CN218627847U - 换热器芯体、换热器及车辆 - Google Patents

Abstract

一种换热器芯体、换热器及车辆，换热器芯体包括第一扁管和第二扁管，并且第一扁管和第二扁管均沿第一方向弯曲延伸，第一扁管和第二扁管沿第二方向对接，并围合至少一个沿第三方向延伸的气体流道，气体流道用于供空气流通，第一方向，第二方向和第三方向两两相交。本申请通过设计第一扁管和第二扁管沿第一方向弯曲延伸，并第二方向对接，使得第一扁管和第二扁管可以围合至少一个气体流道，使得空气可以沿第三方向管过气体流道，以此可以增大换热器芯体的空气流动，并且弯曲延伸的扁管相较于直管，也使得扁管的表面积增大，从而提高冷却液和外部空气的换热效率。

Description

换热器芯体、换热器及车辆

技术领域

本申请涉及汽车技术领域，具体涉及一种换热器芯体、换热器及车辆。

背景技术

随着汽车工业的高速发展，人们对汽车的安全性、舒适性、节能性和环保性要求也越来越高，伴随着EGR技术和双涡轮增压技术的普及，越来越多的部件需要冷却，散热器作为汽车冷却系统的重要组成部分，其类型及数量也日益增加，散热器性能的好坏直接影响发动机的动力性、经济性、寿命及排放等。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种换热器芯体、换热器及车辆，上述换热器芯体能够增大其表面的空气流动，提高冷却液和外部空气的换热效率。

为实现本申请的目的，本申请提供了如下的技术方案：

第一方面，本申请提供一种换热器芯体，用于换热器中，包括第一扁管和第二扁管，并且所述第一扁管和第二扁管均沿第一方向弯曲延伸，所述第一扁管和第二扁管沿第二方向对接，并围合至少一个沿第三方向延伸的气体流道，所述气体流道用于供空气流通，所述第一方向，所述第二方向和所述第三方向两两相交。

一种实施方式中，所述第一扁管包括多个沿所述第一方向排布的第一连接部，和多个沿所述第一方向排布的第一弯曲部，所述第一弯曲部连接相邻两个所述第一连接部；所述第二扁管包括多个沿所述第一方向排布的第二连接部，和多个沿所述第一方向排布的第二弯曲部，所述第二弯曲部连接相邻两个所述第二连接部；所述第一连接部连接所述第二连接部，所述第一弯曲部和所述第二弯曲部围合所述气体流道。

一种实施方式中，所述第一扁管和所述第二扁管为空心管，所述第一扁管和所述第二扁管的内部用于供冷却液流通，且所述第一扁管和所述第二扁管沿垂直所述冷却液流动方向的截面为梯形。

一种实施方式中，所述换热器芯体还包括第一隔板，所述第一隔板位于所述第一扁管和第二扁管之间，并容置于所述气体流道，所述第一隔板上形成有扰流结构。

一种实施方式中，所述扰流结构为贯穿所述第一隔板的通气孔，和/或所述扰流结构为所述第一隔板表面的凹槽；和/或所述扰流结构为突出于所述第一隔板表面的凸起。

一种实施方式中，所述第一隔板相背两面中的任一面上具有多个所述凸起，且多个所述凸起沿所述第三方向依次排列；所述第一隔板相背两面上的凸起呈错位排布。

一种实施方式中，所述第一扁管和所述第二扁管关于所述第一隔板对称。

一种实施方式中，所述第一扁管和所述第二扁管组成扁管组件，所述换热器芯体包括多个扁管组件，多个所述扁管组件沿所述第二方向依次排布。

一种实施方式中，所述换热器芯体包括第二隔板，所述第二隔板相背的两面分别连接相邻两个所述扁管组件，所述第二隔板沿所述第一方向的长度小于所述第一隔板沿所述第一方向的长度。

一种实施方式中，所述气体流道沿所述第三方向上的截面轮廓为圆形或多边形。

第二方面，本申请还提供一种换热器，包括固定件和第一方面各项实施方式中任一项所述的换热器芯体，所述换热器芯体固定在固定件上。

第三方面，本申请还提供一种车辆，包括车身和第二方面所述的换热器，所述换热器安装在所述车身内。

本申请通过设计第一扁管和第二扁管沿第一方向弯曲延伸，并在第二方向对接，使得第一扁管和第二扁管可以围合至少一个气体流道，使得空气可以沿第三方向管过气体流道，以此可以增大换热器芯体的空气流动，并且弯曲延伸的扁管相较于直管，也使得扁管的表面积增大，从而提高冷却液和外部空气的换热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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申请的一些实施方式，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获得其他的附图。

