CN218839180U - 液冷系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种液冷系统和车辆，其中，液冷系统包括液泵组件、散热组件和多个液冷基板；液泵组件包括液泵、分液器、第一液管、第二液管和第三液管，第一液管的一端连接于散热组件的出液端，第一液管的另一端连接于液泵的进液端，第二液管的一端连接于液泵的出液端，第二液管的另一端连接于分液器的进液总端，第三液管的一端连接于分液器的出液总端，第三液管的另一端连接于散热组件的进液端；多个液冷基板的进液端分别连接于分液器的多个出液分端，多个液冷基板的出液端分别连接于分液器的多个进液分端。本申请提供的液冷系统和车辆，为半集成式设计，既保证了部件之间紧密的连接性，又实现了更快捷的拆卸。

Description

液冷系统和车辆

技术领域

本申请涉及散热技术领域，尤其涉及一种液冷系统和车辆。

背景技术

液冷系统是一种利用液体循环来冷却散热的热管理设备，广泛应用于各类城际动车组牵引系统，可以大大节省空间，降低噪音，并使发动机等发热部件在所有工况下都保持在适当的温度范围内，有效提高散热效率。

相关技术中，液冷系统包括风机、散热器、膨胀液箱、液泵和管路等部件，散热器和管路中流通有冷却液，冷却液可将发热部件的热量传递至散热器，风机可加速散热器附近的空气流通，促进空气与散热器内的冷却液进行热交换，将热量传递至大气。

然而，上述液冷系统包括分散式和集成式，分散式液冷系统各部件之间连接管路复杂，不利于车辆的轻量化设计；集成式液冷系统各部件均不可单独维护与拆卸，存在维护成本高的问题。

实用新型内容

本申请提供一种液冷系统和车辆，用于解决上述液冷系统，不能同时满足车辆的轻量化设计需求和低维护成本需求。

一方面，本申请提供一种液冷系统，其包括液泵组件、散热组件和多个液冷基板；

散热组件与液冷基板连通，并形成供冷却液流动的回路，液泵组件设置于回路上；

液泵组件包括液泵、分液器、第一液管、第二液管和第三液管，第一液管的一端连接于散热组件的出液端，第一液管的另一端连接于液泵的进液端，第二液管的一端连接于液泵的出液端，第二液管的另一端连接于分液器的进液总端，第三液管的一端连接于分液器的出液总端，第三液管的另一端连接于散热组件的进液端；

多个液冷基板的进液端一一对应地连接于分液器的多个出液分端，多个液冷基板的出液端一一对应地连接于分液器的多个进液分端。

本申请提供的液冷系统，通过将液泵组件和散热组件分别集成在一起，实现了液冷系统的半集成式设计，既保证了部件之间紧密的连接性，减小了管路阻力，提高了散热效率，又实现了更快捷的拆卸，在保证各部件基本性能的前提下，保证了维护的便捷性。具体的，液泵组件集成有液泵、分液器、第一液管、第二液管和第三液管，第一液管的一端连接于散热组件的出液端，第一液管的另一端连接于液泵的进液端，第二液管的一端连接于液泵的出液端，第二液管的另一端连接于分液器的进液总端，第三液管的一端连接于分液器的出液总端，第三液管的另一端连接于散热组件的进液端，多个液冷基板的进液端分别连接于分液器的多个出液分端，多个液冷基板的出液端分别连接于分液器的多个进液分端，冷却液可在散热组件、第一液管、液泵、第二液管、分液器、液冷基板和第三液管之间循环流通，其中，液冷基板可吸收发热部件的热量，散热组件可将热量释放到外界，冷却液在循环过程中不停吸热放热，可将发热部件的热量快速释放至外界，提高散热效率。

在一种可能的实现方式中，散热组件包括散热器、补偿液箱和补偿液管，补偿液管的一端连接于散热器，补偿液管的另一端连接于补偿液箱。

在一种可能的实现方式中，补偿液管包括第一补偿液管和第二补偿液管，第一补偿液管连接于补偿液箱的底部，第二补偿液管连接于补偿液箱的顶部。

在一种可能的实现方式中，补偿液箱的中部设置有液位显示窗，用于显示补偿液箱中的液量。

在一种可能的实现方式中，还包括安装板组件和至少一个风机，安装板组件包括安装基板和两块侧板，两块侧板连接于安装基板相对的两端，安装基板和两块侧板共同围设形成风道腔，风机设置于风道腔的一端，散热器设置于风道腔的另一端。

