可變換熱功率散熱器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種可變換熱功率散熱器，其包括散熱器芯體、設(shè)于散熱器芯體頂端的上儲水室以及設(shè)于散熱器芯體底端的下儲水室；下儲水室設(shè)有出水管；上儲水室的一端伸出有主進(jìn)水管，另一端伸出有與主進(jìn)水管連接的副進(jìn)水管；主進(jìn)水管與副進(jìn)水管之間還設(shè)有溫控閥；上儲水室內(nèi)部還設(shè)有隔板，隔板將上儲水室分隔成兩個腔室；主進(jìn)水管和副進(jìn)水管分別與上儲水室的兩個腔室聯(lián)通。本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單、合理，成本低，不僅使用可靠，安裝維修方便，而且可控制被冷卻介質(zhì)的溫度始終處于最佳溫度范圍內(nèi)，散熱效率高、效果好，提高了車輛的工作效率，降低了內(nèi)燃機的油耗和排放，延長了車輛使用壽命，降低了車輛噪音。
【專利說明】可變換熱功率散熱器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及各類車輛、工程機械及非公路機械的換熱【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種可變換熱功率散熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]燃油在發(fā)動機燃燒室內(nèi)燃燒會產(chǎn)生巨大的熱量，將使發(fā)動機缸體迅速升溫，因此這部分熱量必須及時散發(fā)出去。水箱內(nèi)水溫過高，會造成很多故障，如造成發(fā)動機活塞變形，活塞環(huán)拉缸、發(fā)動機產(chǎn)生異響；繼續(xù)行駛會造成活塞粘缸、缸蓋變形，造成發(fā)動機報廢；水溫過高還會造成冷卻系統(tǒng)壓力急劇增加，冷卻系統(tǒng)眾多管路接口、接頭出現(xiàn)滲漏。水箱內(nèi)水溫過低，會造成燃油工作性能下降，就是增加油耗并加劇發(fā)動機的磨損，當(dāng)水溫降到50°C時，燃油消耗率將增加10%左右。如果在冬季，發(fā)動機的水溫低直接影響到暖風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，暖風(fēng)效果也不好。從發(fā)動機維修統(tǒng)計來看，將近一半的發(fā)動機質(zhì)量問題是由于冷卻系統(tǒng)控制不好而直接或間接引起的。為了使發(fā)動機的換氣效率比自然進(jìn)氣更高，許多車輛都增加了渦輪增壓裝置。然而當(dāng)空氣被高比例壓縮后會產(chǎn)很高的熱量，從而使空氣膨脹密度降低，同時也會使發(fā)動機燃燒溫度過高，造成爆震等故障，而且會增加發(fā)動機廢氣中的N O X的含量，造成空氣污染。因此為了得到更高的容積效率，需要在注入汽缸之前對高溫空氣進(jìn)行冷卻，以便降低增壓空氣溫度，從而提高空氣密度，提高充氣效率，以達(dá)到提升發(fā)動機功率和降低排放的目的。對于車輛的液壓油、變矩器油等也需要保證適當(dāng)?shù)墓ぷ鳒囟?。油溫過高，將使?jié)櫥芰档?，可能造成干摩擦，同時液壓管路的密封性也降低；溫度過低，油的粘度急劇增大，阻力將大幅增加，加大負(fù)荷降低效率。因此，對于車輛上的水、氣、油等，均需精確控制溫度，否則將出現(xiàn)一系列的問題。
[0003]車輛傳統(tǒng)的散熱模式是:冷卻水、氣、油的各種換熱器打包組成冷卻系統(tǒng)，放置在風(fēng)扇的前端，通過風(fēng)扇吹風(fēng)或吸風(fēng)進(jìn)行強制換熱。風(fēng)扇固定在發(fā)動機上，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速由發(fā)動機的轉(zhuǎn)速決定。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計是基于一定的風(fēng)速、環(huán)境溫度、散熱功率要求、被冷卻介質(zhì)的物理參數(shù)、換熱器的結(jié)構(gòu)等來計算的，當(dāng)這些條件發(fā)生變化時，被冷卻介質(zhì)無法保證理想的工作溫度。例如當(dāng)發(fā)動機低速高負(fù)荷運轉(zhuǎn)時，發(fā)動機需要大量散熱，而此時風(fēng)扇卻在低速運轉(zhuǎn)，顯然滿足不了散熱要求；而當(dāng)發(fā)動機高速低負(fù)荷運轉(zhuǎn)時，發(fā)動機對散熱的要求低，風(fēng)扇卻在高速運轉(zhuǎn)，散熱能力有富余。當(dāng)環(huán)境改變，例如海拔高度增加、環(huán)境溫度提高或降低等，都會使散熱系統(tǒng)無法良好匹配。