图1是一种实施方式提供的换热器芯体的结构示意图；

图2是一种实施方式提供的第一扁管和第二扁管的对接示意图；

图3是一种实施方式提供的第一扁管和第二扁管的截面示意图；

图4是一种实施方式提供的第二扁管的结构示意图；

图5是一种实施方式提供的第二扁管的截面示意图；

图6是一种实施方式提供的第一隔板的结构示意图；

图7是一种实施方式提供的第一隔板的结构示意图；

图8是一种实施方式提供的第一隔板的结构示意图；

图9是一种实施方式提供的换热器的结构示意图。

附图标记说明：100-换热器芯体，101-进液口，102-出液口，11-第一扁管，111-第一管壁，112-第二管壁，11A-第一连接部，11B-第一弯曲部,12-第二扁管，121-第三管壁，122- 第四管壁，12A-第二连接部，12B-第二弯曲部，13-气体流道，14-第一隔板，141-扰流结构， 141A-通气孔，141B-凸起，142-减重孔，143-第一面，144-第二面，15-第二隔板；

1000-换热器，200-固定件，21-上固定板，22-下固定板，300-进液箱，31-冷却液入口， 400-出液箱，41-冷却液出口；

X-第一方向，Y-第二方向，Z-第三方向。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，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方式，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本申请所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

第一方面，本申请提供一种换热器芯体100，请参考图1，用于换热器中，换热器芯体 100包括第一扁管11和第二扁管12。第一扁管11和第二扁管12均沿第一方向X弯曲延伸，第一扁管11和第二扁管12沿第二方向Y对接，并围合至少一个气体流道13，空气沿第三方向Z穿过气体流道13，第一方向X，第二方向Y和第三方向Z两两相交。

具体地，请参考图1和图2，第一扁管11和第二扁管12均可以为截面多边形的金属管，其内部中空，用于供冷却液流动，并且扁管的具体材质不做限制。第一扁管11和第二扁管 12可以包括长度方向、厚度方向和宽度方向。第一扁管11和第二扁管12均开设有进液口101 和出液口102，进液口101和出液口102分别位于扁管长度方向上相背离的两端。冷却液可以自出液口102流入第一扁管11和第二扁管12的内部，并且通过出液口102流出。

一种实施方式中，请参考图2和图3，第一扁管11和第二扁管12均沿第一方向X弯曲延伸，具体地第一方向X为上述实施方式中的长度方向。优选地，上述实施方式中的进液口101和出液口102可以在第一方向X上平行；可以理解为，第一扁管11的进液口101和出液口102的连线与第一方向X平行。当然，第一扁管11和第二扁管12的具体弯曲方式不做限制。通过设计第一扁管11和第二扁管12弯曲可以改变冷却液流动方向和流速，使得第一扁管11和第二扁管12内不易结垢，可以保证扁管长期使用的换热能力及安全性。

一种实施方式中，请参考图2和图3，第一扁管11和第二扁管12沿第二方向Y对接，具体地第二方向Y为上述实施方式中的厚度方向。具体对接方式可以为，第一扁管11的进液口101处的管壁和第二扁管12进液口101处的管壁连接；第一扁管11出液口102处的管壁和第二扁管12出液口102处的管壁连接。举例而言，第一扁管11可以在厚度方向上包括相背的第一管壁111和第二管壁112，第二扁管12可以在厚度方向上包括第三管壁和第四管壁，其中第二管壁112和第三管壁连接，以此形成对接。当然，由于第一扁管11和第二扁管12 通过自身的进液口101和出液口102对接，所以进液口101和出液口102之间可以为通过第二管壁112和第三管壁围合的气体流道13。可以理解地，由于第一扁管11和第二扁管12为弯曲延伸，所以所围合的气体流道13至少为一个。当然，在进液口101和出液口102之间的第二管壁112和第三管壁存在多个连接点位时，气体流道13的数量即为多个。第一管壁111 和第二管壁112两侧的空气可以沿第三方向Z穿过气体流道13，第三方向Z为上述实施方式中的宽度方向。

本申请通过设计第一扁管11和第二扁管12沿第一方向X弯曲延伸，并第二方向Y对接，使得第一扁管11和第二扁管12可以围合至少一个气体流道13，使得空气可以沿第三方向Z 管过气体流道13，以此可以增大换热器芯体100的空气流动，并且弯曲延伸的扁管相较于直管，也使得扁管的表面积增大，从而提高冷却液和外部空气的换热效率。

