CN109026338A - 一种复合型汽车用多功能散热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及散热装置技术领域，具体地公开了一种复合型汽车用多功能散热器，包括高温散热版块和低温散热版块，所述汽车用多功能散热器通过中央隔断形成高温散热器与低温散热器两个独立冷却系统，所述汽车用多功能散热器包含多凸台结构主片，所述汽车用多功能散热器包含多腔室结构水室，所述汽车用多功能散热器包含多个独立冷却系统散热芯体，所述多腔室水室与多冷却系统散热芯体通过密封垫压缩形成多个独立功能的散热器结构，本发明设计较单体散热器而言，产品重量减少了20％，材料成本降低了5％，对于产品减薄减轻，缩减装配空间提出了可行性优化建议。

Description

一种复合型汽车用多功能散热器

技术领域

本发明涉及散热装置技术领域，特别是涉及一种复合型汽车用多功能散热器。

背景技术

汽车用散热器是保障汽车稳定工作的重要系统。按适用温度可分为高温散热器和低温散热器。高温散热器适用温度为65℃～105℃，用于冷却发动机运行时所产生的热量，保证发动机的正常运行；低温水散热器适用于新能源车型和带有水冷式中冷器结构的传统燃油车型，在新能源车型中，低温散热器适用温度为40℃～45℃，主要用于冷却电机及电池运行时产生的热量，保证电机工作时始终处于适用工作温度区间内；在传统车型中，低温散热器主要用于冷却水冷式中冷器中的发动液高温冷却介质，提升水冷式中冷器的冷却效率。

随着汽车行业提质提效、节能降耗指标的不断提升，汽车用散热器需要在从产品结构和材料上做各种调整和尝试，使用高效率、低成本、轻质以及节能环保的设计是未来汽车散热器的发展方向。近时期汽车行业的持续快速增长也为散热器的发展和技术革新创造了有利条件。伴随着高密度、大功率发动机的出现，以及众多新技术、新系统在汽车上的应用，车辆散热环境更加恶劣，对冷却系统的体积、重量、工作效率和智能化程度再次提出了新的需求。同时，由于汽车行业的市场竞争加剧，如何通过经济、有效的手段对车辆冷却系统进行优化，仍然是车辆热交换系统研究的热点问题。

目前，相对独立的散热器结构通过减薄、减轻实现产品的降本的方式已经表现出其设计制造缺陷。但零件材料的减薄，会提高零件成型的加工难度以及降低零件自身的结构强度，零件强度的降低又将导致产品装配、焊接等工艺难度的提升，同时材料减薄对产品总成可靠性指标——耐压、抗振、耐腐蚀的完成又是一个巨大挑战。

其次，相对独立的散热器结构对汽车整车前端布局和整车重量控制会造成重要影响。单纯的材料减薄已经无法满足汽车行业节能降耗的指标需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种复合型汽车用多功能散热器。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种复合型汽车用多功能散热器，所述汽车用多功能散热器通过中央分隔断形成高温散热器与低温散热器两个独立冷却系统，所述中央分隔断上方为高温散热器，下方为低温散热器，所述中央分隔断包含水室分隔断、主片分隔断、密封垫分隔断及芯体分隔断，所述汽车用多功能散热器包括由主片分隔段分隔的多凸台结构主片、由水片分隔端分隔的多腔室结构水室以及由芯体分隔段分隔的多个独立冷却系统散热芯体，所述多腔室水室与多冷却系统散热芯体通过密封垫压缩形成多个独立功能的散热器结构，所述高温散热器内流经大流量、高温冷却介质；所述低温散热器内流经小流量、低温冷却介质，两者通过热传递效应，实现散热器高效换热。所述高温散热器与低温散热器通过中央分隔断，形成温度梯度过渡段，有效降低两者之间的热传递，实现高、低温散热器相对独立、稳定的传热效果。

作为优选，所述汽车用多功能散热器主片分隔断经冲压成型工艺形成多个相互独立的凸台结构。

作为优选，所述多个相互独立的凸台结构呈周期设置。

作为优选，所述汽车用多功能散热器水室分隔断处经过外部加强筋相连，有效降低水室分隔断两侧内部不同温度冷却介质的热传递作用，同时保证水室分隔断处在长期热应力作用下的产品结构强度。

作为优选，所述汽车用多功能散热器内部通过密封垫的压缩变形实现与水室及主片的紧密贴合，外部通过主片齿扣压咬合与水室外侧扣齿台相贴合，保证产品的整体密封性能。

作为优选，所述汽车用多功能散热器芯体分隔断包含一根多孔矩形口琴管，通过焊接实现与两侧翅片有效结合，其管壁外侧带小孔结构，防止产品在制造过程中因管内空气受热形成内应力。

有益效果在于：本发明设计较单体散热器而言，材料成本降低了15％左右，实现了产品轻量化。同时，复合汽车用多功能散热器减少了零部件制作加工模具数量，节约产品研制成本，更容易实现产品批量性、统一性生产；特别地，对于目前汽车零部件市场向轻量、高效转型提供了模范示例，对于结构相似化产品复合提供了实践依据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明一种复合型汽车用多功能散热器的俯视图；

