CN117516209B - 一种汽车散热器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种汽车散热器，包括水管和散热翅片，水管两侧分别设置有两组防护罩，相邻两组水管之间均等距阵列有散热翅片，若干组水管之间两两连通设置，顶部一组水管一端连通有带有进水水管的进水水箱，底部一组水管的一端连通有带有出水水管和出水水箱，相邻两组水管的尾端和首段依次连接有连通管；阻力板通过转轴转动安装于水管内，改变流入水管内进入的冷却液体积以及流速，从而使冷却液在水管内停留时间延长，提高对冷却液的降温效果；散热翅片表面贴合设置有至少两组刮板，转轴位于水管外部一端设置有拨板，拨板够通过转轴的旋转拨动刮板在散热翅片表面往复移动，从而避免散热翅片表面在长期使用中形成污垢粘黏，从而保证散热器的散热效果。

Description

一种汽车散热器
技术领域
本发明涉及汽车散热技术领域，具体为一种汽车散热器。
背景技术
汽车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，通过汽车散热器扁管内部的冷却液在内部循环以及外部风扇运转形成的强制对流换热，带走大量的热能，使发动机在常见的工况下都能够进行正常工作，防止发动机的过冷或者过热。汽车散热器的结构通常为三部分组成，即进水室、出水室和主片。通过使用冷却液将发动机工作时产生的高温带入散热器内，基于热辐射的方式进行散热。同时，散热器通常安装在汽车前唇格栅的后方，这样的设置方式是为了能够让汽车行驶过程中的气流充分与散热器接触，实现换热法降温。
公开号为“CN113375478B”提供的一种汽车散热器，具体的说是一种汽车散热器，包括主体、盖板和散热管；所述盖板固定安装在主体上方；所述散热管固定安装在主体的竖直侧壁上；所述散热管的表面上固定安装有翅片；所述主体竖直侧壁的外侧面上固定安装有进液口和出液口；所述盖板上开设有通风口，且通风口贯穿主体的底面上对应的位置；所述散热管内固定安装有隔板；所述散热管中固定安装有转轴；所述转轴上转动安装有摆动板；所述摆动板的截面呈“V”形；所述摆动板在散热管内液体流动方向上位于隔板的前方；本发明结构简单，使用方便，热效果好，能够借用汽车行驶中产生的风力进行冷却，不要额外输入能源。
但是上述装置在实施的过程中仍存在以下问题：
1.上述公开申请在增设的机械结构为异型件，增加了加工难度，同时，由于在管道内部设置有磁性件，作为控制V型板翻动的重要组件，在冷却液的长期冲击和浸泡下，可能会产生一定的损伤，存在磁性件失效的隐患；
2.汽车散热器都是以管式结构设计，其散热的主要两种途径是通过汽车行进过程所产生的风和风扇产生的风来散热，这样结构的散热器散热效果还有待提高，特别是靠行进过程产风散热效果不明显。同时，在散热器使用过程中，散热器中的翅片上容易黏附外界进入的杂质，导致翅片表面积聚灰尘，影响到翅片的正常散热。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车散热器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种汽车散热器，包括水管和散热翅片，所述水管两侧分别设置有两组防护罩，相邻两组水管之间均等距阵列有散热翅片，若干组所述水管之间两两连通设置，顶部一组所述水管一端连通有带有进水水管的进水水箱，底部一组所述水管的一端连通有带有出水水管和出水水箱，相邻两组所述水管的尾端和首段依次连接有连通管；
所述水管内设置有用于延长水流通时长的阻力板，所述阻力板通过转轴转动安装于水管内，改变流入水管内进入的冷却液体积以及流速，从而使冷却液在水管内停留时间延长，提高对冷却液的降温效果；
