速率加热至700℃保温1h,进行蔗糖热分解,将所得粉末冷却备用；

步骤4、将步骤3所得熔融石英粉末,置于微波反应炉中,先抽真空后,以5L/min的速度通氮气,

一段时间后,以10℃/min的升温速率加热至1050℃进行碳热还原反应,1.5h后冷却取出,然后放入马弗炉中进行加热处理,炉门不完全封闭,在600℃处理2h,去除反应剩余的碳,得到纳米熔融石英粉。

实施例2

步骤2、将7份纳米熔融石英粉加入到22份氧化镁混合液中,搅拌20min，再依次加入8份纳米氮化铝、7份氮化硅纤维、4份云母粉,搅拌30min,得到混合浆料。

其余制备和实施例1相同。

实施例3

步骤2、将3份纳米熔融石英粉加入到22份氧化镁混合液中,搅拌20min，再依次加入8份纳米氮化铝、7份氮化硅纤维、4份云母粉,搅拌30min,得到混合浆料；其余制备和实施例1相同。

实施例4

步骤2、将1份纳米熔融石英粉加入到22份氧化镁混合液中,搅拌20min，再依次加入8份纳米氮化铝、7份氮化硅纤维、4份云母粉,搅拌30min,得到混合浆料；

其余制备和实施例1相同。

实施例5

步骤2、将11份纳米熔融石英粉加入到11份氧化镁混合液中,搅拌20min，再依次加入8份纳米氮化铝、7份氮化硅纤维、4份云母粉,搅拌30min,得到混合浆料；其余制备和实施例1相同。

实施例6

步骤2、将11份纳米熔融石英粉加入到5.5份氧化镁混合液中,搅拌20min，再依次加入8份纳米氮化铝、7份氮化硅纤维、4份云母粉,搅拌30min,得到混合浆料；

其余制备和实施例1相同。

实施例7

步骤2、将11份纳米熔融石英粉加入到22份氧化镁混合液中,搅拌20min，再依次加入4份纳米氮化铝、7份氮化硅纤维、4份云母粉,搅拌30min,得到混合浆料；其余制备和实施例1相同。

实施例8

步骤2、将11份纳米熔融石英粉加入到22份氧化镁混合液中,搅拌20min，再依次加入8份纳米氮化铝、3份氮化硅纤维、4份云母粉,搅拌30min,得到混合浆料；其余制备和实施例1相同。

实施例9

步骤2、将11份纳米熔融石英粉加入到22份氧化镁混合液中,搅拌20min，再依次加入8份纳米氮化铝、7份氮化硅纤维、4份云母粉,搅拌30min,得到混合浆料；

所述的NiAl—SBA-15纳米介孔材料制备方法如下：

步骤1、将500g份SBA-15原粉放入石英管中，在氮气流下以3℃/min的速度从25℃升到540℃焙烧，然后置于马弗炉540℃再焙烧3h以除去模板剂，将焙烧后的MCM-22用足量的2mol/L的硝酸铵溶液于80℃离子交换12h后，在马弗炉中于540℃焙烧3h；

步骤2、将上述焙烧后得到SBA-15加入含有氢氧化钠0.5mol和无水碳酸钠0.1mol的混合碱溶液里超声30min，上述混合溶液在室温剧烈搅拌下加入到含有硝酸镍0.75mol和硝酸铝0.25mol的盐溶液中得到悬浮液；

步骤3、将0.2mol的氢氧化钠溶液加入到上述悬浮液里调节溶液的PH=10.5，然后在60℃晶化6小时后溶液冷却至室温,用去离子水洗涤三次离心,60℃下干燥24h，得到NiAl—SBA-15纳米介孔材料。其余制备和实施例1相同。

实施例10

步骤2、将11份纳米熔融石英粉加入到22份氧化镁混合液中,搅拌20min，再依次加入16份纳米氮化铝、1份氮化硅纤维、1份云母粉,搅拌30min,得到混合浆料；

其余制备和实施例1相同。

对照例1

与实施例1不同点在于：纳米复合陶瓷材料制备的步骤2中，将11份二氧化硅粉加入到22份氧化镁混合液中，其余步骤与实施例1完全相同。

对照例2

与实施例1不同点在于：纳米复合陶瓷材料制备的步骤2中，不再加入石英粉，加入33份氧化镁混合液中，其余步骤与实施例1完全相同。

对照例3

与实施例1不同点在于：纳米复合陶瓷材料制备的步骤3中，再依次加入无水乙醇、1份膨润土、0.5份十二烷基苯磺酸钠、8份甲基丙烯酸羟丙酯、6份碳化钛微粉,混合研磨4h，其余步骤与实施例1完全相同。

对照例4

与实施例1不同点在于：纳米复合陶瓷材料制备的步骤3中，再依次加入无水乙醇、1份膨润土、2份十二烷基苯磺酸钠、16份甲基丙烯酸羟丙酯、12份氧化铝陶瓷粉,混合研磨4h，，其余步骤与实施例1完全相同。

