CN112277570B - 暖风芯体及汽车空调 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种暖风芯体及汽车空调，所述暖风芯体包括水管组件、芯体本体以及换热翅片，所述水管组件上开设有进水口和出水口；所述芯体本体为呈蜗旋形设置的蜗旋流场，所述蜗旋流场包括均呈蜗旋形设置且互相嵌套的进水扁管和出水扁管，所述进水扁管的出口和所述出水扁管的进口均位于所述蜗旋流场的中心处，所述进水扁管的进口与所述进水口连通，所述出水扁管的出口与所述出水口连通；所述换热翅片设置于所述出水扁管和所述进水扁管之间。本发明通过将芯体本体设置为蜗旋形的蜗旋流场，延长了扁管长度，有效增大了换热面积，提升了换热效率；同时在蜗旋流场中，冷却液流入和流出平行设计，使得各个点处的产热能均匀，从而使得保证了换热的均匀性。

Description

暖风芯体及汽车空调
技术领域
本发明涉及汽车部件技术领域，特别涉及一种暖风芯体及汽车空调。
背景技术
暖风芯体是汽车空调系统的零部件之一，主要用于驾驶室内的空调采暖。暖风芯体的工作原理是通过铝制的芯体对流经内部的发动机冷却液进行换热，在鼓风机的作用下将热气通过出风口吹出。暖风芯体主要由储水罐，扁管，换热翅片组成。进出水口分布在储水罐上，中间有隔开。扁管之间连接着密密麻麻的换热翅片，用于充分换热。现有技术的暖风芯体都是平行流结构，直线型的扁管并排设置，这种暖风芯体的空间利用率不够高；且流场散热不均匀，冷却液温度自左向右逐渐降低，当鼓风机对着流出侧芯体吹风时，温度降低的缓慢，从而导致上下半部温度不均匀。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种暖风芯体及汽车空调，旨在解决现有技术中暖风芯体内的流场温度不均匀且空间利用率低的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出的一种暖风芯体，所述暖风芯体包括：
水管组件，所述水管组件上开设有进水口和出水口；
芯体本体，所述芯体本体为呈蜗旋形设置的蜗旋流场，所述蜗旋流场包括均呈蜗旋形设置且互相嵌套的进水扁管和出水扁管，所述进水扁管的出口和所述出水扁管的进口均位于所述蜗旋流场的中心处，所述进水扁管的进口与所述进水口连通，所述出水扁管的出口与所述出水口连通；
优选地，位于每个蜗旋流场的中心处的出水扁管的进口和进水扁管的出口之间连接形成S形结构。
优选地，所述水管组件包括分别设置于所述芯体本体两侧的进水管和出水管，所述进水管远离所述芯体本体的一侧设置有第一连接管和第二连接管，所述第一连接管与所述进水管连通，所述进水口开设于所述第一连接管上，所述第二连接管与所述出水扁管连通，所述出水口开设于所述第二连接管上。
优选地，所述水管组件还包括进水连接管，所述进水连接管的第一端与所述进水管连通，远离所述进水管一侧的两个所述蜗旋流场中的所述进水扁管的进口均与所述所述进水连接管的第二端连通。
优选地，所述蜗旋流场的数量为多个，多个所述蜗旋流场沿横向和竖向均呈阵列布置。
优选地，位于横向布置的多个蜗旋流场连接为一体式结构。
优选地，所述暖风芯体还包括连接底座和加固扁管，所述连接底座和所述加固扁管分设于所述芯体本体的两端，所述连接底座的两端分别与所述进水管和所述出水管连接，所述加固扁管的两端分别与所述出水口和所述出水管连通。
优选地，所述加固扁管的尺寸大于所述出水扁管和进水扁管的尺寸。
优选地，所述换热翅片的数量为多个，任意相邻的两个所述出水扁管和所述进水扁管之间均设置有所述换热翅片。
并且，本发明还提出一种汽车空调，所述汽车空调包括如上所述的暖风芯体。
