CN218805095U - 一种利于降低出风温差的暖风芯体 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种利于降低出风温差的暖风芯体，包括两平行间隔相设的水室，两水室之间通过若干互相平行且间隔相设的扁管相连通，扁管的长度方向与水室的长度方向相垂直；两水室的同一端分别连通有进水管和出水管；相邻的扁管之间设置有翅片；所有扁管均采用22mm宽度规格的扁管。本实用新型使用了22mm宽度规格的扁管，适当地减小流通面积来提高芯体扁管内的流速，能使前后端扁管内流速相对对扁管的热传递变化减少到可接受程度，结构上便于改善暖风芯体两端出风温差，只需对应在使用时，将芯体流量主要工作控制在5‑10L/min，可使整个暖风芯体在低流量和标准流量时，出风温度温差ΔT减小3‑5度，从而改善、提高了车内加热时出风口温度的均匀性。

Description

一种利于降低出风温差的暖风芯体

技术领域

本实用新型属于汽车空调技术领域，具体涉及一种利于降低出风温差的暖风芯体。

背景技术

新能源汽车的使用越来越广泛，车上搭载的空调暖风水箱一般采用两边水室，中间为平行的扁管串联从而能形成热水回路，通过扁管之间翅片把热量传递给流过的空气介质从而达到制热的目的，目前基本是使用26mm（宽度）规格的扁管，高度1.5mm，壁厚0.3mm；由于HVAC在车上的安装位置限制，暖水箱水室的进出口均设计在暖风芯体靠前围板的同一方向，暖风芯体通过并排的扁管和翅片进行散热，而热水通过两个平行的水室为扁管提供散热的介质。整个暖风芯体就像大写字母H。在发动机怠速时，由于发动机转速较低，发动机冷却系统压力低，水压小，当水路大循环打开，热水进入到暖风芯体；由于压差原因，热水进入暖风芯体水室后，会优先通过离进出口管近的扁管流出，而离进出口远的扁管热水流量小、流速低，导致暖风离进出口端近的一端出风温度高，而离得远的一端出风温度低，从而形成仪表台左部出热风，右边出冷风的现象。

现有暖风芯体的H型结构简单，产品可靠性高，平台化产品的成本也低，如果想通过芯体前后端扁管通道截面积的不同来改变芯体前后端的流速，这会导致产品工艺困难、防错及零部件难以管理等问题，导致暖风芯体成本倍增。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种利于降低出风温差的暖风芯体，取得便于改善暖风芯体两端出风温差大的效果。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种利于降低出风温差的暖风芯体，包括两平行间隔相设的水室，两水室之间通过若干互相平行且间隔相设的扁管相连通，扁管的长度方向与水室的长度方向相垂直；两水室的同一端分别连通有进水管和出水管；相邻的扁管之间设置有翅片；其特征在于：所有扁管均采用22mm宽度规格的扁管。

进一步完善上述技术方案，水室的长度为238.5mm，扁管的高度为1.5mm、壁厚为0.26mm，扁管的数量为29根，相邻扁管之间间距为6.5mm；所述翅片沿扁管的长度方向曲折延伸，翅片上因曲折延伸形成的若干曲面与扁管的侧壁相抵接。

进一步地，翅片上因曲折延伸形成并沿扁管长度方向间隔分布的若干斜面上均具有开窗结构，开窗结构包括贯穿开设于所述斜面上的方孔，方孔内平行间隔设有多个长条形的叶片，叶片沿翅片的延伸方向设置，叶片与所在斜面具有夹角以呈百叶窗形式，叶片的两端与方孔内壁固定连接。

进一步地，方孔内平行间隔设有三个长条形的叶片，每个所述斜面上具有若干所述开窗结构并沿扁管的宽度方向间隔分布，叶片与所在斜面的夹角为26°-28°。

进一步地，所述水室包括主板，所述主板呈板状件，主板的两侧边沿沿其长度方向垂直向上延伸以使主板呈凹槽，所述凹槽内连接有板材；所述板材沿其长度方向呈开口方形，板材的两侧壁与主板凹槽的内壁相固定连接。

进一步地，所述水室上远离进水管或出水管的一端固定连接有端盖以密封水室；所述水室上与进水管或出水管相连通的一端端口与进水管或出水管相适配。

进一步地，所述端盖的两侧分别沿水室的宽度方向延伸形成有支耳，所述板材上对应支耳位置贯穿开设有通槽，所述通槽与支耳相适配，所述支耳对应穿过同侧的通槽后与主板的边沿相固定。