对照例5

与实施例1不同点在于：纳米复合陶瓷材料制备的步骤3中，再依次加入无水乙醇、1份膨润土、0.5份十二烷基苯磺酸钠、8份甲基丙烯酸羟丙酯、6份氧化铝陶瓷粉、6份碳化钛微粉,混合研磨4h，，其余步骤与实施例1完全相同。

对照例6

与实施例1不同点在于：纳米复合陶瓷材料制备的步骤3中，再依次加入无水乙醇、1份膨润土、0.5份十二烷基苯磺酸钠、8份甲基丙烯酸羟丙酯、12份氧化铝陶瓷粉、1份碳化钛微粉,混合研磨4h，，其余步骤与实施例1完全相同。

对照例7

与实施例1不同点在于：纳米熔融石英粉制备的步骤3中，在CO₂气体的保护下,以10℃的升温速率加热至700℃保温1h,进行蔗糖热分解，其余步骤与实施例1完全相同。

对照例8

与实施例1不同点在于：纳米熔融石英粉制备的步骤3中，在H₂气体的保护下,以10℃的升温速率加热至700℃保温1h,进行蔗糖热分解，其余步骤与实施例1完全相同。

对照例9

与实施例1不同点在于：纳米熔融石英粉制备的步骤4中，以10℃/min的升温速率加热至750℃进行碳热还原反应，其余步骤与实施例1完全相同。

对照例10

与实施例1不同点在于：纳米熔融石英粉制备的步骤4中，以10℃/min的升温速率加热至1550℃进行碳热还原反应，其余步骤与实施例1完全相同。

选取制备得到的抗冲击散热纳米陶瓷材料分别进行性能检测，

冲击韧性采用GB/T14389-1993《工程陶瓷冲击韧性试验方法》；

GB/T5598-2015导热系数（热导率）测定方法；

测试结果

实验结果表明散热器本体6采用的抗冲击纳米散热复合陶瓷材料具有良好的散热效果，材料在标准测试条件下，抗冲击韧性一定，导热率越高，说明散热效果越好，反之，效果越差；实施例2到实施例10，分别改变散热陶瓷纳米复合材料中各个原料组成的配比，对材料的耐磨性能均有不同程度的影响，在纳米熔融石英粉、纳米氮化铝、氮化硅纤维、云母粉质量配比为11:8：7：:4，其他配料用量固定时，散热效果最好；值得注意的是实施例9加入NiAl—SBA-15纳米介孔材料，散热效果明显提高，说明纳米介孔材料对陶瓷填料结构的散热性能有更好的优化作用；对照例1至对照例2不再加入纳米石英粉并使用二氧化硅，导热率明显降低，说明纳米石英粉对材料的散热性产生重要影响；对照例3至对照例,6改变陶瓷浆料的辅助用料，说明在氧化铝陶瓷粉、碳化钛微粉质量比为2:1效果较好；对照例7至例8改变了蔗糖热分解的气体氛围，散热效果明显降低，说明氮气对纳米石英粉结构的复合改性影响很大；对照例9至对照例10，改变碳热还原反应的温度，使得材料的反应不完全，散热效果明显降低；可见散热器本体6抗冲击纳米散热复合陶瓷材料具有良好的散热效果，对于整个散热器具有很好的促进散热作用。

Claims (6)

1.一种汽车散热器，包括散热器本体（6），其特征在于：所述散热器本体（6）的内部等间距设置有折板（15），所述折板（15）上开设有透水孔（16），所述散热器本体（6）的前表壁上设置有散热翅片（13），所述散热翅片（13）的前方设置有散热风扇固定框（14），所述散热风扇固定框（14）的圆心位置出安装有电机（8），所述电机（8）通过转轴转动连接有扇叶（7），所述散热器本体（6）的上方安装有上水室（5），所述上水室（5）的前表壁上开设有发动机内液体进口（1），且上水室（5）的上方设置有固定耳（2）和冷却液盖（4），所述固定耳（2）共设置有两个，所述冷却液盖（4）位于两个固定耳（2）之间，两个所述固定耳（2）上均开设有螺栓孔（3），所述散热器本体（6）的下方安装有下水室（12），所述下水室（12）的前表壁上开设有发动机冷水出口（9），所述下水室（12）的下方安装有冷却液出口（11）和电磁阀（10），所述电磁阀（10）位于冷却液出口（11）的一侧，所述电机（8）和电磁阀（10）均与汽车控制器电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种汽车散热器，其特征在于：所述散热器本体（6）与汽车车头通过固定耳（2）、螺栓孔（3）和螺栓固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种汽车散热器，其特征在于：所述折板（15）共设置有十六个。

4.根据权利要求1所述的一种汽车散热器，其特征在于：所述电磁阀（10）与下水室（12）的底壁通过螺栓固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种汽车散热器，其特征在于：所述电机（8）共设置有两个，且两个电机（8）均与散热器本体（6）通过散热风扇固定框（14）固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种高效汽车散热器，其特征在于：所述散热器本体（6）采用抗冲击纳米散热复合陶瓷材料。