CN108952940A - 一种车用散热器 - Google Patents

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熊锐
孙榕发
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Abstract

本发明公开了一种车用散热器，包括进水室、出水室、散热器芯，散热器芯包括上下并排布置的多个散热水管，每个散热水管的进水端连通于进水室且出水端连通于出水室，至少一个散热水管的进水端和/或出水端为柔性连接管。车辆在行驶中会由于路况或自身加速等产生振动，而散热水管的端部与进水室和/或出水室之间通过柔性连接管相连，使得散热器芯在重力和车辆振动的作用下发生振动，进而使得散热水管的管内和管外的流场发生扰动，原有的边界层因此被打破，增加了边界层的湍流度，从而提高了换热效率。可见，本申请提出了一种强化散热的方案，可以在不增大散热器体积和风扇转速的前提下提高散热效率，本方案结构简单、成本低，有巨大的推广空间。

Description

一种车用散热器
技术领域
本发明涉及散热器技术领域，尤其涉及一种车用散热器。
背景技术
汽车车用散热器由进水室、出水室及散热器芯等三部分构成，冷却液在散热器芯内流动，空气在散热器外通过，冷却液吸收发动机等部件发出的热量后，热的冷却液由于向外部空气散热而降温，冷空气则由于吸收冷却液散出的热量而升温，即完成了热交换，从而实现对发动机等部件的冷却散热。
目前，随着汽车技术的不断发展，发动机的功率越来越高，导致热负荷越来越大。现有用于提升散热器散热效率的一种方法是增大散热器芯表面积，然而，增大散热器芯表面积势必会增加散热器体积和重量，而散热器体积变大对发动机前舱和其他冷却模块的布置会产生诸多不利的影响，同时，由于散热器的散热芯为金属部件，其增大也会导致整车重量的增加，对整车油耗有不利的影响。现有技术中提高散热器的散热效率的另一途径是提高风扇转速，但风扇转速的提高会使噪声增大，降低整车的NVH水平。
因此，如何在不增大散热器体积和风扇转速的前提下提高散热效率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种车用散热器，可以在不增大散热器体积和风扇转速的前提下提高散热效率。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种车用散热器，包括进水室、出水室、散热器芯，所述散热器芯包括上下并排布置的多个散热水管，每个所述散热水管的进水端连通于所述进水室且出水端连通于所述出水室，至少一个所述散热水管的所述进水端和/或所述出水端为柔性连接管。
优选地，上述车用散热器还包括底板，所述底板包括用于支撑所述散热器芯上下两侧的上下底板，所述上下底板与所述进水室以及所述出水室相对固定，所述上下底板与所述散热器芯之间接触布置有多个弹簧。
优选地，所述弹簧的形变延伸方向与竖直方向一致。
优选地，上述车用散热器还包括用于调节所述弹簧初始形变量的弹簧调节装置。
优选地，所述底板还包括分别固定于所述进水室和所述出水室的水室底板，所述水室底板设有多个与所述散热水管一一对应的水管接头。
优选地，所述进水室内部设置有超声波振子，所述超声波振子连接有超声波发生器。
优选地，所述超声波发生器位于所述进水室外部，所述进水室设置有供所述超声波振子伸入所述进水室内部的振子连接口以及用于密封所述振子连接口的超声波振子密封垫。
优选地，上述车用散热器还包括用于检测所述散热水管内部温度的温度检测装置，所述温度检测装置与所述超声波发生器相连。
优选地，所述柔性连接管为波纹管。
优选地，相邻的所述散热水管之间布置有散热翅片。
本发明提供的车用散热器，包括进水室、出水室、散热器芯，所述散热器芯包括上下并排布置的多个散热水管，每个所述散热水管的进水端连通于所述进水室且出水端连通于所述出水室，至少一个所述散热水管的所述进水端和/或所述出水端为柔性连接管。
