CN114458435B - 一种复合散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于散热技术领域，公开了一种复合散热装置，其包括散热机构和换热室，散热机构包括第一散热组件和第二散热组件，第一散热组件用于供第一介质通过，第二散热组件与第一散热组件并排设置，所第二散热组件用于供第二介质通过；换热室用于使第一介质和第二介质进行热交换。本发明提供的复合散热装置，第一散热组件和第二散热组件沿横轴向并排设置，第一散热组件和第二散热组件采用纵流式管带布置结构，相比于散热器与中冷器前后排列的安装方式，本实施例提供的此种布置型式能减小结构的占用空间，降低散热器中冷器的整体风阻。另外设置换热室用于第一介质和第二介质之间的热交换，提高了复合散热装置的换热效率。

Description

一种复合散热装置

技术领域

本发明涉及散热技术领域，尤其涉及一种复合散热装置。

背景技术

近年来，车辆的发展朝向小排气量搭载涡轮增压，以提升发动机马力，达到排气量与油耗的均衡，所以车辆需同时搭载散热器与中冷器，以达到较佳的散热效果，避免发动机因高温高压而产生损坏。

现有的散热器与中冷器多采用前后排列或者左右并排的方式结合安装，车辆的发动机舱空间配置紧凑，散热器与中冷器前后排列的安装方式，不仅使得整体散热装置的零件较多，且不利于发动机舱的空间配置，而且风阻大，对迎风面积及风扇能力要求高。散热器与中冷器采用左右并排的安装方式，虽然减小气阻节省布置空间，但在采用左右并排结构下，散热器及中冷器芯体由于尺寸受限所导致的散热能力降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合散热装置，提高散热能力。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种复合散热装置，包括：

散热机构，包括第一散热组件和第二散热组件，所述第一散热组件用于供第一介质通过，所述第二散热组件与所述第一散热组件并排设置，所述第二散热组件用于供第二介质通过；

换热室，所述换热室用于使所述第一介质和所述第二介质进行热交换。

作为优选，所述换热室内设置有第一介质腔，以及设置于所述第一介质腔外围的第二介质腔，所述第一介质腔与所述第一散热组件连通，所述第二介质腔与所述第二散热组件连通。

作为优选，所述换热室包括外壳和设置于所述外壳内的内壳，所述内壳内设置有所述第一介质腔，所述内壳与所述外壳之间形成所述第二介质腔。

作为优选，所述外壳上开设有第一介质流通孔和第二介质流通孔，所述第一介质流通孔用于连通所述第一介质腔和所述第一散热组件，第二介质流通孔用于连通所述第二介质腔和所述第二散热组件。

作为优选，所述换热室上设置有第一接口和第二接口，所述第一接口与所述第一介质腔连通，便于运输所述第一介质，所述第二接口与所述第二介质腔连通，便于运输所述第二介质。

作为优选，所述内壳上设置有避让部，所述避让部用于避开所述第二接口。

作为优选，所述换热室设置有两个，其中一个设置在所述散热机构的一端，另一个设置在所述散热机构的另一端。

作为优选，还包括框架组件，所述框架组件包括两个相对设置的侧板，所述散热机构设置在两个所述侧板之间，所述侧板一端连接于其中一个所述换热室，另一端连接于另一个所述换热室。

作为优选，所述框架组件还包括隔板，所述隔板设置于所述第一散热组件和所述第二散热组件之间，且其一端连接于其中一个所述换热室，另一端连接于另一个所述换热室。

作为优选，所述框架组件还包括护板，所述护板套设在所述换热室的外部，所述护板用于保护所述换热室。

本发明的有益效果：

本发明提供的复合散热装置，第一散热组件和第二散热组件沿横轴向并排设置，便于散热，而且第一散热组件和第二散热组件采用纵流式管带布置结构，此种布置型式能减小结构占用空间，降低散热器中冷器的整体风阻。另外设置换热室用于第一介质和第二介质之间的热交换，提高了复合散热装置的换热效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的复合散热装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的换热室的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的内壳的结构示意图。