在一种可能的实现方式中，还包括变压器，变压器设置于风机和散热器之间。

在一种可能的实现方式中，安装板组件还包括隔板，隔板挡设于散热器和风机之间，隔板上设置有过风口。

在一种可能的实现方式中，风道腔靠近散热器的一端具有进风口，风道腔靠近风机的一端设置有挡板，挡板挡设于两块侧板之间，安装基板与风机对应的部位设置有出风口。

在一种可能的实现方式中，挡板远离风道腔的一侧设置有安装板，安装板围成安装腔，液泵组件和补偿液箱均位于安装腔内。

另一方面，本申请还提供一种车辆，其包括壳体、牵引系统和上述任一项实现方式提供的液冷系统，牵引系统和液冷系统位于壳体内，液冷系统的液冷基板贴设于牵引系统的发热部件。

本申请提供的车辆，包括壳体、牵引系统和液冷系统，牵引系统和液冷系统位于壳体内，其中，液冷系统通过将液泵组件和散热组件分别集成在一起，实现了液冷系统的半集成式设计，既保证了部件之间紧密的连接性，减小了管路阻力，提高了散热效率，又实现了更快捷的拆卸，在保证各部件基本性能的前提下，保证了维护的便捷性。具体的，液泵组件集成有液泵、分液器、第一液管、第二液管和第三液管，冷却液可在散热组件、第一液管、液泵、第二液管、分液器、液冷基板和第三液管之间循环流通，液冷系统的液冷基板贴设于牵引系统的发热部件，液冷基板可吸收发热部件的热量，散热组件可将热量释放到外界，冷却液在循环过程中不停吸热放热，可将发热部件的热量快速释放至外界，提高散热效率。

本申请的构造以及它的其他发明目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。

附图说明

通过参照附图的以下详细描述，本申请实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本申请的多个实施例进行说明，其中：

图1为本申请实施例提供的一种视角下液冷系统的示意图；

图2为图1中液泵组件的示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种视角下液冷系统的示意图；

图4为图3中散热组件的示意图。

附图标记：

100-液泵组件；110-液泵；120-分液器；130-第一液管；140-第二液管；150-第三液管；

200-散热组件；210-散热器；220-补偿液箱；221-液位显示窗；230-补偿液管；231-第一补偿液管；232-第二补偿液管；

300-液冷基板；

400-安装板组件；401-风道腔；4011-进风口；402-安装腔；410-安装基板；420-侧板；430-隔板；431-过风口；440-挡板；450-第一连接板；460-第二连接板；470-安装板；

500-风机；

600-变压器。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

冷却系统是一种用于使发动机在所有工况下都保持在适当的温度范围内的热管理系统，冷却系统按照冷却介质的不同可以分为风冷系统和液冷系统。

其中，把发动机中高温零件的热量直接散入大气而进行冷却的装置称为风冷系统；而把这些热量先传给冷却液，然后再散入大气而进行冷却的装置称为液冷系统。液冷系统广泛应用于各类城际动车组牵引系统，可以大大节省空间，降低噪音，并使发动机等发热部件在所有工况下都保持在适当的温度范围内，有效提高散热效率。

相关技术中，液冷系统包括风机、散热器、膨胀液箱、液泵和管路等部件，散热器和管路中流通有冷却液，冷却液可将发热部件的热量传递至散热器，风机可加速散热器附近的空气流通，促进空气与散热器内的冷却液进行热交换，将热量传递至大气。

然而，上述液冷系统包括分散式和集成式，分散式液冷系统各部件之间通过管路、电路进行连接，部件受牵引系统或变流器柜体尺寸限制，分散在不同的隔室，部件之间连接管路复杂，管路阻力大，对液泵压力比较大，不利于车辆的轻量化设计；集成式液冷系统集风机、散热器、膨胀液箱、液泵等部件为一体，各部件均不可单独维护与拆卸，维护性差，维护成本高。

有鉴于此，本申请实施例提供一种液冷系统和车辆，其中，液冷系统通过将液泵组件和散热组件分别集成在一起，实现了液冷系统的半集成式设计，既保证了部件之间紧密的连接性，减小了管路阻力，提高了散热效率，又实现了更快捷的拆卸，在保证各部件基本性能的前提下，保证了维护的便捷性。