车辆在行驶中会由于路况或自身加速等产生振动，而本方案中散热水管的端部与进水室和/或出水室之间通过柔性连接管相连，使得散热器芯在重力和车辆振动的作用下发生振动，散热器芯的振动使得散热水管的管内和管外的流场发生扰动，原有的边界层因此被打破，增加了边界层的湍流度，从而提高了换热效率。可见，本申请提出了一种强化散热的方案，可以在不增大散热器体积和风扇转速的前提下提高散热效率，本方案结构简单、制作成本低，可以实现大批量生产，有巨大的推广空间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施例中的车用散热器的结构主视图；
图2为本发明具体实施例中的散热器芯与上下底板连接结构示意图；
图3为本发明具体实施例中的车用散热器整体结构立体图；
图4为本发明具体实施例中的散热器芯使用状态示意图。
图1至图4中：
1-进水室、2-出水室、3-散热器芯、11-超声波振子、12-超声波振子密封垫、31-散热水管、32-柔性连接管、33-散热翅片、41-水室底板、42-上下底板、43-弹簧。
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。
请参照图1至图4，图1为本发明具体实施例中的车用散热器的结构主视图；图2为本发明具体实施例中的散热器芯与上下底板连接结构示意图；图3为本发明具体实施例中的车用散热器整体结构立体图；图4为本发明具体实施例中的散热器芯使用状态示意图。
在一种具体实施例方案中，本发明提供了一种车用散热器，包括进水室1、出水室2、散热器芯3，散热器芯3包括上下并排布置的多个散热水管31，每个散热水管31的进水端连通于进水室1且出水端连通于出水室2，至少一个散热水管31的进水端和/或出水端为柔性连接管32。
车辆在行驶中会由于路况或自身加速等产生振动，而本方案中散热水管31的端部与进水室1和/或出水室2之间通过柔性连接管32相连，使得散热器芯3在重力和车辆振动的作用下发生振动，散热器芯3的振动使得散热水管31的管内和管外的流场发生扰动，原有的边界层因此被打破，增加了边界层的湍流度，从而提高了换热效率。可见，本申请提出了一种强化散热的方案，可以在不增大散热器体积和风扇转速的前提下提高散热效率，本方案结构简单、制作成本低，可以实现大批量生产，有巨大的推广空间。
优选地，上述车用散热器还包括底板，底板包括用于支撑散热器芯3上下两侧的上下底板42，上下底板42与进水室1以及出水室2相对固定，上下底板42与散热器芯3之间接触布置有多个弹簧43。具体的，进水室1和出水室2与汽车车身相对固定设置，上下底板42因此也相对车身固定，在汽车行驶过程中，散热器芯3在重力和振动的作用下发生振动，上下底板42则通过多个弹簧43支撑散热器芯3，弹簧43限制了散热器芯3的位移量，同时提高了散热器芯3的振动频率，散热器芯3的振动使得散热水管31管内和管外的流场发生扰动，打破原有边界层，提高了边界层湍流度，进而提高了换热效率。
需要说明的是，散热器芯3的振动方向一般沿车身的Z轴方向(即竖直方向)，为了更好地支撑散热器芯3，优选地，本方案中将弹簧43的形变延伸方向与竖直方向布置为一致，即，弹簧43的压缩形变或拉伸形变均沿竖直方向进行，如此布置，多个弹簧43就可以在散热器芯3振动方向上更好地进行支撑以及更有效地提高散热器芯3的振动频率，进而提高换热效率。
优选地，上述车用散热器还包括用于调节弹簧43初始形变量的弹簧调节装置，该车用散热器在组装时，可以预先通过弹簧调节装置将弹簧43的初始形变量确定，从而利用弹簧43对散热器芯3提供一个初始弹力，在使用过程中，散热器芯3发生振动时，弹簧43按照初始形变量和振动过程中二次形变量对散热器芯3提供一个振动频率。用户可以按照具体路况、车况、散热器芯3的重量、固有频率以及具体使用程度等情况来预先设定弹簧43的初始形变量，从而可以在使用过程中使弹簧43更有效地发挥提高振动频率的作用。
优选地，上述底板还包括分别固定于进水室1和出水室2的水室底板41，水室底板41设有多个与散热水管31一一对应的水管接头。具体的，水室底板41可以作为进水室1和出水室2的一个侧壁，水室底板41上贯穿设置有多个水管接头，水管接头与水室底板41所在水室的内部连通，从而可以使进水室1以及出水室2的腔体与散热水管31连通。
