CN109959203A - 用于冷却装置的阻隔件和冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于冷却装置的阻隔件和冷却装置，其中，所述冷却装置具有用于导引冷却液的冷却液通道，在所述冷却液通道的通道壁之间夹紧地设置用于改变冷却液的流动方向的阻隔件，所述阻隔件具有抵靠在所述通道壁上的端部和连接所述端部的中间部。根据本发明，在所述阻隔件的中间部内设置空隙。

Description

用于冷却装置的阻隔件和冷却装置

技术领域

本发明涉及一种用于冷却装置的阻隔件，其中，所述冷却装置具有用于导引冷却液的冷却液通道，在所述冷却液通道的通道壁之间夹紧地设有用于改变冷却液流向的阻隔件，所述阻隔件具有抵靠在所述通道壁上的端部和连接所述端部的中间部。

背景技术

在冷却装置中，为了让冷却液能够流经需要冷却的部件，经常需要改变冷却液的流向。在冷却装置能够通过装配阻隔板来阻挡冷却液的流动，从而使得冷却液朝向指定的方向流动。已知的阻隔板通常是由塑料构成的实心板，利用它的弹性能够将其被夹持在冷却液通道的通道壁之间，从而挡住冷却液的流向。为了将这种塑料的实心板夹紧在通道壁之间，通常将实心板的长度设计得稍稍大于通道壁的宽度。由于这种几何设计，在将这种阻隔板装配到通道壁之间后，通道壁会向阻隔板施加比较大的反作用力，并且使得阻隔板变形，从而容易使得阻隔板失效。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题是，在尽量不改变阻隔板的几何尺寸的情况下，减小装配后通道壁对阻隔板的反作用力。

所述技术问题被一种用于冷却装置的阻隔件所解决，其中，所述冷却装置具有：用于导引冷却液的冷却液通道，在所述冷却液通道的通道壁之间夹紧地设有用于改变冷却液的流动方向的阻隔件，所述阻隔件具有抵靠在所述通道壁上的端部和连接所述端部的中间部。根据本发明，在所述阻隔件的中间部内设置空隙，即将该中间部设计为镂空状。由于空隙的设置，在阻隔件的两个端部受到通道壁的挤压时，阻隔件会向内部空隙发生变形，从而减小了对通道壁的作用力，通过有限元分析计算可知，这种具有空隙的阻隔件的设计方案对通道壁的作用力能够被减小20％至70％，因而能够大幅提高阻隔件的使用寿命，并且避免对冷却液通道的损伤。

根据本发明的优选实施方式，在阻隔件的中间部内设置多个成排布置的空隙。这些空隙优选排成一排布置，当然也可以布置多排空隙，有利地是，空隙的排列方向与阻隔件阻碍冷却液流动的方向相同。优选的是，将所述空隙设计为贯穿孔，该贯穿孔的延伸方向垂直于冷却液的流动方向，因而阻隔件在冷却液的流动方向上并没有设置空隙而是形成完整的阻隔面，用于改变冷却液的流动方向。

根据本发明的另外的优选实施方式，空隙在与冷却液平行的横截面中呈H形，I形，X形，三角形，圆形，方形，箭头形等规则形状或者不规则形状。根据有限元分析计算结果可知，在阻隔件具有H形空隙时(其它条件相同，只是空隙的形状不同)，对通道壁的作用力相对较小。空隙的数量、形状以及排列方式会影响阻隔件在被装配到冷却液通道中后应变和对通道壁的作用力的大小。阻隔件在被夹紧地装配到冷却液通道中后，两个端部会受到较大的来自通道壁的反作用力。在保证能将阻隔件固持在期望位置的情况下，尽量地降低阻隔件的应变与对通道壁的作用力。因而尤其能够根据所述阻隔件的应变的阈值和阻隔件端部对通道壁的作用力的阈值，设置所述空隙的数量、形状和排列方式。在保证阻隔件自身强度和位置的情况下，降低阻隔件的应变值和内应力，从而提高阻隔件的使用寿命。

根据本发明的另外的优选实施方式，冷却装置还具有冷却液入口和冷却液出口，其中，冷却液从冷却液入口流入并且从冷却液出口流出，能够阻隔件设置在冷却液入口和冷却液出口之间，从而避免了冷却液从冷却液入口进入后直接从冷却液出口流出，能够使得冷却液沿着冷却液通道流动，因此实现更好地冷却效果。

根据本发明的另外的优选实施方式，在阻隔件的端部上设置用于抵靠在冷却液通道的通道壁上的凸起，借此实现能够更好地将阻隔件固持在通道壁上。优选地，还能够在冷却通道的通道壁上设置相应地凹口，以此与阻隔件的端部上的凸起形成嵌接。

根据本发明的另外的优选实施方式，阻隔件由弹性材料构成。优选的是，阻隔件由PPA塑料和35％质量比的玻璃纤维构成。由于阻隔件被用来阻挡和改变冷却液的流动，所以阻隔件的材料必须能够通过浸泡实验。因此可以这样设计阻隔件的材料，在PPA塑料的基础上，加入一定质量比的玻璃纤维，以用于提高阻隔件的机械强度。使用弹性材料能够简化阻隔件的装置。