下面将结合具体附图对本申请实施例提供的液冷系统和车辆进行详细说明。

实施例一

图1为本申请实施例提供的一种视角下液冷系统的示意图。如图1所示，本申请实施例提供一种液冷系统，该液冷系统包括液泵组件100、散热组件200和多个液冷基板300，散热组件200与液冷基板300连通，并形成供冷却液流动的回路，液泵组件100设置于回路上，其中，液泵组件100可对冷却液加压，保证其在液冷系统中循环流动；散热组件200可向空气散热，降低其内冷却液的温度；液冷基板300可贴设于发热部件，带走发热部件产生的热量。

冷却液流经液冷基板300时，可带走发热部件散发的热量，冷却液在液泵组件100的作用下继续流至散热组件200，散热组件200可将冷却液中的热量传递至外界空气，然后冷却液再回流至冷却基板，完成一轮散热，冷却液在液泵组件100的作用下不停循环，不停将发热组件的热量传递至外界，保证发热部件的温度处于合适的范围内。

示例性的，冷却液可以为水和乙二醇、二甘醇等防冻剂的混合物，其中，水可以为软水，以免管路中生成水垢，造成管路堵塞，影响液循环。

图2为图1中液泵组件的示意图。结合图1和图2所示，液泵组件100包括液泵110、分液器120、第一液管130、第二液管140和第三液管150，其中，液泵110可以为离心式液泵110，分液器120又称分集液器或集分液器120，可将总管中的液流均衡分配至分管中，也可以将分管中的液流汇集至总管中。

第一液管130的一端连接于散热组件200的出液端，第一液管130的另一端连接于液泵110的进液端，第二液管140的一端连接于液泵110的出液端，第二液管140的另一端连接于分液器120的进液总端，第三液管150的一端连接于分液器120的出液总端，第三液管150的另一端连接于散热组件200的进液端，多个液冷基板300的进液端一一对应地连接于分液器120的多个出液分端，多个液冷基板300的出液端一一对应地连接于分液器120的多个进液分端，冷却液可在散热组件200、第一液管130、液泵110、第二液管140、分液器120、液冷基板300和第三液管150之间循环流通，其中，液冷基板300可吸收发热部件的热量，散热组件200可将热量释放到外界，冷却液在循环过程中不停吸热放热，可将发热部件的热量快速释放至外界，提高散热效率。

本实施提供的液冷系统通过将多个不同的部件按功能和连接关系分组集成在一起，分别形成液泵组件100和散热组件200，实现了液冷系统的半集成式设计，相较于分散式系统，半集成式设计可提高各部件之间紧密的连接性，减小管路阻力，提高散热效率；相较于集成式系统，液泵组件100、散热组件200和液冷基板300等部件间相对独立，拆分方便，实现了更快捷的拆卸，在保证各部件基本性能的前提下，保证了维护的便捷性。

示例性的，液冷基板300和分液器120之间可通过软管连接在一起，软管的长度可根据发热部件和分液器120之间的实际间距确定。

图3为本申请实施例提供的另一种视角下液冷系统的示意图。如图3所示，散热组件200可以包括散热器210、补偿液箱220和补偿液管230，补偿液管230的一端连接于散热器210，补偿液管230的另一端连接于补偿液箱220。如此，当冷却液受热膨胀时，部分冷却液可通过补偿液管230流入补偿液桶；而当冷却液降温时，部分冷却液又可以通过补偿液管230被吸回散热器210，以防止冷却液溢失。

图4为图3中散热组件的示意图。结合图3和图4所示，补偿液管230可以包括第一补偿液管231和第二补偿液管232，以形成回路，避免因气压问题，导致补偿液箱220和散热器210中的冷却液流通困难。

具体的，第一补偿液管231可以连接于补偿液箱220的底部，第二补偿液管232可以连接于补偿液箱220的顶部，第二补偿液管232与补偿液箱220内的气体连通，不受液压影响，当冷却液膨胀时，第二补偿液管232的压强较小，散热器210中的冷却液可从顶部的第二补偿液管232溢出；第一补偿液管231与补偿液箱220内的冷却液连通，受液压影响，当冷却液收缩时，第一补偿液管231的压强较大，补偿液箱220中的冷却液可从底部的第一补偿液管231补入散热器210。

