CN109854357A - 一种新型汽车散热器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新型汽车散热器，属于汽车配件领域。本新型汽车散热器包括水箱，水箱内设有导热管，导热管上端和下端均伸出水箱，导热管内竖直设有冷却管，且冷却管和导热管之间存在环形间隙；冷却管由上桶体、下桶体以及处于上桶体和下桶体之间的环体组成，环体两端分别与上桶体和下桶体密封固连；环体内侧壁上设有环状安装槽，安装槽内均设有多个半导体制冷片，半导体制冷片冷面与安装槽底壁贴靠，半导体制冷片热面伸出安装槽；导热管上端和下端内分别固定有排气管和进气管，排气管和进气管外端均伸出导热管，排气管和进气管内端分别与上桶体和下桶体连通，水箱外设有冷却风机，冷却风机出风口与进气管外端连通。本发明具有散热好的优点。

Description

一种新型汽车散热器

技术领域

本发明属于汽车配件领域，涉及一种散热器，特别是一种新型汽车散热器。

背景技术

散热器是汽车水冷发动机冷却系统中不可缺少的重要部件，其作用是将发动机的水套内冷却液所携带的多余热量经过二次热交换，在外界强制气流的作用下从高温零件所吸收的热量散发到空气中的热交换装置，散热能力有限。因此，冷却系统中散热器性能的好坏直接影响到汽车发动机的散热效果及其动力性、经济性和可靠性，乃至正常工作和安全行驶的问题。

现有的散热器一般包括冷却水箱和置于冷却水箱内的导热管。使用时，冷却水箱内循环流动有冷却介质，热介质由导热管输送，并通过热量交换实现散热。但上述的散热器只通过冷却介质进行散热，散热效率和效果均不佳。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种新型汽车散热器，解决的技术问题是如何提高散热效率。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种新型汽车散热器，包括水箱，且水箱的顶部和底部分别设置冷却水出口和冷却水入口，所述的水箱内竖直固定有导热管，且导热管的上端和下端均伸出水箱，其特征在于，所述的导热管内竖直设有冷却管，且冷却管的外侧壁和导热管的内侧壁之间存在环形间隙；所述的冷却管由上桶体、下桶体以及处于上桶体和下桶体之间的环体组成，上桶体、下桶体、环体和导热管同轴线布置，上桶体上端和下端分别呈封闭状和开口状，下桶体上端和下端分别呈开口状和封闭状，且环体的两端分别与上桶体下端和下桶体上端密封固连；环体由导热材料制成，环体的内侧壁上设有呈环状的安装槽，且安装槽的底壁封闭，安装槽内均设有多个半导体制冷片，且多个半导体制冷片沿导热管的周向间隔分布，所述的半导体制冷片的冷面与安装槽的底壁相贴靠，且半导体制冷片的热面伸出安装槽；导热管的上端和下端内分别固定有排气管和进气管，排气管和进气管的外端均伸出导热管，且排气管和进气管的内端分别与上桶体和下桶体内腔连通，水箱外设有冷却风机，且冷却风机的出风口与进气管的外端连通。

安装时，半导体制冷片的线缆通过排气管伸出至导热管外并与汽车电力系统连接；使用过程如下：制冷设备通过管路分别接通冷却水入口和冷却水出口，使冷却水在水箱内循环流动；汽车产生的热介质(热水或热气)通过管路进入导热管上端，然后顺着环形间隙下流并最终排出。其中，水箱内的冷却水通过导热管对热介质进行直接冷却；冷却风机工作通过进气管将冷气排入冷却管内，以快速带走半导体制冷片热面上的温度，同时，半导体制冷片冷面上的低温又通过环体传递至热介质，以进一步加快热介质的散热速度和效果。

在上述的新型汽车散热器中，上述的环体的内径等于或小于下桶体的内径，使半导体制冷片热面更易与冷却风机制造的冷气接触。

在上述的新型汽车散热器中，上述的环体内固定有呈圆锥状的导流体，导流体和环体同轴线布置，且导流体的直径向下逐渐变小，导流体的最大直径小于环体的内径，且半导体制冷片的热面与导流体相正对，导流体通过支架与冷却管固连。在导流体的引流作用下，使由冷却风机制造的冷气向半导体制冷片方向靠拢，使半导体制冷片与更多冷风接触，来提高半导体制冷片的制冷效果，从而提高本散热器的散热效率和效果。

在上述的新型汽车散热器中，上述的环体的顶壁和底壁上均设有环形凹槽，且环形凹槽和环体同轴线设置，两环形凹槽内均设有环形密封垫，两环形密封垫的其中一端面分别抵压在两环形凹槽的底壁上，且两环形密封垫的另一个端面分别抵压在上桶体和下桶体上。在环形密封垫作用下，可有效加强上桶体、下桶体和环体三者之间的密封效果，来提高工作稳定性。