[0004]為解決散熱問題，國內(nèi)外研發(fā)了獨立散熱系統(tǒng)，即將風(fēng)扇同發(fā)動機分離，采用液壓或電動的方式驅(qū)動，使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速受控，取得了較好的散熱效果。但獨立散熱系統(tǒng)必須有風(fēng)扇驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高昂、故障率高、維修技術(shù)要求高，使其工業(yè)應(yīng)用率較低。
[0005]在散熱器制造技術(shù)上，為了追求緊湊式換熱器更高的換熱系數(shù)，近年來大力發(fā)展了全鋁質(zhì)散熱器，由于采用了硬釬焊，換熱系數(shù)相比軟釬焊提高了 10% — 20%，銅硬釬焊技術(shù)也得到了發(fā)展。但無論散熱器技術(shù)如何發(fā)展，其散熱器一經(jīng)定型，在冷熱流體進(jìn)口流量、進(jìn)口溫度等參數(shù)確定后其散熱性能就得以確定。當(dāng)發(fā)熱裝置發(fā)熱量增大或環(huán)境改變要求散熱器具備更大換熱功率時，傳統(tǒng)散熱器無法解決這一問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型是為了解決現(xiàn)有散熱器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、故障率高、維修麻煩及散熱效率低、效果差等問題而提出一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低，使用可靠，同時安裝維修方便，散熱效率高、效果好的可變換熱功率散熱器。
[0007]本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0008]上述的可變換熱功率散熱器，包括散熱器芯體、設(shè)于所述散熱器芯體頂端的上儲水室以及設(shè)于所述散熱器芯體底端的下儲水室；所述下儲水室設(shè)有出水管；所述上儲水室的一端伸出有主進(jìn)水管，另一端伸出有與所述主進(jìn)水管連接的副進(jìn)水管；所述主進(jìn)水管與副進(jìn)水管之間還設(shè)有溫控閥；所述上儲水室內(nèi)部還設(shè)有隔板，所述隔板將所述上儲水室分隔成兩個腔室；所述主進(jìn)水管和副進(jìn)水管分別與所述上儲水室的兩個腔室聯(lián)通。
[0009]所述可變換熱功率散熱器，其中:所述溫控閥一端連接所述主進(jìn)水管，另一端則通過連接管與所述副進(jìn)水管連接。
[0010]所述可變換熱功率散熱器，其中:所述主進(jìn)水管為三通式管接頭結(jié)構(gòu)，其一端口連接于所述上儲水室的外側(cè)壁一端，另一端口連接于所述溫控閥一端，剩余一端口為冷卻介質(zhì)進(jìn)口。
[0011]所述可變換熱功率散熱器，其中:所述溫控閥、連接管和副進(jìn)水管的裝配連接可位于所述上儲水室外部或所述上儲水室的內(nèi)部。
[0012]所述可變換熱功率散熱器，其中:所述散熱器芯體為管帶式、管片式、翅片管式或板翅式結(jié)構(gòu)；所述散熱器芯體為豎置或橫置，也可為一體式或分體式結(jié)構(gòu)。
[0013]所述可變換熱功率散熱器，其中:所述出水管自所述下儲水室的外側(cè)壁一端水平向外水平凸伸，且與所述主進(jìn)水管位于同一側(cè)。
[0014]有益效果:
[0015]本實用新型可變換熱功率散熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單、合理，散熱效果好、效率高；其中，通過溫控閥調(diào)節(jié)散熱器散熱面積改變散熱器換熱功率，當(dāng)被冷卻介質(zhì)溫度高時增大散熱面積提升換熱功率迅速降低溫度，當(dāng)被冷卻介質(zhì)溫度低時減小散熱面積降低換熱功率迅速提高溫度，因此，能在發(fā)熱裝置發(fā)熱量改變和外部條件改變導(dǎo)致散熱能力不足或是有富余的時候，自動調(diào)整散熱器自身的換熱功率，始終使車輛、工程機械等的發(fā)動機、渦輪增壓系統(tǒng)、液力作業(yè)系統(tǒng)等各種散熱器內(nèi)的被冷卻介質(zhì)始終處于最佳工作溫度范圍內(nèi)。同時，可使車輛或工程機械的發(fā)動機水套水溫、增壓空氣氣溫、液壓工作裝置油溫始終維持在最佳工作溫度范圍內(nèi)工作，提高車輛的工作效率，降低內(nèi)燃機的燃油消耗和排放，延長車輛使用壽命，降低車輛噪音。整個結(jié)構(gòu)可在傳統(tǒng)散熱器基礎(chǔ)上進(jìn)行局部變動，散熱器芯體同傳統(tǒng)散熱器一樣，因此具有制作簡易、成本低廉、可靠性高、安裝方便等優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型可變換熱功率散熱器的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實用新型可變換熱功率散熱器的分解結(jié)構(gòu)示意圖；[0018]圖3為本實用新型可變換熱功率散熱器的上儲水室與溫控閥的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4為本實用新型可變換熱功率散熱器的原理圖。