一种实施方式中，第一扁管11和第二扁管12为空心管，第一扁管11和第二扁管12的内部用于供冷却液流通，且第一扁管11和第二扁管12沿垂直冷却液流动方向的截面为梯形。具体地，相比于现有的方形截面扁管，具有梯形截面的第一扁管11和第二扁管12不仅具有较强的扰流作用，能够有效的增强流体侧的换热强度；而且，梯形截面有利于第一扁管11和第二扁管12的装配和焊接。可以理解地，第一扁管11和第二扁管12相对接的面可以为梯形截面较长的一边，以此第一扁管11和第二扁管12的对接面较大，所以更容易装配焊接。

一种实施方式中，请参考图3至图5，第一扁管11包括多个沿第一方向X排布的第一连接部11A，和多个沿第一方向X排布的第一弯曲部11B，第一弯曲部11B连接相邻两个第一连接部11A；第二扁管12包括多个沿第一方向X排布的第二连接部12A，和多个沿第一方向X排布的第二弯曲部12B，第二弯曲部12B连接相邻两个第二连接部12A；第一连接部11A连接第二连接部12A，第一弯曲部11B和第二弯曲部12B围合气体流道13。

具体地，第一扁管11可以为一体式成型的结构，即可以理解为第一连接部11A和第一弯曲部11B为无缝连接。并且由于第一弯曲部11B连接相邻两个第一连接部11A，可以认为第一弯曲部11B的数量少于第一连接部11A。当然，第二扁管12亦是可以如此理解。第一连接部11A和第二连接部12A的数量可以相同，第一弯曲部11B和第二弯曲部12B的数量可以相同。举例而言，第一连接部11A和第二连接部12A的数量均可以为9个，所以第一弯曲部11B和第二弯曲部12B的数量可以为8个。第一连接部11A自进液口101向出液口102的方向依次排布，第一弯曲部11B连接相邻两个第一连接部11A，第一连接部11A和第二连接部12A 对接。并且由于9个第一连接部11A和第二连接部12A对接，所有所围合的气体流道13数量也可以为8个。

一种实施方式中，请参考图3和图4，第一弯曲部11B和第二弯曲部12B的具体弯曲方向可以为背离弯曲。举例而言，第一弯曲部11B可以朝向远离第二弯曲部12B的方向凸出弯曲，以形成多边形或弧形；第二弯曲部12B可以朝向远离第一弯曲部11B的方向凸出弯曲，以形成多边形或弧形。以此所形成的气体流道13尺寸较大，可以使得空气流量较大。

一种实施方式中，请参考图2、图3和图6，换热器芯体100还包括第一隔板14，第一隔板14位于第一扁管11和第二扁管12之间，并容置于气体流道13，第一隔板14上形成有扰流结构141。具体地，第一隔板14的数量可以为一块，并呈长方形，第一隔板14与第一管壁111在平面上的投影尺寸可以相同，以此第一隔板14相背的两面可以第二管壁112和第三管壁对接。第一隔板14可以包括相背的第一面143和第二面144，第一连接部11A可以连接在第一面143上，第二连接部12A可以连接在第二面144。并且第一隔板14容置于气体流道13的部分可以形成有扰流结构141，扰流结构141可以用于减薄边界层，增强空气侧换热能力。

在其他实施方式中，第一隔板14的数量还可以为多个。并且多个第一隔板14可以位于第一弯曲部11B和第二弯曲部12B之间。举例而言，第一弯曲部11B和第二弯曲部12B之间的第一隔板14可以为三块，并且第一隔板14与第一管壁111在平面上的投影重合，其中一块第一隔板14的两端可以与第一弯曲部11B焊接，第二块第一隔板14的两端可以与第一连接部11A和第二连接部12A焊接，第三块第一隔板14的两端可以与第二弯曲部12B焊接，并且三块第一隔板14平行。通过在第一弯曲部11B和第二弯曲部12B之间设计多块第一隔板 14可以提高扰流效果，并且多块第一隔板14与第一扁管11和第二扁管12连接也可以加快热量的导出。

一种实施方式中，请参考图6和图7，扰流结构141为贯穿第一隔板14的通气孔141A；和/或扰流结构141为第一隔板14表面的凹槽；和/或扰流结构141为突出于第一隔板14表面的凸起141B。具体地，请参考图6，通气孔141A的数量可以为多个，并且排列方式不做限制。举例而言，多个通气孔141A在气体流道13内的排列方式可以沿第三方向Z呈两列，并且交错阵列排布。当然，还可以为平行阵列排布。