所述散热翅片表面贴合设置有至少两组刮板，所述转轴位于水管外部一端设置有拨板，所述拨板够通过转轴的旋转拨动刮板在散热翅片表面往复移动，从而避免散热翅片表面在长期使用中形成污垢粘黏，从而保证散热器的散热效果。
优选的，所述水管内壁位于转轴贯穿位置设置有用于保证转轴安装稳定性的定位套，所述转轴位于水管内一端固定安装有转盘，所述阻力板环形等距阵列于转盘外圈，所述转盘外圈至少安装六组阻力板。
优选的，所述转轴延伸至水管外部一端键连接有连接套，所述拨板对称设置于连接套表面。
优选的，所述拨板远离连接套一端设置有波轮，所述拨板内贯穿安装有销轴，所述销轴两端均固定连接有连接板，所述连接板之间销接有波轮，所述波轮设置有硬质橡胶轮结构。
优选的，所述水管外部侧壁固定安装有安装座，所述安装座内滑动安装有导向杆，所述导向杆一端和最靠近导向杆的一组刮板固定连接相邻的两组刮板之间通过连接杆固定连接，所述刮板和散热翅片贴合滑动连接。
优选的，固定连接于导向杆一端的所述刮板和安装座之间固定连接有弹簧，所述弹簧套设于导向杆表面，所述安装座包括一组支撑架和固定连接于支撑架上方的支撑耳板，所述导向杆贯穿滑动于支撑耳板内。
优选的，所述散热翅片两侧面均滑动安装有刮板，所述散热翅片两侧的刮板一端通过两组同步杆固定连接，所述散热翅片和刮板均设置为等距折叠结构，可增加散热翅片和空气的接触面积。
优选的，其中一组所述阻力板底面等距阵列有若干组用于防止水垢等杂质在水管内沉积的刷毛，所述刷毛的长度大于水管内壁的高度，保证毛刷根部可以跟随阻力板的转动，对沉积在水管底部的水垢进行清理，跟随流动的水流镜头有排水管排出。
优选的，位于散热翅片中部的一组所述刮板一侧固定连接有联动板，所述联动板受波轮旋转至接触位置后产生移动，从而带动若干组刮板在散热翅片表面贴合移动。
优选的，所述出水水管内底面对称设置有导流板，两组所述导流板的对接面为低面，所述出水水管的管口位置位于低面结合处，所述出水水管位于出水水箱的连通位置开设有出水口。
本实施例中
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明中，在水管内增设若干组可以旋转的阻力板，借助冷却液的流动拨动阻力板旋转，通过带有阻力的旋转连接关系，既可以保证阻力板不完全对冷却液的流动产生阻隔，又能够改变流入水管内进入的冷却液体积以及流速，从而使冷却液在水管内停留时间延长，提高对冷却液的降温效果；
2.本发明中，在散热翅片外表面设置有能够往复移动的刮板，刮板的移动依赖于与阻力板同轴的拨板，冷却液带动阻力板旋转，阻力板带动转轴旋转，最终带动拨板旋转，间歇性的拨动刮板在散热翅片表面贴合滑动，从而避免散热翅片表面在长期使用中形成污垢粘黏进行刮除，由于汽车在行进过程中，会不断的产生风流，被刮除的污垢积尘即可被风流出，从而保证散热翅片的干净度，最终确保散热器的散热效果；
3.本发明中，利用冷却液的流动，既实现了利用阻力板的反作用力给冷却液提供阻力，延长冷却液在水管内的停留时间，保证降温效果，又能够通过转轴带动拨板拨动刮板对散热翅片表面的积尘等杂质进行清理，双重保障，保证散热器的降温效果；
4.本发明中，在阻力板的底部设置有刷毛，受冷却液的流动的作用，因此阻力板通过转轴和水管的管壁转动连接，会在受到水流冲击跟随转轴产生旋转，从而带动阻力板底部的刷毛对水管的底壁进行清扫，防止水垢在水管底壁残留淤积，及时跟随冷却液由水管内排出，保证冷却液和水管的接触面积，从而保证散热器的冷却效果。
附图说明
图1为本发明的现有技术的散热器立体结构示意图；
图2为本发明的局部爆炸结构示意图；
图3为本发明的实施例二的阻力板布置立体结构示意图；
图4为本发明的图3中A部分放大结构示意图；
图5为本发明的散热翅片清理部分立体结构示意图；