为提供补偿液箱220的可靠性，补偿液箱220的中部可以设置有液位显示窗221，用于显示补偿液箱220中的液量，避免补偿液箱220中的冷却液过多，无法接收散热器210溢出的冷却液，或避免补偿液箱220中的冷却液过少无法为散热器210补偿足够的冷却液，当液位显示窗221无法看到页面时，工作人员需按需加减冷却液，将液位调至显示窗范围。

除液泵组件100和散热组件200两个集成组件外，液冷系统还可以包括安装板组件400和至少一个风机500，液泵组件100、散热组件200和风机500可以固定安装在安装板组件400上，拆卸时也可以独立地自安装板组件400上拆下，拆装方便。安装板组件400包括安装基板410和两块侧板420，两块侧板420连接于安装基板410相对的两端，安装基板410和两块侧板420共同围设形成风道腔401，风机500设置于风道腔401的一端，散热器210设置于风道腔401的另一端，风机500可加速散热器210附近的空气流动，以增强散热器210的散热能力，加速冷却液的冷却。

具体的，液泵组件100、散热组件200和风机500可以通过螺栓等固定件可拆卸地安装在安装板组件400上。

如图2所示，液泵组件100的底部可以焊接或铆接有第一连接板450，第一连接板450上可以设置有连接孔，液泵组件100的分液器120的外周可以伸出有或外接有第二连接板460，第二连接板460上可以设置有连接孔，安装板组件400上可以设置有对应的连接孔，连接孔内可以穿设有螺栓，螺栓连接牢固，不易脱落，且拆卸方便。

如图4所示，散热组件200的底部可以焊接或铆接有第一连接板450，第一连接板450上可以设置有连接孔，散热组件200的散热器210的顶部可以伸出有或外接有第二连接板460，第二连接板460上可以设置有连接孔，安装板组件400上可以设置有对应的连接孔，连接孔内可以穿设有螺栓，螺栓连接牢固，不易脱落，且拆卸方便。

示例性的，至少一个风机500可以为两个或三个等多个风机500，风机500的数量可以根据液冷基板300的数量来决定，液冷基板300的数量越多，需外散的热量越多，风机500的数量也就可以设置越多，同时风机500的数量也受散热板的大小的限制，散热板的面积大小有限，可对应设置的风机500也有限。

另外，液冷系统还可以包括变压器600，变压器600设置于风机500和散热器210之间，如此，在风机500的作用下，变压器600附近的空气流动加快，也可以通过风冷进行散热，充分利用风机500。

示例性的，安装板组件400还可以包括隔板430，隔板430挡设于散热器210和风机500之间，隔板430上设置有过风口431，隔板430可作为安装基础，用于安装风机500和变压器600，过风口431用于保证风道腔401内的空气流通。

在实际应用中，风道腔401靠近散热器210的一端可以具有进风口4011，进风口4011可用于通入外界冷空气，风道腔401靠近风机500的一端可以设置有挡板440，挡板440挡设于两块侧板420之间，挡板440可用于保护风机500，安装基板410与风机500对应的部位可以设置有出风口(图中未示出)，出风口可用于排出热风。

如此设置，外界冷空气依次流经散热器210、变压器600和风机500，可保证散热器210接触空气为低温空气，保证散热器210与附近空气的温差，从而保证散热效率，变压器600可二次利用与散热器210换热后的空气，无需消耗额外能源进行散热，并且还不影响散热器210的散热效率。

或者，风道腔401靠近散热器210的一端也可以为出风口，安装基板410与风机500对应的部位也可以为进风口4011，外界冷空气先流经变压器600再流经散热器210，能提高风机500的利用率即可，本实施例不做限制。

另外，挡板440远离风道腔401的一侧设置有安装板470，安装板470围成安装腔402，液泵组件100和补偿液箱220均位于安装腔内，这些部件不必进行散热，避开风道腔401设置，可降低风阻，加速风道内的空气流通速度，提高散热效率。并且，液泵组件100中的第一液管130和第三液管150需连接散热器210，安装腔402靠近风道腔401设置可减短第一液管130和第三液管150的长度，减小管路阻力，减轻液泵110负担，提高散热效率。