本发明的技术方案中，将芯体本体的出水扁管和进水扁管都设计成蜗旋形，并且将两个蜗旋形的出水扁管和进水扁管互相嵌套，即蜗旋形流场从外到内出水扁管和进水扁管依次排布。位于蜗旋流场中心处的进水扁管的出口和出水扁管的进口连接，进水扁管的进口与进水口连通，冷却液从进水口进入到进水扁管的进口，并沿进水扁管流通到进水扁管的出口；然后冷却液从进水扁管的出口流入到出水扁管的进口，然后冷却液沿出水扁管的出口流出至出水口，并从出水口排出冷却液。此外，在进水扁管和出水扁管之间还设置有换热翅片，用于换热。本发明通过将芯体本体的流场设置为蜗旋形的蜗旋流场，采用双通道扁管，在蜗旋流场中，冷却液总是先进后出，冷却液流入和流出平行设计，使得各个点处的产热能均匀，从而使得保证了换热的均匀性。
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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一实施例暖风芯体的结构示意图；
图2为本发明一实施例暖风芯体的主视示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
100 暖风芯体 17 第二连接管
10 水管组件 20 芯体本体
11 进水管 21 蜗旋流场
12 出水管 22 进水扁管
13 进水连接管 23 出水扁管
14 进水口 24 连接底座
15 出水口 25 加固扁管
16 第一连接管 30 换热翅片
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例，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作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。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明中对“上”、“下”、“左”、“右”等方位的描述以图2中所示的方位为基准，仅用于解释在图2所示姿态下各部件之间的相对位置关系，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
本发明提出一种暖风芯体。
如图2所示，在本发明一实施例中，该暖风芯体100包括水管组件10、芯体本体20以及换热翅片30，水管组件10上开设有进水口14和出水口15；芯体本体20为呈蜗旋形设置的蜗旋流场21，蜗旋流场21包括呈蜗旋形设置且互相嵌套的进水扁管22和出水扁管23，进水扁管22的出口与出水扁管23 的进口连接，进水扁管22的进口与进水口14连通，出水扁管23的外端与出水口15连通；换热翅片30设置于出水扁管23和进水扁管22之间。
在该实施例中，将芯体本体20的出水扁管23和进水扁管22都设计成蜗旋形，并且将两个蜗旋形的出水扁管23和进水扁管22互相嵌套，即蜗旋形流场从外到内出水扁管23和进水扁管22依次排布。位于蜗旋流场21中心处的进水扁管22的出口和出水扁管23的进口连接，进水扁管22的进口与进水口14连通，冷却液从进水口14进入到进水扁管22的进口，并沿进水扁管22 流通到进水扁管22的出口；然后冷却液从进水扁管22的出口流入到出水扁管23的进口，然后冷却液沿出水扁管23流出至出水口15，并从出水口15排出冷却液。此外，在进水扁管22和出水扁管23之间还设置有换热翅片30，用于换热。本发明通过将芯体本体20的流场设置为蜗旋形的蜗旋流场21，相对于传统的平行设计的扁管而言，同一面积内的蜗旋形的扁管长度更长。通过延长扁管长度的方式，有效增大了换热面积，提升了换热效率；同时，该蜗旋流场21采用蜗旋形的进水扁管22和蜗旋形的出水扁管23互相嵌套，采用双通道扁管，在蜗旋流场21中，冷却液总是先进后出，冷却液流入和流出平行设计，使得各个点处的产热更加均匀，从而使得保证了换热的均匀性。