图6为本发明的散热翅片主视立体结构示意图；
图7为本发明的散热翅片后视结构示意图；
图8为本发明的拨板拨动刮板立体结构示意图；
图9为本发明的刷毛布置立体结构示意图；
图10为本发明的出水水箱底部剖视结构示意图。
图中：1、防护罩；2、连通管；3、水管；4、导流板；5、散热翅片；6、进水水箱；7、进水水管；8、出水水箱；9、出水水管；10、转轴；11、阻力板；12、连接套；13、拨板；14、连接板；15、波轮；16、刮板；17、安装座；18、导向杆；19、联动板；20、同步杆；21、弹簧；22、连接杆；23、刷毛。
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做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。
请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种汽车散热器：
实施例一：
请参阅图1和图2：一种汽车散热器，包括水管3和散热翅片5，水管3两侧分别设置有两组防护罩1，相邻两组水管3之间均等距阵列有散热翅片5，若干组水管3之间两两连通设置，顶部一组水管3一端连通有带有进水水管7的进水水箱6，底部一组水管3的一端连通有带有出水水管9和出水水箱8，相邻两组水管3的尾端和首段依次连接有连通管2。
本实施例提供一种常规散热器结构，当汽车发动机内的冷却液从进水水管7经由进水水箱6进入水管3后，需要说明的是，水管3即现有技术中的散热管道，穿过水管3的过程使得温度降低的冷却液从出水水箱8流出重新回到发动机中，完成对发动机的降温。
实施例二：
请参阅图3和图4：基于实施例一，冷却液在水管3内的流经时间较短，可能导致冷却效果不佳，循环使用的过程中，对发动机的降温效果产生越来越大的影响，本实施例在水管3内设置阻力板11，具体为：水管3内设置有用于延长水流通时长的阻力板11，阻力板11通过转轴10转动安装于水管3内，具体设计时，在转轴10和水管3的内壁之间设置阻尼轴承，既可以保证阻力板11不完全对冷却液的流动产生阻隔，又能够改变流入水管3内进入的冷却液体积以及流速，从而使冷却液在水管3内停留时间延长，提高对冷却液的降温效果；
具体的，冷却液由发动机流至水管3内，对阻力板11产生冲击，阻力板11在受到冲击的瞬间给冷却液产生阻力，冷却液流速减慢，具体设置时，由于在转轴10的一端设置有多组阻力板11，由此对冷却液的流动产生更大的阻力，由此，使冷却液在水管3内停留时间延长，提高对冷却液的降温效果。
具体的，水管3内壁位于转轴10贯穿位置设置有用于保证转轴10安装稳定性的定位套，转轴10位于水管3内一端固定安装有转盘，阻力板11环形等距阵列于转盘外圈，转盘外圈至少安装六组阻力板11。
实施例三：
请参阅图1和图2：基于实施一和实施例二结合后，虽然使得冷却液的流速减缓，可延长其在水管3内停留的时长，提高散热器对发动机的降温效果，但是，在长期的行驶过程中，会不断的有杂质经由冷却液循环进入水管3内，因此，在转动的阻力板11底部设置有防止杂质沉积的构件，具体包括：其中一组阻力板11底面等距阵列有若干组用于防止水垢等杂质在水管3内沉积的刷毛23，刷毛23的长度大于水管3内壁的高度，保证毛刷根部可以跟随阻力板11的转动，对沉积在水管3底部的水垢进行清理，跟随流动的水流镜头有排水管排出。本实施例中，在阻力板11的底部设置有等距阵列的刷毛23，在冷却液的流动过程中，由于转轴10和水管3的管壁转动连接，因此阻力板11会在受到水流冲击跟随转轴10产生旋转，从而带动阻力板11底部的刷毛23对水管3的底壁进行清扫，防止水垢在水管3底壁残留淤积，及时跟随冷却液由水管3内排出，保证冷却液和水管3的接触面积，从而保证散热器的冷却效果。