优选地，进水室1内部设置有超声波振子11，超声波振子11连接有超声波发生器(图中未示出)。当车辆怠速或中低速爬坡时散热器的热负荷达到最大，这种工况下可以启动超声波发生器，产生的超声波通过超声波振子11直接施加在进水室1的冷却液中，增大内流场的扰动，破坏边界层，强化散热器进行散热，达到提高散热效率的目的，超声波在破坏边界层的同时还会防止水垢在散热水管31内的堆积。
优选地，超声波发生器位于进水室1外部，进水室1设置有供超声波振子11伸入进水室1内部的振子连接口以及用于密封振子连接口的超声波振子密封垫12，以保证进水室1的密封性。
优选地，上述车用散热器还包括用于检测散热水管31内部温度的温度检测装置，温度检测装置与超声波发生器相连。如此设置，当散热水管31内部温度升高到预设值时，就可以判断出汽车处于怠速或中低速爬坡状态，表明此时散热器的热负荷升高，温度检测装置将触发信号传递至超声波发生器，超声波发生器便可以启动并通过超声波振子11对进水室1内的冷却液施加超声波。
需要说明的是，本方案中的柔性连接管32具体可以采用波纹管、弹性金属管、塑胶管等多种柔性管，只要能满足散热器芯3的振动即可，优选地，该具体实施例方案中的柔性连接管32为波纹管。
为了进一步提高散热器的散热效率，优选地，相邻的散热水管31之间布置有散热翅片33，如图2所示。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明可以在不增大散热器体积和风扇转速的前提下提高散热效率，更便于散热器和其他零部件的空间布置，还可以降低噪音，提升整车NVH性能；
2、本发明可以在特定工况下强化散热能力，提出了一种强化散热的新思路；
3、本发明可以通过设置超声波振子来防止水垢在散热水管内的堆积，延长使用寿命；
4、本发明结构简单、制作成本低，可以实现大批量生产，有巨大的推广空间。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种车用散热器，包括进水室(1)、出水室(2)、散热器芯(3)，所述散热器芯(3)包括上下并排布置的多个散热水管(31)，每个所述散热水管(31)的进水端连通于所述进水室(1)且出水端连通于所述出水室(2)，其特征在于，至少一个所述散热水管(31)的所述进水端和/或所述出水端为柔性连接管(32)。
2.根据权利要求1所述的车用散热器，其特征在于，还包括底板，所述底板包括用于支撑所述散热器芯(3)上下两侧的上下底板(42)，所述上下底板(42)与所述进水室(1)以及所述出水室(2)相对固定，所述上下底板(42)与所述散热器芯(3)之间接触布置有多个弹簧(43)。
3.根据权利要求2所述的车用散热器，其特征在于，所述弹簧(43)的形变延伸方向与竖直方向一致。
4.根据权利要求2所述的车用散热器，其特征在于，还包括用于调节所述弹簧(43)初始形变量的弹簧调节装置。
5.根据权利要求2所述的车用散热器，其特征在于，所述底板还包括分别固定于所述进水室(1)和所述出水室(2)的水室底板(41)，所述水室底板(41)设有多个与所述散热水管(31)一一对应的水管接头。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的车用散热器，其特征在于，所述进水室(1)内部设置有超声波振子(11)，所述超声波振子(11)连接有超声波发生器。
7.根据权利要求6所述的车用散热器，其特征在于，所述超声波发生器位于所述进水室(1)外部，所述进水室(1)设置有供所述超声波振子(11)伸入所述进水室(1)内部的振子连接口以及用于密封所述振子连接口的超声波振子密封垫(12)。
8.根据权利要求6所述的车用散热器，其特征在于，还包括用于检测所述散热水管(31)内部温度的温度检测装置，所述温度检测装置与所述超声波发生器相连。
9.根据权利要求1所述的车用散热器，其特征在于，所述柔性连接管(32)为波纹管。
10.根据权利要求1所述的车用散热器，其特征在于，相邻的所述散热水管(31)之间布置有散热翅片(33)。
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