其中，蜗旋流场21的数量为多个，多个蜗旋流场21沿横向和竖向均呈阵列布置。在优选的实施例中，蜗旋流场21的数量可以设置为4个，4个蜗旋流场21呈阵列排布，其包括2个沿横向布置的蜗旋流场21和2个沿竖向布置的蜗旋流场21。每个蜗旋流场21的冷却液总是先进后出，且每个蜗旋流场21的基本同时作用，既提高了换热的效率，又保证了换热的均匀性。在其他的实施例中，蜗旋流场21可以根据实际需求设计成4个以上，具体的数量可以根据实际场景设置。
如图1所示，位于每个蜗旋流场21的中心处的出水扁管23的进口和进水扁管22的出口之间连接形成S形结构。在优选的实施例中，对于每个蜗旋流场21而言，出水扁管23的进口和进水扁管22的出口均位于蜗旋流场21 的中心处，为了提升蜗旋流场21中心处的空间利用率，将出水扁管23的进口和进水扁管22的出口连接成S形结构，一方面在有限的空间内可以最大限度的提升进水扁管22和出水扁管23的长度，另一方面这种排布方式更加清晰整齐，防止出现进水扁管22和出水扁管23叠加的情况而影响冷却液的流通。
并且，水管组件10包括分别设置于芯体本体20两侧的进水管11和出水管12，进水管11远离芯体本体20的一侧设置有第一连接管16和第二连接管 17，第一连接管16与进水管11连通，进水口14开设于第一连接管16上，第二连接管17与出水扁管23连通，出水口15开设于第二连接管17上。
在该实施例中，位于芯体本体20左侧的为进水管11，其中实线箭头代表进水管11中的流入蜗旋流场21中的冷却液的流动方向；位于芯体本体20右侧的为出水管12，其中虚线箭头代表出水管12中的流出蜗旋流场21中的冷却液的流动方向。在每个蜗旋流场21中，冷却液总是先进后出，且每个蜗旋流场21基本同时作用，保证了换热的均匀性。在进水管11的靠近上端的位置处设置有第一连接管16和第二连接管17，且第一连接管16位于第二连接管17的下方，在第一连接管16远离进水管11的一端开设进水口14，第二连接管17远离进水管11的一端开设出水口15。第一连接管16与进水管11连通，冷却液从进水口14经第一连接管16进入到进水管11中。由于出水口15 靠近出水扁管23设置，因此将第二连接管17与出水扁管23连通，从而从出水扁管23中流出的冷却液能够经过第二连接管17从出水口15处流出。这种设计结构使得整个暖风芯体100的体积占用空间更小，提升了空间利用率。
进一步地，水管组件10还包括进水连接管13，进水连接管13的一端与进水管11连通，进水连接管13的另一端与远离进水管11一侧的两个蜗旋流场21中的进水扁管22的进口均连通。
在优选的实施例中，由于进水管11离位于最右侧的蜗旋流场21最远，因此在阵列布置的多个横向蜗旋流场21之间还设置有进水连接管13，该进水连接管13用于将进水管11中的冷却液引流至最右侧的蜗旋流场21中的进水管11中。沿左右方向延伸的进水连接管13用于分割上下两侧的蜗旋流场21。其中，进水连接管13的左端与进水管11连通，进水连接管13的右端均与位于最右侧的两个蜗旋流场21中的进水扁管22的进口连通，这样从进水管11进入的冷却液经过进水连接管13流入到位于最右侧的两个蜗旋流场21中的进水扁管22的进口，然后经过进水扁管22的进口进入到进水扁管22内。并且，位于横向布置的多个蜗旋流场21连接成一体式结构。这种一体成型的设计能够节省开模成本，从整个结构上来看外观更加美观，且能够最大限度的提升空间利用率。