上面所述的技术问题，还被一种根据本发明设计的冷却装置所解决。在这种冷却装置中，装配具有上面所述特征的阻隔件。

附图说明

图1示出冷却装置的截面图；

图2示出图1所示的冷却装置的局部放大立体图；

图3a示出根据现有技术的阻隔件的正视图和侧视图；

图3b示出根据本发明的第一优选实施方式的阻隔件的正视图和侧视图；

图4示出具有不同形状空隙的阻隔件的正视图。

具体实施方式

图1示出一种冷却装置1，它具有冷却液入口2和冷却液出口3。在图1中用箭头表示了冷却液的流动方向。为了让冷却液能够环绕整个冷却液通道5，需要在图中圆圈处设置阻隔件4，从而防止从冷却液从冷却液入口2直接流到冷却液出口3。

图2示出图1所示的冷却装置1的圆圈部分的局部放大立体图。在冷却液通道5中设置阻隔件4，阻隔件4被夹紧在冷却液通道5的壁之间，因此阻隔件4受到冷却液通道5的壁的反作用力F。如果反作用力F过小，则会影响冷却液通道5的壁与阻隔件4两端之间的密封效果；但如果反作用力F过大，则会使得阻隔件4发生变形，若应变超过5％，可能会导致阻隔件4的材料失效。

图3a示出现有技术中的阻隔件4，通常由PPA+35％GF构成。该阻隔件具有I形的几何形状，两个端部6的宽度大于中间部7的宽度，在两个端部6的中间位置上设有凸起，利用该凸起抵靠在冷却液通道壁上，从而形成更好的密封。阻隔件4的长度d比冷却液通道壁的宽度大2.3mm，因此在将阻隔件4装配到冷却液通道5中之后，阻隔件4会发生2.3mm的轴向形变，最大的理论应变值是2.7％，而返作用力F则会高达5666N。如此大的反作用力对阻隔件4自身以及冷却液通道壁都会产生不利影响。

图3b示出了根据本发明的第一优选实施方式的阻隔件4，它的组成材料和几何形状都与图3a所示的阻隔件相同。不同之处在于，在中间部7中设置H形的空隙8，即将阻隔件4的中间部设置为镂空状。

在图4中示出了几种组成材料和外部几何形状都相同的阻隔件，但他们分别具有不同形状的空隙8。所有的阻隔件的长度都比冷却液通道壁的宽度大2.3mm，在将阻隔件装配到冷却液通道中后，利用有限元分析 (FEA)能够得到如下表所示的计算结果：

由上表可知，在装配完成后，具有空隙8的阻隔件b-i在具有相同的材料和几何形状的情况下比不具有空隙的阻隔件a受到更小的作用力F。在最大理论应变值低于5％的要求下，具有H形的阻隔件i受到最小的作用力F，因此优选将阻隔件4的空隙设计为H形。当然，在其它要求下，也能够优选将空隙设置为其它形状。

虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例，但是应该理解到，仍然通过所有已知的和此外技术人员容易想到的技术特征和实施方式的组合存在大量实施例的变化。此外还应该理解到，示例性的实施方式仅仅作为一个例子，这种实施例绝不以任何形式限制本发明的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术指导，其中，只要不脱离权利要求书的保护范围，便可以进行各种改变，尤其是关于所述部件的功能和结构方面的改变。

Claims (10)

1.一种用于冷却装置的阻隔件，其中，所述冷却装置具有用于导引冷却液的冷却液通道，在所述冷却液通道的通道壁之间夹紧地设置用于改变冷却液的流动方向的阻隔件，所述阻隔件具有抵靠在所述通道壁上的端部和连接所述端部的中间部，其特征在于，在所述阻隔件的中间部内设置空隙。

2.根据权利要求1所述的阻隔件，其特征在于，在所述阻隔件的中间部内设置多个成排布置的空隙。

3.根据权利要求2所述的阻隔件，其特征在于，所述空隙是贯穿孔，所述贯穿孔的延伸方向垂直于冷却液的流动方向。

4.根据权利要求3所述的阻隔件，其特征在于，所述空隙在所述阻隔件的横截面中呈H形，I形，X形，三角形，圆形，方形或者箭头形。

5.根据权利要求1所述的阻隔件，其特征在于，根据所述阻隔件的应变的阈值和所述端部对所述通道壁的作用力的阈值，设置所述空隙的数量、形状和排列方式。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的阻隔件，其特征在于，所述冷却装置具有冷却液入口和冷却液出口，其中，所述冷却液从冷却液入口流入并且从所述冷却液出口流出，所述阻隔件设置在所述冷却液入口和所述冷却液出口之间。

7.根据权利要求1所述的阻隔件，其特征在于，在所述端部上设置用于抵靠在所述通道壁上的凸起。

8.根据权利要求1所述的阻隔件，其特征在于，所述阻隔件由弹性材料构成。

9.根据权利要求1所述的阻隔件，其特征在于，所述阻隔件由PPA塑料和35％质量比的玻璃纤维构成。

10.一种冷却装置，其特征在于，所述冷却装置具有根据权利要求1至9中任一项所述的阻隔件。