图中：

1、第一散热组件；

2、第二散热组件；

3、换热室；31、外壳；311、第二介质腔；312、外壳本体；313、连接板；3131、第二介质流通孔；32、内壳；321、第一介质腔；322、避让部；33、第一接口；34、第二接口；

4、框架组件；41、侧板；42、隔板；43、护板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

现有的散热器与中冷器多采用前后排列或者左右并排的方式结合安装，车辆的发动机舱空间配置紧凑，散热器与中冷器前后排列的安装方式，不仅使得整体散热装置的零件较多，且不利于发动机舱的空间配置，而且风阻大，对迎风面积及风扇能力要求高。散热器与中冷器采用左右并排的安装方式，虽然减小气阻节省布置空间，但在采用左右并排结构下，散热器及中冷器芯体由于尺寸受限所导致的散热能力降低。

为了解决上述技术问题，本实施例提供一种复合散热装置，如图1至图3所示，复合散热装置包括散热机构和换热室3，散热机构包括第一散热组件1和第二散热组件2，第一散热组件1用于供第一介质通过，第二散热组件2与第一散热组件1并排设置，所第二散热组件2用于供第二介质通过；换热室3用于使第一介质和第二介质进行热交换。具体地，第一散热组件1为散热器，第二散热组件2为中冷器，第一散热组件1和第二散热组件2均采用纵流式管带布置结构，用于供第一介质和第二介质流通。

本实施例提供的复合散热装置，第一散热组件1和第二散热组件2沿横轴向并排设置，第一散热组件1和第二散热组件2采用纵流式管带布置结构，相比于散热器与中冷器前后排列的安装方式，本实施例提供的此种布置型式能减小结构的占用空间，降低散热器中冷器的整体风阻。另外设置换热室3用于第一介质和第二介质之间的热交换，提高了复合散热装置的换热效率。

具体地，如图1所示，换热室3设置有两个，其中一个设置在散热机构的一端，另一个设置在散热机构的另一端。将一个换热室3设置第一散热组件1和第二散热组件2的上方(如图1所示的上方)，另一个设置在第一散热组件1和第二散热组件2的下方(如图1所示的上方)，设置两个换热室3提高了第一介质和第二介质的热交换效率。

进一步地，如图1所示，复合散热装置还包括框架组件4，框架组件4包括两个相对设置的侧板41，将两个侧板41沿左右方向(如图1所示的左右方向)分别设置在散热机构的两侧，两个侧板41一端连接于其中一个换热室3，另一端连接于另一个换热室3，从而固定两个换热室3。

具体地，如图1所示，框架组件4还包括隔板42，隔板42设置于第一散热组件1和第二散热组件2之间，分隔第一散热组件1和第二散热组件2，隔板42的一端连接于其中一个换热室3，另一端连接于另一个换热室3，将第一散热组件1、第二散热组件2，以及两个换热室3通过框架组件4固定。

具体地，如图1所示，框架组件4还包括护板43，护板43套设在换热室3的外部，护板43用于保护换热室3。于本实施例中，护板43设置有两个，两个护板43一一对应分别套设在两个换热室3上，护板43一端连接于一个侧板41，另一端连接于另一个侧板41。

具体地，如图1和图2所示，换热室3内设置有第一介质腔321，以及设置于第一介质腔321外围的第二介质腔311，第一介质腔321与第一散热组件1连通，第二介质腔311与第二散热组件2连通。于本实施例中，第一介质和第二介质先在散热机构上方(如图1所示的上方)的换热室3内进行换热，然后第一介质流入第一散热组件1，第二介质流入第二散热组件2，最后第一介质和第二介质通过散热机构下方(如图1所示的下方)的换热室3进行热交换再流出。