实施例四：
请参阅图8：基于实施例三，虽然利用阻力板11减缓了冷却液的流动速度可以有效的提高发动机的散热效果，但是在长期使用的过程中，散热翅片5的表面的，或者相邻的散热翅片5之间都会粘粘堆积很多的灰尘，同样会影响散热器的散热效果，因此本实施例设置了刮板16，在使用过程中，能够不断的对散热翅片5的表面的，或者相邻的散热翅片5之间粘粘堆积的灰尘进行清理，具体包括：
散热翅片5表面贴合设置有至少两组刮板16，转轴10位于水管3外部一端设置有拨板13，拨板13够通过转轴10的旋转拨动刮板16在散热翅片5表面往复移动，从而避免散热翅片5表面在长期使用中形成污垢粘黏，从而保证散热器的散热效果。具体的，转轴10延伸至水管3外部一端键连接有连接套12，拨板13对称设置于连接套12表面。
由于转轴10在冷却液流动的过程中会因为阻力板11受到的冲击力产生旋转，因此本实施例中，在转轴10延伸至水管3外部一端利用连接套12连接两组拨板13，拨板13跟随转轴10的旋转，会对刮板16进行拨动，从而使得刮板16贴合散热翅片5表面往复移动，从而避免散热翅片5表面在长期使用中形成污垢粘黏进行刮除，由于汽车在行进过程中，会不断的产生风流，被刮除的污垢积尘即可被风流出，从而保证散热翅片5的干净度，最终确保散热器的散热效果。
具体的，水管3外部侧壁固定安装有安装座17，安装座17内滑动安装有导向杆18，导向杆18一端和最靠近导向杆18的一组刮板16固定连接相邻的两组刮板16之间通过连接杆22固定连接，刮板16和散热翅片5贴合滑动连接，固定连接于导向杆18一端的刮板16和安装座17之间固定连接有弹簧21，弹簧21套设于导向杆18表面，安装座17包括一组支撑架和固定连接于支撑架上方的支撑耳板，导向杆18贯穿滑动于支撑耳板内。
本实施例中，利用一组安装座17、导向杆18和连接于刮板16和安装座17之间的弹簧21，将弹簧21套设于导向杆18表面，当刮板16被拨板13带动产生位移后，通过弹簧21使刮板16复位，再加一组拨板13转动至刮板16处时，再重复上述动作，保证刮板16作用的连贯性，更好的对散热翅片5进行积尘污垢等的清理。
散热翅片5两侧面均滑动安装有刮板16，散热翅片5两侧的刮板16一端通过两组同步杆20固定连接。需要说明的是，仅设置一组刮板16的情况下，位移距离较大，对导向杆18的长度需求较长，增加了散热器在汽车内的占用空间，因此，设置多组刮板16，利用同步杆20连接于相邻的刮板16之间，可缩短导向杆18的长度，控制散热器在车体内的占用空间，减少了改变现有结构给散热器的设计增加的阻碍。
需要说明的是，散热翅片5和刮板16均设置为等距折叠结构，可增加散热翅片5和空气的接触面积。同时由于散热翅片5的两侧均设置有刮板16，因此，利用同步杆20对散热翅片5两侧的刮板16进行连接，保证拨板13能够同时带动两侧的刮板16动作，保证散热翅片5的表面清洁。
实施例五：
请参阅图5-图7：拨板13远离连接套12一端设置有波轮15，拨板13内贯穿安装有销轴，销轴两端均固定连接有连接板14，连接板14之间销接有波轮15，波轮15设置有硬质橡胶轮结构。位于散热翅片5中部的一组刮板16一侧固定连接有联动板19，联动板19受波轮15旋转至接触位置后产生移动，从而带动若干组刮板16在散热翅片5表面贴合移动。
为保证阻力板11在水管3内的作用效果，转轴10的贯穿位置居于水管3内的正中，因此，在多组刮板16的居中位置增设一组联动板19，联动板19和拨板13的位置匹配，保证拨板13在跟随转轴10旋转的过程中，始终可以拨动联动板19，从而带动刮板16进行往复移动。