进一步地，两水室的主板相对设置，所述主板上贯穿开设有若干扁形孔，所述扁形孔与扁管相适配，扁管一对一穿过扁形孔后插入水室内部。

相比现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

在CFD分析时发现，芯体中，扁管内介质流速太高，会造成单位质量热交换能力下降，流速太低，易造成远端扁管介质流速极低，风温差增大；而芯体内流速较低时，扁管内流速差别很明显，流速大于某个速度时，换热量随流速增加而增速急剧减小。可见，扁管内流速与冷媒对扁管的传热量不是线性关系，基于这一特性，本实用新型的一种利于降低出风温差的暖风芯体，使用了22mm宽度规格的扁管，适当地减小流通面积来提高芯体扁管内的流速，能使前后端扁管内流速相对扁管的热传递变化减少到可接受程度，结构上便于改善暖风芯体两端出风温差，只需对应在使用时，将芯体流量主要工作控制在5-10L/min，可使整个暖风芯体在低流量和标准流量时，出风温度温差ΔT减小3-5℃，从而改善、提高了车内加热时出风口温度的均匀性。

本实用新型的暖风芯体，优化了暖风芯体中部分零部件的工艺尺寸，改进了翅片的结构，利于提高该尺寸规格下的暖风芯体的换热效率。

附图说明

图1为实施例的一种利于降低出风温差的暖风芯体的结构示意图；

图2为实施例中端盖的结构示意图；

图3为实施例中水室的结构示意图；

图4为图3另一视角的结构示意图；

图5为图1中A部局部放大图（正视，主要示意翅片和扁管）；

图6为图5中B部局部放大图；

图7为图6中A-A断面图；

其中，水室1，主板11，板材12，扁管2，进水管3，出水管4，端盖5，支耳51，翅片6，曲面61，斜面62，方孔63，叶片64。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

请参见图1和图5，具体实施例的一种利于降低出风温差的暖风芯体，包括两平行间隔相设的水室1，两水室1之间通过若干互相平行且间隔相设的扁管2相连通，扁管2的长度方向与水室1的长度方向相垂直；两水室1的同一端分别连通有进水管3和出水管4；相邻的扁管2之间设置有翅片6；所有扁管2均采用22mm宽度规格的扁管。

在CFD分析时发现，芯体中，扁管2内介质流速太高，会造成单位质量热交换能力下降，流速太低，易造成远端扁管介质流速极低，风温差增大；而芯体内流速较低时，扁管内流速差别很明显，流速大于某个速度时，换热量随流速增加而增速急剧减小。可见，由于扁管内流速与冷媒对扁管的传热量不是线性关系，基于这一特性，本实用新型的一种利于降低出风温差的暖风芯体，使用了22mm宽度规格的扁管2，适当地减小流通面积来提高芯体扁管内的流速，能使前后端扁管内流速相对扁管的热传递变化减少到可接受程度，结构上便于改善暖风芯体两端出风温差，只需对应在使用时，将芯体流量主要工作控制在5-10L/min，可使整个暖风芯体在低流量和标准流量时，出风温度温差ΔT减小3-5度，从而改善、提高了车内加热时出风口温度的均匀性。

请继续参见图1、图5—图7，其中，水室1的长度为238.5mm，扁管2的高度为1.5mm、壁厚为0.26mm，扁管2的数量为29根，相邻扁管2之间间距为6.5mm；所述翅片6沿扁管2的长度方向呈S形曲折延伸，翅片6上因曲折延伸形成的若干曲面62均与对应侧扁管2的侧壁相抵接。

实施时，相邻扁管2之间用于填充翅片6，翅片6与扁管2交替层叠，翅片6的数量取30根；翅片6的宽度可以小于扁管2，也可以取与扁管2相同的22mm。

这样，在给定的散热面积及换热量要求的情况下，找到最佳的扁管截面积和数量配置，结合芯体流量控制，可以降低出风温差。本发明创造仅要求保护其中的结构部分，即“利于”降低出风温差的暖风芯体结构本身。

其中，翅片6上因曲折延伸形成并沿扁管2长度方向间隔分布的若干斜面62（即连接在两个曲面62之间的翅片段）上均具有开窗结构，开窗结构包括贯穿开设于所述斜面62上的方孔63，方孔63内平行间隔设有多个长条形的叶片64，叶片64沿翅片6的延伸方向设置，叶片64与所在斜面62具有夹角以呈百叶窗形式，叶片64的两端与方孔63内壁固定连接。