在上述的新型汽车散热器中，环体均通过焊接的方式分别与上桶体和下桶体固连。

在上述的新型汽车散热器中，所述的上桶体的侧壁上一体成型有呈环状的排气部，且排气部和上桶体内腔连通，排气部的端面上设有呈环状的上放置槽，且上放置槽和排气部同轴线布置，所述的上放置槽内设有上密封圈，且上密封圈的两端面分别紧压在上放置槽底壁和导热管内侧壁上并形成密封，所述的排气管的内端插在排气部内。在排气部和上密封圈的配合下，以省略排气管和导热管以及排气管和排气部之间的密封，从而简化结构并提高组装方便性。

在上述的新型汽车散热器中，所述的下桶体的侧壁上一体成型有呈环状的进气部，且进气部和下桶体内腔连通，进气部的端面上设有呈环状的下放置槽，且下放置槽和进气部同轴线布置，所述的下放置槽内设有下密封圈，且下密封圈的两端面分别紧压在下放置槽底壁和导热管内侧壁上并形成密封，所述的进气管的内端插在进气部内。在进气部和下密封圈的配合下，以省略进气管和导热管以及进气管和进气部之间的密封，从而简化结构并提高组装方便性。

与现有技术相比，本新型汽车散热器具有以下优点：

1、在水箱内的冷却水以及由冷却风机、半导体制冷片等部件组成的制冷机构的配合下，以对处于环形间隙内的热介质的两侧进行同时降温，从而有效提高散热效率和效果。

2、在导流体的引流作用下，使由冷却风机制造的冷气向半导体制冷片方向靠拢，使半导体制冷片与更多冷风接触，来提高半导体制冷片的制冷效果，从而提高本散热器的散热效率和效果。

附图说明

图1是本新型汽车散热器的结构示意图。

图2是图1中A处的放大结构示意图。

图3是图1中B处的放大结构示意图。

图中，1、水箱；1a、冷却水入口；1b、冷却水出口；2、导热管；3、冷却管；3a、上桶体；3a1、排气部；3b、下桶体；3b1、进气部；3c、环体；4、环形间隙；5、环形密封垫；6、半导体制冷片；7、排气管；8、进气管；9、冷却风机；10、上密封圈；11、下密封圈；12、导流体；13、支架。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本新型汽车散热器包括水箱1，且水箱1的顶部和底部分别设置冷却水出口1b和冷却水入口1a。水箱1内竖直固定有导热管2，且导热管2的上端和下端均伸出水箱1。在本实施例中，导热管2有多根，以提高本散热器的处理能力。

其中，每根导热管2内均竖直设有冷却管3，且冷却管3的上端和下端均完全处于导热管2内。冷却管3的外侧壁和导热管2的内侧壁之间存在环形间隙4，且环形间隙4和导热管2同轴线布置。

具体来说，冷却管3由上桶体3a、下桶体3b以及处于上桶体3a和下桶体3b之间的环体3c组成，且上桶体3a、下桶体3b、环体3c和导热管2同轴线布置。其中，上桶体3a上端和下端分别呈封闭状和开口状，下桶体3b上端和下端分别呈开口状和封闭状，且环体3c的两端分别与上桶体3a下端和下桶体3b上端密封固连。在本实施例中，环体3c均通过焊接的方式分别与上桶体3a和下桶体3b固连。进一步说明，环体3c的顶壁和底壁上均设有环形凹槽，且环形凹槽和环体3c同轴线设置，两环形凹槽内均设有环形密封垫5，两环形密封垫5的其中一端面分别抵压在两环形凹槽的底壁上，且两环形密封垫5的另一个端面分别抵压在上桶体3a和下桶体3b上，以加强上桶体3a、下桶体3b和环体3c三者之间的密封效果。

环体3c由导热材料制成，且导热材料为不锈钢材料或黄铜材料。环体3c的内侧壁上设有呈环状的安装槽，安装槽和环体3c同轴线布置，且安装槽的底壁封闭。安装槽内均设有多个半导体制冷片6，且多个半导体制冷片6沿导热管2的周向间隔分布。优选半导体制冷片6通过导热硅胶与环体3c固连。如图1所示，半导体制冷片6的冷面与安装槽的底壁相贴靠，且半导体制冷片6的热面伸出安装槽。在本实施例中，安装槽至少有两个并沿环体3c的轴向分布，且每个安装槽内均设有多个上述的半导体制冷片6。

如图1所示，导热管2的上端和下端内分别固定有排气管7和进气管8，排气管7和进气管8的外端均伸出导热管2，且排气管7和进气管8的内端分别与上桶体3a和下桶体3b内腔连通。水箱1外设有冷却风机9，且冷却风机9的出风口与进气管8的外端连通。在本实施例中，冷却风机9的出风口通过N通管件分别与多个进气管8相连，且N的数值与进气管8的数量相同。

其中，如图2所示，排气管7的安装方式如下：上桶体3a的侧壁上一体成型有呈环状的排气部3a1，且排气部3a1和上桶体3a内腔连通。排气部3a1的端面上设有呈环状的上放置槽，且上放置槽和排气部3a1同轴线布置。上放置槽内设有上密封圈10，且上密封圈10的两端面分别紧压在上放置槽底壁和导热管2内侧壁上并形成密封。排气管7呈直管状，且排气管7的内端插在排气部3a1内。