于其他实施例中，可以只在散热机构的一端设置一个换热室3进行第一介质和第二介质的热交换，另一端能实现第一介质和第二介质的流入或者流出即可。例如，在散热机构的上方(如图1所示的上方)设置有换热室3，在其下方(如图1所示的下方)设置有介质流出室，第一介质和第二介质先在散热机构上方(如图1所示的上方)的换热室3进行热交换，然后第一介质和第二介质分别流入第一散热组件1和第二散热组件2，最后通过散热机构下方(如图1所示的下方)的介质流出室直接流出。

具体地，如图2和图3所示，换热室3包括外壳31和设置于外壳31内的内壳32，内壳32内设置有第一介质腔321，第一介质能够流入第一介质腔321或者通过第一介质腔321流出，内壳32与外壳31之间形成第二介质腔311，第二介质能够流入第二介质腔311或者通过第二介质腔311流出，从而实现第一介质和第二介质的热交换。

更具体地，于本实施例中，外壳31为长方体结构，其包括外壳本体312和连接板313，外壳本体312具有朝向散热机构的开口，连接板313连接于外壳本体312并封闭开口。将内壳32设置在外壳本体312的内部，内壳32的外壁、外壳本体312的内壁以及连接板313之间围设形成第二介质腔311。

具体地，如图2和图3所示，在外壳31的连接板313上开设有第一介质流通孔和第二介质流通孔3131，第一介质流通孔用于连通第一介质腔321和第一散热组件1，第一介质腔321内的第一介质能够通过第一介质流通孔流入第一散热组件1，或者第一散热组件1内的第一介质能够通过第一介质流通孔流出至第一介质腔321；第二介质流通孔3131用于连通第二介质腔311和第二散热组件2，第二介质腔311内的第二介质能够通过第二介质流通孔3131流入第二散热组件2，或者第二散热组件2内的第二介质能够通过第二介质流通孔3131流出至第二介质腔311。需要说明的是，换热室3内不存在介质间的物质交换，但存在介质间的热交换，并可以通过增加第一介质腔321(例如图2中内壳32内的第一介质腔321)的表面积、选用导热强的材料、通过优化第一介质腔321表面形状增加扰流等来增大介质间的热交换量。

具体地，如图2和图3所示，换热室3上设置有第一接口33和第二接口34，第一接口33与第一介质腔321连通，第一介质能够通过第一接口33流入第一介质腔321，或者通过第一接口33流出第一介质腔321，设置第一接口33便于运输第一介质；第二接口34与第二介质腔311连通，第二质能够通过第二接口34流入第二介质腔311，或者通过第二接口34流出第二介质腔311，设置第二接口34便于运输第二介质。

具体地，如图2和图3所示，在内壳32上设置有避让部322，内壳32的外壁向内凹陷形成避让部322，避让部322用于避开第二接口34的端部，防止内壳32的外壁挡住第二接口34的端部，减少了第二介质流入第二介质腔311或者流出第二介质腔311的流量。

散热器和中冷器并联布置方案，在整体框架的尺寸(长、宽、厚三方面尺寸)不变情况下，散热器和中冷器芯体在尺寸上所占的空间比例很大程度决定了单介质系统的散热效率，在冷却系统布置上很难达到两个芯体的尺寸与散热需求同时满足的平衡，在换热室3中增加不同冷却介质的热交换，这样可以很好地解决尺寸与散热需求的平衡问题。

例如：参照图1至图3，发动机冷却液为第一介质，发动机进气为第二介质，散热器为第一散热组件1，中冷器为第二散热组件2。大部分工况下，进入第二散热组件2(中冷器)的第二介质(发动机进气)的温度远高于进入第一散热组件1(散热器)的第一介质(发动机冷却液)的温度，当第一介质(发动机冷却液)的散热需求和第二介质(发动机进气)的散热需求都较大时，可通过第一散热组件1(散热器)芯体尺寸优先满足第一介质(发动机冷却液)的需求；第二介质(发动机进气)的散热需求通过两方面实现：一是通过第二散热组件2(中冷器)散热，二是第二介质(发动机进气)与第一介质(发动机冷却液)在换热室3内通过热交换，从而对第二介质(发动机进气)降温，第一介质(发动机冷却液)和第二介质(发动机进气)通过第一介质腔321的壁面实现热交换，可以通过调整第一介质腔321的形状增大散热面积，提升热交换效率。