其中需要说明的是，考虑到拨板13和联动板19之间的拨动会产生一定的撞击，存在相互损伤的隐患，因此在拨板13的端部，通过连接板14和销轴的连接结构，增设了一组转动的波轮15，在拨板13对联动板19进行拨动的时候，接触过程中，使得波轮15在联动板19的表面滚动，即可减少摩擦和撞击。
实施例六：
请参阅图8-图10：出水水管9内底面对称设置有导流板4，两组导流板4的对接面为低面，出水水管9的管口位置位于低面结合处，出水水管9位于出水水箱8的连通位置开设有出水口。
由于在阻力板11底部设置了刷毛23，对沉积在水管3底部的水垢进行清理，跟随流动的水流镜头有排水管排出，因此，需要在出水口的位置设置更便于水垢等杂质流出的结构，因此，设置两组对称的导流板4，使得导流板4的倾斜面的较低面结合处高于出水水管9的管口位置，当冷却液流出时，不会有水垢等杂质堵塞或者沉积在出水水箱8内。
需要说明的是：上述实施例中所增设的结构均为简单加工即可制得，同时基于在水管3内安装阻力板11的考虑，本领域的技术人员知晓如何对水管3进行切割后密封连接，从而保证水管3的密闭性以及如何便于拆装，例如法兰的方式连接；
另外，为保证散热翅片5的作用和效果，为保证散热翅片5之间的间距不能够受增设的结构所改变，因此，拨板13和联动板19的尺寸非如图所示的尺寸，需要根据现有散热翅片5之间的间距进行设置。
工作原理：本装置在使用的过程中，将散热器安装在汽车前唇格栅的后方，让汽车行驶过程中的气流穿过散热器，与散热器内部的水管3和散热翅片5之间充分接触，快速、有效的降低通过散热器进行循环的冷却液的温度，之后通过温度降低后的冷却液对发动机进行降温；
本申请中，冷却液流经水管3内，对阻力板11产生冲击，阻力板11在受到冲击的瞬间给冷却液产生阻力，冷却液流速减慢，具体设置时，由于在转轴10的一端设置有多组阻力板11，由此对冷却液的流动产生更大的阻力，由此，使冷却液在水管3内停留时间延长，提高对冷却液的降温效果；
同时，阻力板11底面设置有等距阵列的刷毛23，在冷却液的流动过程中，由于转轴10和水管3的管壁转动连接，因此阻力板11会在受到水流冲击跟随转轴10产生旋转，从而带动阻力板11底部的刷毛23对水管3的底壁进行清扫，防止水垢在水管3底壁残留淤积，及时跟随冷却液由水管3内排出，保证冷却液和水管3的接触面积，从而保证散热器的冷却效果；
转轴10在冷却液流动的过程中会因为阻力板11受到的冲击力产生旋转，因此本实施例中，在转轴10延伸至水管3外部一端利用连接套12连接两组拨板13，拨板13跟随转轴10的旋转，会对刮板16进行拨动，从而使得刮板16贴合散热翅片5表面往复移动，从而避免散热翅片5表面在长期使用中形成污垢粘黏进行刮除，由于汽车在行进过程中，会不断的产生风流，被刮除的污垢积尘即可被风流出，从而保证散热翅片5的干净度，最终确保散热器的散热效果；
最终，冷却液经由出水水箱8和出水水管9流出散热器，出水水箱8内底对称设置有导流板4，使得导流板4的倾斜面的较低面结合处高于出水水管9的管口位置，同时，本发明中，当冷却液流出时，不会有水垢等杂质堵塞或者沉积在出水水箱8内。
需要说明的是，水管3和散热翅片5以及相关出水进水的连接关系以及散热器和车体的连接方式均为现有技术存在的装置或设备，或者为现有技术可实现的装置或设备，其供电、具体组成及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，故不再详细赘述。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种汽车散热器，包括水管(3)和散热翅片(5)，所述水管(3)两侧分别设置有两组防护罩(1)，相邻两组水管(3)之间均等距阵列有散热翅片(5)，若干组所述水管(3)之间两两连通设置，顶部一组所述水管(3)一端连通有带有进水水管(7)的进水水箱(6)，底部一组所述水管(3)的一端连通有带有出水水管(9)和出水水箱(8)，相邻两组所述水管(3)的尾端和首段依次连接有连通管(2)；