这样，有利于提高热交换量，从而提高整个暖风芯体的换热能力。制造时，翅片6由铝箔在齿轮上滚轧成型，所述齿轮由多片刀具层叠而成，铝箔受齿轮滚轧形成曲折延伸的S形结构的同时，在所述斜面62上形成所述开窗结构。

本实施例中，方孔63内平行间隔设有三个长条形的叶片64，每个所述斜面62上具有两个所述开窗结构并沿扁管2的宽度方向间隔分布，叶片64与所在斜面62的夹角为26°-28°。

这样，优化了暖风芯体中部分零部件的工艺尺寸，改进了翅片6的结构，有利于提高采用22mm宽度规格的扁管的暖风芯体的换热效率。

请继续参见图1-图4，其中，所述水室1包括主板11，所述主板11呈板状件，主板11的两侧边沿沿其长度方向垂直向上延伸以使主板11呈凹槽，所述凹槽内连接有板材12；所述板材12沿其长度方向呈开口方形，板材12的两侧壁与主板11凹槽的内壁相固定连接。

所述水室1上远离进水管3或出水管4的一端固定连接有端盖5以密封水室；所述水室1上与进水管3或出水管4相连通的一端端口与进水管3或出水管4相适配。

实施时，所述主板11和板材12的形状均通过冲压成型，然后焊接固定。

其中，所述端盖5的两侧分别沿水室的宽度方向延伸形成有支耳51，所述板材12上对应支耳位置贯穿开设有通槽，所述通槽与支耳51相适配，所述支耳51对应穿过同侧的通槽后与主板11的边沿相固定。

这样，保证水室1的密封性。

其中，两水室1的主板11相对设置，所述主板11上贯穿开设有若干扁形孔（图中未示出），所述扁形孔与扁管2相适配，扁管2一对一穿过扁形孔后插入水室1内部。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种利于降低出风温差的暖风芯体，包括两平行间隔相设的水室，两水室之间通过若干互相平行且间隔相设的扁管相连通，扁管的长度方向与水室的长度方向相垂直；两水室的同一端分别连通有进水管和出水管；相邻的扁管之间设置有翅片；其特征在于：所有扁管均采用22mm宽度规格的扁管。

2.根据权利要求1所述一种利于降低出风温差的暖风芯体，其特征在于：水室的长度为238.5mm，扁管的高度为1.5mm、壁厚为0.26mm，扁管的数量为29根，相邻扁管之间间距为6.5mm；所述翅片沿扁管的长度方向曲折延伸，翅片上因曲折延伸形成的若干曲面与扁管的侧壁相抵接。

3.根据权利要求2所述一种利于降低出风温差的暖风芯体，其特征在于：翅片上因曲折延伸形成并沿扁管长度方向间隔分布的若干斜面上均具有开窗结构，开窗结构包括贯穿开设于所述斜面上的方孔，方孔内平行间隔设有多个长条形的叶片，叶片沿翅片的延伸方向设置，叶片与所在斜面具有夹角以呈百叶窗形式，叶片的两端与方孔内壁固定连接。

4.根据权利要求3所述一种利于降低出风温差的暖风芯体，其特征在于：方孔内平行间隔设有三个长条形的叶片，每个所述斜面上具有若干所述开窗结构并沿扁管的宽度方向间隔分布，叶片与所在斜面的夹角为26°-28°。

5.根据权利要求1所述一种利于降低出风温差的暖风芯体，其特征在于：所述水室包括主板，所述主板呈板状件，主板的两侧边沿沿其长度方向垂直向上延伸以使主板呈凹槽，所述凹槽内连接有板材；所述板材沿其长度方向呈开口方形，板材的两侧壁与主板凹槽的内壁相固定连接。

6.根据权利要求5所述一种利于降低出风温差的暖风芯体，其特征在于：所述水室上远离进水管或出水管的一端固定连接有端盖以密封水室；

所述水室上与进水管或出水管相连通的一端端口与进水管或出水管相适配。

7.根据权利要求6所述一种利于降低出风温差的暖风芯体，其特征在于：所述端盖的两侧分别沿水室的宽度方向延伸形成有支耳，所述板材上对应支耳位置贯穿开设有通槽，所述通槽与支耳相适配，所述支耳对应穿过同侧的通槽后与主板的边沿相固定。

8.根据权利要求1所述一种利于降低出风温差的暖风芯体，其特征在于：两水室的主板相对设置，所述主板上贯穿开设有若干扁形孔，所述扁形孔与扁管相适配，扁管一对一穿过扁形孔后插入水室内部。

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