将第一介质(发动机冷却液)通过第一接口33流入散热机构上方(如图1所示的上方)的换热室3的第一介质腔321内，第二介质(发动机进气)通过第二接口34流入散热机构上方(如图1所示的上方)的换热室3的第二介质腔311内，第一介质(发动机冷却液)和第二介质(发动机进气)进行热交换，然后再分别流入进第一散热组件1(散热器)和第二散热组件2(中冷器)中，第一介质(发动机冷却液)和第二介质(发动机进气)最后再通过散热机构下方(如图1所示的下方)的换热室3热交换后分别流出。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种复合散热装置，其特征在于，包括：

散热机构，包括第一散热组件(1)和第二散热组件(2)，所述第一散热组件(1)用于供第一介质通过，所述第二散热组件(2)与所述第一散热组件(1)并排设置，所述第二散热组件(2)用于供第二介质通过；

换热室(3)，所述换热室(3)用于使所述第一介质和所述第二介质进行热交换；所述换热室(3)设置有两个，其中一个设置在所述散热机构的一端，另一个设置在所述散热机构的另一端；

所述第一介质和所述第二介质在一个所述换热室(3)进行热交换后，然后再分别流入进所述第一散热组件(1)和所述第二散热组件(2)中，所述第一介质和所述第二介质最后再通过另一个换热室(3)热交换后分别流出；

所述换热室(3)内设置有第一介质腔(321)，以及设置于所述第一介质腔(321)外围的第二介质腔(311)，所述第一介质腔(321)与所述第一散热组件(1)连通，所述第二介质腔(311)与所述第二散热组件(2)连通；

所述换热室(3)包括外壳(31)和设置于所述外壳(31)内的内壳(32)，所述内壳(32)内设置有所述第一介质腔(321)，所述内壳(32)与所述外壳(31)之间形成所述第二介质腔(311)；

所述外壳(31)上开设有第一介质流通孔和第二介质流通孔(3131)，所述第一介质流通孔用于连通所述第一介质腔(321)和所述第一散热组件(1)，第二介质流通孔(3131)用于连通所述第二介质腔(311)和所述第二散热组件(2)；所述第一介质流通孔和第二介质流通孔(3131)位于散热组件的同一侧；

所述换热室(3)上设置有第一接口(33)和第二接口(34)，所述第一接口(33)与所述第一介质腔(321)连通，便于运输所述第一介质，所述第二接口(34)与所述第二介质腔(311)连通，便于运输所述第二介质；所述第一接口(33)和第二接口(34)在散热组件同一侧。

2.根据权利要求1所述的复合散热装置，其特征在于，所述内壳(32)上设置有避让部(322)，所述避让部(322)用于避开所述第二接口(34)。

3.根据权利要求1所述的复合散热装置，其特征在于，还包括框架组件(4)，所述框架组件(4)包括两个相对设置的侧板(41)，所述散热机构设置在两个所述侧板(41)之间，所述侧板(41)一端连接于其中一个所述换热室(3)，另一端连接于另一个所述换热室(3)。

4.根据权利要求3所述的复合散热装置，其特征在于，所述框架组件(4)还包括隔板(42)，所述隔板(42)设置于所述第一散热组件(1)和所述第二散热组件(2)之间，且其一端连接于其中一个所述换热室(3)，另一端连接于另一个所述换热室(3)。

5.根据权利要求3所述的复合散热装置，其特征在于，所述框架组件(4)还包括护板(43)，所述护板(43)套设在所述换热室(3)的外部，所述护板(43)用于保护所述换热室(3)。