其特征在于：
减缓流速组件，所述水管(3)内设置有用于延长水流通时长的阻力板(11)，所述阻力板(11)通过转轴(10)转动安装于水管(3)内，改变流入水管(3)内进入的冷却液体积以及流速，从而使冷却液在水管(3)内停留时间延长，提高对冷却液的降温效果；
翅片清理组件，所述散热翅片(5)表面贴合设置有至少两组刮板(16)，所述转轴(10)位于水管(3)外部一端设置有拨板(13)，所述拨板(13)够通过转轴(10)的旋转拨动刮板(16)在散热翅片(5)表面往复移动，从而避免散热翅片(5)表面在长期使用中形成污垢粘黏，从而保证散热器的散热效果。
2.根据权利要求1所述的一种汽车散热器，其特征在于：所述水管(3)内壁位于转轴(10)贯穿位置设置有用于保证转轴(10)安装稳定性的定位套，所述转轴(10)位于水管(3)内一端固定安装有转盘，所述阻力板(11)环形等距阵列于转盘外圈，所述转盘外圈至少安装六组阻力板(11)。
3.根据权利要求1所述的一种汽车散热器，其特征在于：所述转轴(10)延伸至水管(3)外部一端键连接有连接套(12)，所述拨板(13)对称设置于连接套(12)表面。
4.根据权利要求3所述的一种汽车散热器，其特征在于：所述拨板(13)远离连接套(12)一端设置有波轮(15)，所述拨板(13)内贯穿安装有销轴，所述销轴两端均固定连接有连接板(14)，所述连接板(14)之间销接有波轮(15)，所述波轮(15)设置有硬质橡胶轮结构。
5.根据权利要求1所述的一种汽车散热器，其特征在于：所述水管(3)外部侧壁固定安装有安装座(17)，所述安装座(17)内滑动安装有导向杆(18)，所述导向杆(18)一端和最靠近导向杆(18)的一组刮板(16)固定连接相邻的两组刮板(16)之间通过连接杆(22)固定连接，所述刮板(16)和散热翅片(5)贴合滑动连接。
6.根据权利要求5所述的一种汽车散热器，其特征在于：固定连接于导向杆(18)一端的所述刮板(16)和安装座(17)之间固定连接有弹簧(21)，所述弹簧(21)套设于导向杆(18)表面，所述安装座(17)包括一组支撑架和固定连接于支撑架上方的支撑耳板，所述导向杆(18)贯穿滑动于支撑耳板内。
7.根据权利要求1所述的一种汽车散热器，其特征在于：所述散热翅片(5)两侧面均滑动安装有刮板(16)，所述散热翅片(5)两侧的刮板(16)一端通过两组同步杆(20)固定连接，所述散热翅片(5)和刮板(16)均设置为等距折叠结构，可增加散热翅片(5)和空气的接触面积。
8.根据权利要求2所述的一种汽车散热器，其特征在于：其中一组所述阻力板(11)底面等距阵列有若干组用于防止水垢在水管(3)内沉积的刷毛(23)，所述刷毛(23)的长度大于水管(3)内壁的高度，保证毛刷根部可以跟随阻力板(11)的转动，对沉积在水管(3)底部的水垢进行清理，跟随流动的水流镜头由排水管排出。
9.根据权利要求8所述的一种汽车散热器，其特征在于：位于散热翅片(5)中部的一组所述刮板(16)一侧固定连接有联动板(19)，所述联动板(19)受波轮(15)旋转至接触位置后产生移动，从而带动若干组刮板(16)在散热翅片(5)表面贴合移动。
10.根据权利要求1所述的一种汽车散热器，其特征在于：所述出水水管(9)内底面对称设置有导流板(4)，两组所述导流板(4)的对接面为低面，所述出水水管(9)的管口位置位于低面结合处，所述出水水管(9)位于出水水箱(8)的连通位置开设有出水口。
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