此外，暖风芯体100还包括连接底座24和加固扁管25，连接底座24和加固扁管25分设于芯体本体20的两端，连接底座24的两端分别与进水管11 和出水管12连接，加固扁管25的两端分别与出水口15和出水管12连通。在优选的实施例中，在芯体本体20的下方设置连接底座24，连接底座24用于连接两侧的进水管11和出水管12，由于连接底座24为实心结构，能够稳固两侧的进水管11和出水管12。在芯体本体20的上方还设置有加固扁管25，且加固扁管25的两端分别与第二连接管17上的出水口15和出水管12连通，这样从出水管12流出的冷却液经过加固扁管25从出水口15流出。加固扁管 25和连接底座24使得整个暖风芯体100的框架呈矩形结构，更加稳定。在其他的实施例中，连接底座24可以为设置为其他刚性较强的连接杆。
需要说明的是，加固扁管25的尺寸大于出水扁管23和进水扁管22的尺寸。在优选的实施例中，将位于芯体本体20上方的加固扁管25加粗设计，使得加固扁管25的厚度大于出水扁管23和进水扁管22的厚度，从而用于连接出水口15和右侧的出水管12，并且起到加强整体结构的作用，使整体的暖风芯体100的框架更加稳固。
其中，换热翅片30的数量为多个，任意相邻的两个出水扁管23和进水扁管22之间均设置有换热翅片30。在优选的实施例中，在所有蜗旋流场21 中的任意相邻的两个出水扁管23和进水扁管22之间均设置换热翅片30，这样可以实现每个出水扁管23和进水扁管22之间的换热，实现换热的均匀性，从而使得整个芯体本体20的温度更加均匀。
并且，本发明还提出一种汽车空调，汽车空调内包括如上所述的暖风芯体100。该暖风芯体100的具体结构参照上述实施例，由于该汽车空调采用了上述实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种暖风芯体，其特征在于，所述暖风芯体包括：
水管组件，所述水管组件上开设有进水口和出水口；
芯体本体，所述芯体本体为呈蜗旋形设置的蜗旋流场，所述蜗旋流场包括均呈蜗旋形设置且互相嵌套的进水扁管和出水扁管，所述进水扁管的出口和所述出水扁管的进口均位于所述蜗旋流场的中心处，所述进水扁管的进口与所述进水口连通，所述出水扁管的出口与所述出水口连通，所述出水扁管的进口和所述进水扁管的出口呈S形连接设置；
换热翅片，所述换热翅片设置于所述出水扁管和所述进水扁管之间。
2.如权利要求1所述的暖风芯体，其特征在于，所述水管组件包括分别设置于所述芯体本体两侧的进水管和出水管，所述进水管远离所述芯体本体的一侧设置有第一连接管和第二连接管，所述第一连接管与所述进水管连通，所述进水口开设于所述第一连接管上，所述第二连接管与所述出水扁管连通，所述出水口开设于所述第二连接管上。
3.如权利要求2所述的暖风芯体，其特征在于，所述水管组件还包括进水连接管，所述进水连接管的第一端与所述进水管连通，远离所述进水管一侧的两个所述蜗旋流场中的所述进水扁管的进口均与所述进水连接管的第二端连通。
4.如权利要求2所述的暖风芯体，其特征在于，所述蜗旋流场的数量为多个，多个所述蜗旋流场沿横向和竖向均呈阵列布置。
5.如权利要求4所述的暖风芯体，其特征在于，位于横向布置的多个蜗旋流场连接为一体式结构。
6.如权利要求5所述的暖风芯体，其特征在于，所述暖风芯体还包括连接底座和加固扁管，所述连接底座和所述加固扁管分设于所述芯体本体的两端，所述连接底座的两端分别与所述进水管和所述出水管连接，所述加固扁管的两端分别与所述出水口和所述出水管连通。
7.如权利要求6所述的暖风芯体，其特征在于，所述加固扁管的尺寸大于所述出水扁管和进水扁管的尺寸。
8.如权利要求1至7中任一项所述的暖风芯体，其特征在于，所述换热翅片的数量为多个，任意相邻的两个所述出水扁管和所述进水扁管之间均设置有所述换热翅片。
9.一种汽车空调，其特征在于，所述汽车空调包括如权利要求1至8中任一项所述的暖风芯体。
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