一种实施方式中，请参考图7，扰流结构141还可以为第一隔板14上的凸起141B，具体为自第一面143或第二面144上向外突出形成球凸。还可以向内凹陷形成球凹。当然，凸起141B的排列方式也不做限制。

一种实施方式中，请参考图3和图7，第一隔板14相背两面中的任一面上具有多个凸起 141B，且多个凸起141B沿第三方向Z依次排列；第一隔板14相背两面上的凸起141B呈错位排布。举例而言，第一隔板14上包括多组凸起141B，一组凸起141B可以包括两列，其中一列自第一面143向外突出，另一列自第二面144向外突出。两列凸起141B均沿第三方向Z依次排布，且两列凸起141B平行且错位。

在其他实施方式中，请参考图8，扰流结构141既可以包括通气孔141A还可以包括求凸起141B。举例而言，一组扰流结构141可以包括两列，其中一列为通气孔141A，另一列为凸起141B。通过在第一隔板14上布置一定顺序排列的扰流结构141，如孔结构、凸起141B、球凹等，可以有效减薄边界层，增强空气侧换热能力。

一种实施方式中，请参考图2和图3，第一扁管11和第二扁管12关于第一隔板14对称。

一种实施方式中，请参考图6和图7，第一隔板14相背的两面分别连接第一扁管11和第二扁管12，第一隔板14上开设有减重孔142，减重孔142位于第一隔板14与第一扁管11和第二扁管12的连接处之间。具体地，当第一隔板14为一块时，第一隔板14位于第一连接部11A和第二连接部12A之间的位置可以开设有减重孔142。减重孔142自第一面143贯穿至第二面144。减重孔142的形状不做具体限制。通过在第一隔板14上设置减重孔142，可以在保证整个换热器芯体100散热能力的前提下，降低换热器芯体100的重量，为提高汽车经济性做出贡献。

一种实施方式中，第一扁管11和第二扁管12组成扁管组件，换热器芯体100包括多个扁管组件，多个扁管组件沿第二方向Y依次排布。具体地，多个扁管组件可以沿第二方向Y间隔排布，即相邻两个扁管组件上的第一扁管11和第二扁管12具有间隔距离。一种实施方式中，多个扁管组件还可以沿第二方向Y对接。

举例而言，可以将相邻的两个扁管组件分为上扁管组件和下扁管组件，其中上扁管组件中的第二扁管12和下扁管组件中的第一扁管11对接。并且具体对接的部位可以为第一弯曲部11B和第二弯曲部12B。可以理解地，此时同一扁管组件内的第一弯曲部11B和第二弯曲部12B均朝向相反的方向背离弯曲。所以上扁管组件和下扁管组件靠近时，第一弯曲部11B 和第二弯曲部12B相连接。

一种实施方式中，请参考图1，换热器芯体100包括第二隔板15，第二隔板15相背的两面分别连接相邻两个扁管组件。具体地，第二隔板15的数量可以为一块，并呈长方形，第二隔板15与第一隔板14在平面上的投影尺寸可以相同，以此第二隔板15相背的两面可以上扁管组件和下扁管组件对接。第二隔板15可以包括相背的第三面和第四面，上扁管组件的第二弯曲部12B可以连接在第三面上，下扁管组件的第一弯曲部11B可以连接在第四面。并且第二隔板15上也可以形成有扰流结构141，绕流结构的具体呈现形式可以参照第一隔板14。优选地，第二隔板15沿第一方向X的长度可以小于第一隔板14沿第一方向X的长度，以此通过减小第二隔板15的尺寸减轻换热器芯体100的重量。本申请在换热器芯体100中设计出两块隔板，并且具有长度差别，使得第一隔板14对扁管具有一定的支撑作用，增加整个散热器芯体结构强度，而第二隔板15可以方便扁管与进液箱300装配焊接。

一种实施方式中，请参考图3和图5，气体流道13沿第三方向Z上的截面轮廓为圆形或多边形。具体地，气体流道13沿第三方向Z上的截面轮廓可以为六边形，即第一弯曲部11B的弯曲轮廓可以为梯形，第二弯曲部12B的弯曲轮廓也为梯形，以此组成六边形。优选地，截面轮廓可以为正六边形，以此便于第一扁管11和第二扁管12的制作。当然，在其他实施方式中，气体流道13沿第三方向Z上的截面轮廓还可以为四边形或圆形，具体不做限制。通过将气流通道的截面轮廓设计为圆形或多边形可以增加与隔板的接触面积，方便装配和焊接，在装配过程中不易磨损且加工方便。