实施例二

本申请实施例还提供一种车辆，该车辆包括壳体、牵引系统和实施例一提供的的液冷系统，牵引系统和液冷系统位于壳体内，液冷系统的液冷基板300贴设于牵引系统的发热部件，液冷基板300可带走发热部件产生的热量，其中，发热部件可以为发动机的气缸等部件。

液冷系统包括液冷基板300、液泵110、分液器120、第一液管130、第二液管140、第三液管150、散热器210、补偿液箱220和补偿液管230等，通过将液泵110、分液器120、第一液管130、第二液管140和第三液管150集成在一起形成液泵组件100，将散热器210、补偿液箱220和补偿液管230集成在一起形成散热组件200，实现了液冷系统的半集成式设计，既保证了部件之间紧密的连接性，减小了管路阻力，提高了散热效率，又实现了更快捷的拆卸，在保证各部件基本性能的前提下，保证了维护的便捷性。

示例性的，车辆可以为城际动车，即往返于相邻重要城市或城市群之间的客运列车，一般全程运行距离较近、乘车时间较短、途经城市较少，随着多个城市群的大面积崛起以及成批的城际铁路大规模兴建，城际列车在铁路运输中的地位日趋提高。

其中，液冷系统的结构及功能在实施例一中进行了详细的介绍，此处不再赘述。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”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，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施方式对本申请已经进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施方式技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种液冷系统，其特征在于，包括液泵组件、散热组件和多个液冷基板；

所述散热组件与所述液冷基板连通，并形成供冷却液流动的回路，所述液泵组件设置于所述回路上；

所述液泵组件包括液泵、分液器、第一液管、第二液管和第三液管，所述第一液管的一端连接于所述散热组件的出液端，所述第一液管的另一端连接于所述液泵的进液端，所述第二液管的一端连接于所述液泵的出液端，所述第二液管的另一端连接于所述分液器的进液总端，所述第三液管的一端连接于所述分液器的出液总端，所述第三液管的另一端连接于所述散热组件的进液端；

多个所述液冷基板的进液端一一对应地连接于所述分液器的多个出液分端，多个所述液冷基板的出液端一一对应地连接于所述分液器的多个进液分端。

2.根据权利要求1所述的液冷系统，其特征在于，所述散热组件包括散热器、补偿液箱和补偿液管，所述补偿液管的一端连接于所述散热器，所述补偿液管的另一端连接于所述补偿液箱。

3.根据权利要求2所述的液冷系统，其特征在于，所述补偿液管包括第一补偿液管和第二补偿液管，所述第一补偿液管连接于所述补偿液箱的底部，所述第二补偿液管连接于所述补偿液箱的顶部。

4.根据权利要求2所述的液冷系统，其特征在于，所述补偿液箱的中部设置有液位显示窗，用于显示所述补偿液箱中的液量。

5.根据权利要求2-4任一项所述的液冷系统，其特征在于，还包括安装板组件和至少一个风机，所述安装板组件包括安装基板和两块侧板，两块所述侧板连接于所述安装基板相对的两端，所述安装基板和两块所述侧板共同围设形成风道腔，所述风机设置于所述风道腔的一端，所述散热器设置于所述风道腔的另一端。

6.根据权利要求5所述的液冷系统，其特征在于，还包括变压器，所述变压器设置于所述风机和所述散热器之间。

7.根据权利要求6所述的液冷系统，其特征在于，所述安装板组件还包括隔板，所述隔板挡设于所述散热器和所述风机之间，所述隔板上设置有过风口。

8.根据权利要求5所述的液冷系统，其特征在于，所述风道腔靠近散热器的一端具有进风口，所述风道腔靠近风机的一端设置有挡板，所述挡板挡设于两块所述侧板之间，所述安装基板与所述风机对应的部位设置有出风口。

9.根据权利要求5所述的液冷系统，其特征在于，挡板远离所述风道腔的一侧设置有安装板，所述安装板围成安装腔，所述液泵组件和所述补偿液箱均位于所述安装腔内。

10.一种车辆，其特征在于，包括壳体、牵引系统和权利要求1-9任一项所述的液冷系统，所述牵引系统和所述液冷系统位于所述壳体内，所述液冷系统的液冷基板贴设于所述牵引系统的发热部件。

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