图2为本发明一种复合型汽车用多功能散热器的轴侧图；

图3为本发明一种复合型汽车用多功能散热器的局部放大图；

图4本发明一种复合型汽车用多功能散热器的左视图；

图5为图4的局部放大剖视图；

图6为左水室处的局部放大剖视图；

图7为多凸台结构主片的主视图；

图8为图7的主剖视图；

图9为图8的局部放大图；

图10为左水室的结构图；

具体实施方式

现在结合说明书附图对本发明做进一步的说明。

本发明设计在结合高温散热模块与低温散热模块相似的设计原理特点，将高温散热模块与低温散热模块进行产品复合。在相同芯体厚度的产品结构下，实现一种产品结构，多种产品复合的效果。

本发明中的一种复合型汽车用多功能散热器，如图1和图2所示，所述汽车用多功能散热器通过中央分隔断3形成高温散热器1与低温散热器2两个独立冷却系统，所述中央分隔断3上方为高温散热器1，下方为低温散热器2，所述中央分隔断包含水室分隔断4、主片分隔断5、密封垫分隔断及芯体分隔断6，所述汽车用多功能散热器包括由主片分隔段5分隔的多凸台结构主片9、由水室分隔端4分隔的多腔室结构水室8以及由芯体分隔段6分隔的多个独立冷却系统散热芯体7，所述多腔室水室8与多冷却系统散热芯体7通过密封垫10压缩形成多个独立功能的散热器结构，所述高温散热器内流经大流量、高温冷却介质；所述低温散热器内流经小流量、低温冷却介质，两者通过热传递效应，实现散热器高效换热。所述高温散热器与低温散热器通过中央分隔断，形成温度梯度过渡段，有效降低两者之间的热传递，实现高、低温散热器相对独立、稳定的传热效果。

本发明中，如图9所显示的为多凸台结构示意图，所述汽车用多功能散热器主片分隔断经冲压成型工艺形成多个相互独立的凸台结构，所述多个相互独立的凸台结构呈周期设置。为降低不同散热器在连接处的温度传导效率，减小不同散热器之间相互影响因素。在芯体设计时，芯体分段处采用矩形管进行组装焊接，其作用是使高温散热器与低温散热器在芯体纵向方向上形成温度过渡段，矩形管内部空气降低了分段处两侧温度之间的传热效率(空气的热导率小于铝合金金属热导率)，保证分段处两侧温度具有一定的温度差异，形成有效的温度梯度。

本发明中，所述汽车用多功能散热器水室分隔断处经过外部加强筋相连，有效降低水室分隔断两侧内部不同温度冷却介质的热传递作用，同时保证水室分隔断处在长期热应力作用下的产品结构强度。不同功能散热器使用温度及环境不同。复合水室由于长时间处于两侧不同温度的工作环境下，连接处存在热应力集中现象。易造成水室变形甚至断裂。本发明设计在考虑上述问题的基础上，将水室结构进行改进，尽可能减小水室连接处接触面积，增大热应力释放空间，同时在分段处增加结构加强筋增强水室连接处强度，减小塑料水室变形量，提升水室的质量合格率。

本发明中，如图1和图2所示，所述汽车用多功能散热器内部通过密封垫的压缩变形实现与水室及主片的紧密贴合，外部通过主片齿扣压咬合与水室外侧扣齿台相贴合，保证产品的整体密封性能。多功能散热器在单体散热器结构的基础上，实现了多产品复合。在产品密封结构上与单体散热器密封结构有一定差异。多功能散热器采用机械密封方式，通过橡胶密封垫压缩配合，保证产品气密性能，产品外侧通过主片齿扣压方式保证产品结构稳定性。

本发明中，所述汽车用多功能散热器芯体分隔断包含一根多孔矩形口琴管，通过焊接实现与两侧翅片有效结合，其管壁外侧带小孔结构，防止产品在制造过程中因管内空气受热形成内应力。

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (6)

1.一种复合型汽车用多功能散热器，其特征在于：所述汽车用多功能散热器通过中央分隔断形成高温散热器与低温散热器两个独立冷却系统，所述中央分隔断上方为高温散热器，下方为低温散热器，所述中央分隔断包含水室分隔断、主片分隔断、密封垫分隔断及芯体分隔断，所述汽车用多功能散热器包括由主片分隔段分隔的多凸台结构主片、由水片分隔端分隔的多腔室结构水室以及由芯体分隔段分隔的多个独立冷却系统散热芯体，所述多腔室水室与多冷却系统散热芯体通过密封垫压缩形成多个独立功能的散热器结构。

2.根据权利要求1所述的一种复合型汽车用多功能散热器，其特征在于：所述汽车用多功能散热器主片分隔断经冲压成型工艺形成多个相互独立的凸台结构。

3.根据权利要求2所述的一种复合型汽车用多功能散热器，其特征在于：所述多个相互独立的凸台结构呈周期设置。

4.根据权利要求1所述的一种复合型汽车用多功能散热器，其特征在于：所述汽车用多功能散热器水室分隔断处经过外部加强筋相连，有效降低水室分隔断两侧内部不同温度冷却介质的热传递作用，同时保证水室分隔断处在长期热应力作用下的产品结构强度。

5.根据权利要求1所述的一种复合型汽车用多功能散热器，其特征在于：所述汽车用多功能散热器内部通过密封垫的压缩变形实现与水室及主片的紧密贴合，外部通过主片齿扣压咬合与水室外侧扣齿台相贴合，保证产品的整体密封性能。

6.根据权利要求1所述的一种复合型汽车用多功能散热器，其特征在于：所述汽车用多功能散热器芯体分隔断包含一根多孔矩形口琴管，通过焊接实现与两侧翅片有效结合，其管壁外侧带小孔结构，防止产品在制造过程中因管内空气受热形成内应力。