第二方面，请参考图9，本申请还提供一种换热器1000，包括固定件200、进液箱300、出液箱400和第一方面中所述的换热器芯体100，换热器芯体100固定在固定件200上。具体地，固定件200可以包括上固定板21和下固定板22，上固定板21和下固定板22分别连接第二方向Y上换热器芯体100的两端，可以理解地，固定件200用固定换热器芯体100。进液箱300连接在换热器芯体100第一方向X上的一侧，出液箱400连接在相背的另一侧。进液箱300与进液口101连通，出液箱400与出液口102连通。进液箱300和出液箱400均用于暂时储备冷却液，进液箱300还可以开设有冷却液入口31，出液箱400可以开设有冷却液出口41。冷却液流入进液箱300后再流经换热芯体，并通过出液箱400流出。优选地，在换热器1000工作时，冷却液入口31可以位于冷却液出口41的上方，以此冷却液可以自上而下流动。

第三方面，本申请还提供一种车辆，包括车身和第二方面的换热器1000。车辆可为一种动力驱动的交通工具，可选为普通汽车、旅行车、越野车、敞篷车、货车、牵引车等。换热器1000位于车身内。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指标的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或原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申请的限制。

以上所揭露的仅为本申请一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利要求范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本申请权利要求所作的等同变化，仍属于本申请所涵盖的范围。

Claims (12)

1.一种换热器芯体，用于换热器中，其特征在于，包括：

第一扁管和第二扁管，均沿第一方向弯曲延伸，

所述第一扁管和第二扁管沿第二方向对接，并围合至少一个沿第三方向延伸的气体流道，所述气体流道用于供空气流通，所述第一方向，所述第二方向和所述第三方向两两相交。

2.根据权利要求1所述的换热器芯体，其特征在于，所述第一扁管包括多个沿所述第一方向排布的第一连接部，和多个沿所述第一方向排布的第一弯曲部，所述第一弯曲部连接相邻两个所述第一连接部；所述第二扁管包括多个沿所述第一方向排布的第二连接部，和多个沿所述第一方向排布的第二弯曲部，所述第二弯曲部连接相邻两个所述第二连接部；所述第一连接部连接所述第二连接部，所述第一弯曲部和所述第二弯曲部围合所述气体流道。

3.根据权利要求1所述的换热器芯体，其特征在于，所述第一扁管和所述第二扁管为空心管，所述第一扁管和所述第二扁管的内部用于供冷却液流通，且所述第一扁管和所述第二扁管沿垂直所述冷却液流动方向的截面为梯形。

4.根据权利要求1所述的换热器芯体，其特征在于，所述换热器芯体还包括第一隔板，所述第一隔板位于所述第一扁管和第二扁管之间，并容置于所述气体流道，所述第一隔板上形成有扰流结构。

5.根据权利要求4所述的换热器芯体，其特征在于，所述扰流结构为贯穿所述第一隔板的通气孔；和/或所述扰流结构为所述第一隔板表面的凹槽；和/或所述扰流结构为突出于所述第一隔板表面的凸起。

6.根据权利要求5所述的换热器芯体，其特征在于，所述第一隔板相背两面中的任一面上具有多个所述凸起，且多个所述凸起沿所述第三方向依次排列；所述第一隔板相背两面上的凸起呈错位排布。

7.根据权利要求4所述的换热器芯体，其特征在于，所述第一扁管和所述第二扁管关于所述第一隔板对称。

8.根据权利要求4所述的换热器芯体，其特征在于，所述第一扁管和所述第二扁管组成扁管组件，所述换热器芯体包括多个扁管组件，多个所述扁管组件沿所述第二方向依次排布。

9.根据权利要求8所述的换热器芯体，其特征在于，所述换热器芯体包括第二隔板，所述第二隔板相背的两面分别连接相邻两个所述扁管组件，所述第二隔板沿所述第一方向的长度小于所述第一隔板沿所述第一方向的长度。

10.根据权利要求1所述的换热器芯体，其特征在于，所述气体流道沿所述第三方向上的截面轮廓为圆形或多边形。

11.一种换热器，其特征在于，包括固定件和如权利要求1或10任一项所述的换热器芯体，所述换热器芯体固定在固定件上。

12.一种车辆，其特征在于，包括车身和权利要求11所述的换热器，所述换热器安装在所述车身内。

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