如图3所示，进气管8的安装方式如下：下桶体3b的侧壁上一体成型有呈环状的进气部3b1，且进气部3b1和下桶体3b内腔连通。进气部3b1的端面上设有呈环状的下放置槽，且下放置槽和进气部3b1同轴线布置。下放置槽内设有下密封圈11，且下密封圈11的两端面分别紧压在下放置槽底壁和导热管2内侧壁上并形成密封。进气管8呈直管状，且进气管8的内端插在进气部3b1内。

进一步说明，环体3c的内径等于或小于下桶体3b的内径，使半导体制冷片6热面更易与冷却风机9制造的冷气接触。在本实施例中，优选环体3c内径和下桶体3b内径相等。环体3c内固定有呈圆锥状的导流体12，导流体12和环体3c同轴线布置，且导流体12的直径向下逐渐变小。导流体12的最大直径小于环体3c的内径，且半导体制冷片6的热面与导流体12相正对。在本实施例中，导流体12通过支架13与冷却管3固连，优选支架13呈杆状，且支架13两端均通过焊接方式分别与上桶体3a和导流体12固连。在导流体12的引流作用下，使由冷却风机9制造的冷气向半导体制冷片6方向靠拢，使半导体制冷片6与更多冷风接触，来提高半导体制冷片6的制冷效果，从而提高本散热器的散热效率和效果。

安装时，半导体制冷片6的线缆通过排气管7伸出至导热管2外并与汽车电力系统连接；使用过程如下：制冷设备通过管路分别接通冷却水入口1a和冷却水出口1b，使冷却水在水箱1内循环流动；汽车产生的热介质(热水或热气)通过管路进入导热管2上端，然后顺着环形间隙4下流并最终冷却排出。其中，水箱1内的冷却水通过导热管2对热介质进行直接冷却；冷却风机9工作通过进气管8将冷气排入冷却管3内，以快速带走半导体制冷片6热面上的温度，同时，半导体制冷片6冷面上的低温又通过环体3c传递至热介质，以进一步加快热介质的散热速度和效果。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种新型汽车散热器，包括水箱，且水箱的顶部和底部分别设置冷却水出口和冷却水入口，所述的水箱内竖直固定有导热管，且导热管的上端和下端均伸出水箱，其特征在于，所述的导热管内竖直设有冷却管，且冷却管的外侧壁和导热管的内侧壁之间存在环形间隙；所述的冷却管由上桶体、下桶体以及处于上桶体和下桶体之间的环体组成，上桶体、下桶体、环体和导热管同轴线布置，上桶体上端和下端分别呈封闭状和开口状，下桶体上端和下端分别呈开口状和封闭状，且环体的两端分别与上桶体下端和下桶体上端密封固连；环体由导热材料制成，环体的内侧壁上设有呈环状的安装槽，且安装槽的底壁封闭，安装槽内均设有多个半导体制冷片，且多个半导体制冷片沿导热管的周向间隔分布，所述的半导体制冷片的冷面与安装槽的底壁相贴靠，且半导体制冷片的热面伸出安装槽；导热管的上端和下端内分别固定有排气管和进气管，排气管和进气管的外端均伸出导热管，且排气管和进气管的内端分别与上桶体和下桶体内腔连通，水箱外设有冷却风机，且冷却风机的出风口与进气管的外端连通。

2.根据权利要求1所述的新型汽车散热器，其特征在于，上述的环体的内径等于或小于下桶体的内径。

3.根据权利要求1所述的新型汽车散热器，其特征在于，上述的环体内固定有呈圆锥状的导流体，导流体和环体同轴线布置，且导流体的直径向下逐渐变小，导流体的最大直径小于环体的内径，且半导体制冷片的热面与导流体相正对，导流体通过支架与冷却管固连。

4.根据权利要求1所述的新型汽车散热器，其特征在于，上述的环体的顶壁和底壁上均设有环形凹槽，且环形凹槽和环体同轴线设置，两环形凹槽内均设有环形密封垫，两环形密封垫的其中一端面分别抵压在两环形凹槽的底壁上，且两环形密封垫的另一个端面分别抵压在上桶体和下桶体上。

5.根据权利要求4所述的新型汽车散热器，其特征在于，环体均通过焊接的方式分别与上桶体和下桶体固连。

6.根据权利要求1所述的新型汽车散热器，其特征在于，所述的上桶体的侧壁上一体成型有呈环状的排气部，且排气部和上桶体内腔连通，排气部的端面上设有呈环状的上放置槽，且上放置槽和排气部同轴线布置，所述的上放置槽内设有上密封圈，且上密封圈的两端面分别紧压在上放置槽底壁和导热管内侧壁上并形成密封，所述的排气管的内端插在排气部内。

7.根据权利要求6所述的新型汽车散热器，其特征在于，所述的下桶体的侧壁上一体成型有呈环状的进气部，且进气部和下桶体内腔连通，进气部的端面上设有呈环状的下放置槽，且下放置槽和进气部同轴线布置，所述的下放置槽内设有下密封圈，且下密封圈的两端面分别紧压在下放置槽底壁和导热管内侧壁上并形成密封，所述的进气管的内端插在进气部内。