【具體實施方式】
[0020]如圖1至4所示，本實用新型可變換熱功率散熱器，包括散熱器芯體1、上儲水室
2、下儲水室3和溫控閥4。
[0021]該散熱器芯體I呈長繁體結(jié)構(gòu)，其裝設(shè)于上儲水室2和下儲水室3之間。其中，該散熱器芯體I可以為管帶式、管片式、翅片管式或板翅式等常見的緊湊式換熱器芯體結(jié)構(gòu)，其可以豎置或是橫置，也可以為一個整體或分成兩部分。
[0022]上儲水室2匹配裝設(shè)于散熱器芯體I的頂端，其外側(cè)壁一端水平伸出有主進(jìn)水管21，另一端水平伸出有與主進(jìn)水管21連接的副進(jìn)水管22 ;該主進(jìn)水管21為三通式管接頭結(jié)構(gòu)，其一端口連接于上儲水室2外側(cè)壁一端，另一端口通過連接管23連接于副進(jìn)水管22，剩余一端口為冷卻介質(zhì)進(jìn)口 ；本實施例中該主進(jìn)水管21和副進(jìn)水管22分別是焊接于上儲水室2外側(cè)壁的兩端。其中，在上儲水室2內(nèi)部一端還設(shè)有隔板24，該隔板24將上儲水室2分隔成兩個腔室；該隔板24可以是上儲水室2內(nèi)部零件的一部分，也可以將上儲水室2制成兩部分然后連接在一起。該主進(jìn)水管21和副進(jìn)水管22分別與上儲水室2內(nèi)部被隔板24隔開的兩個腔室相通。
[0023]下儲水室3裝設(shè)于散熱器芯體I的底端，其外側(cè)壁一端水平伸出有出水管31，其中，該出水管31與上儲水室2的主進(jìn)水管21位于同一側(cè)。本實施例中該出水管31是焊接于下儲水室3 —端并與下儲水室3相通。
[0024]溫控閥4裝設(shè)于上儲水室2的主進(jìn)水管21和連接管23之間。其中，該溫控閥44、連接管23及上儲水室2的副進(jìn)水管22可以在上儲水室2外部進(jìn)行裝配連接，也可以在上儲水室2的內(nèi)部進(jìn)行裝配連接。
[0025]本實用新型工作原理:
[0026]當(dāng)被冷卻介質(zhì)進(jìn)口溫度高于溫控閥4的設(shè)定值時，溫控閥4開啟，被冷卻介質(zhì)一部分通過主進(jìn)水管21進(jìn)入散熱器芯體1，一部分通過連接管23從副進(jìn)水管22進(jìn)入散熱器芯體I，被冷卻介質(zhì)進(jìn)入散熱器芯體I后經(jīng)下儲水室3的出水管31流出，完成一個循環(huán)。由于溫控閥4的開啟，散熱器散熱面積增加，換熱功率提高，被冷卻介質(zhì)的進(jìn)口溫度將逐步降低。
[0027]當(dāng)被冷卻介質(zhì)進(jìn)口溫度低于溫控閥4的設(shè)定值時，溫控閥4關(guān)閉，被冷卻介質(zhì)只從主進(jìn)水管21進(jìn)入散熱器芯體1，在上儲水室2的隔板24作用下，副進(jìn)水管22所在散熱器芯體I 一側(cè)不參與散熱，被冷卻介質(zhì)進(jìn)入散熱器芯體I后經(jīng)下儲水室3的出水管31流出，完成一個循環(huán)。由于溫控閥4的關(guān)閉，散熱器散熱面積減少，換熱功率降低，被冷卻介質(zhì)的進(jìn)口溫度將逐步提高，當(dāng)提高到溫控閥4的設(shè)定值時，溫控閥4開啟，又進(jìn)行上一輪的循環(huán)，如此周而往復(fù)。
[0028]本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單、合理，散熱效果好、效率高；其中，通過溫控閥調(diào)節(jié)散熱面積從而改變換熱功率，保證了各類車輛、工程機械及非公路機械的發(fā)動機冷卻液溫度、渦輪增壓空氣溫度、液壓作業(yè)裝置的液壓油溫度等始終維持在最佳的溫度范圍內(nèi)工作，提高車輛的工作效率，降低內(nèi)燃機的燃油消耗和排放，延長車輛使用壽命，降低車輛噪音，適于推廣與應(yīng)用。
【權(quán)利要求】
1.一種可變換熱功率散熱器，包括散熱器芯體、設(shè)于所述散熱器芯體頂端的上儲水室以及設(shè)于所述散熱器芯體底端的下儲水室；所述下儲水室設(shè)有出水管；其特征在于:所述上儲水室的一端伸出有主進(jìn)水管，另一端伸出有與所述主進(jìn)水管連接的副進(jìn)水管； 所述主進(jìn)水管與副進(jìn)水管之間還設(shè)有溫控閥； 所述上儲水室內(nèi)部還設(shè)有隔板，所述隔板將所述上儲水室分隔成兩個腔室；所述主進(jìn)水管和副進(jìn)水管分別與所述上儲水室的兩個腔室聯(lián)通。
2.如權(quán)利要求1所述的可變換熱功率散熱器，其特征在于:所述溫控閥一端連接所述主進(jìn)水管，另一端則通過連接管與所述副進(jìn)水管連接。
3.如權(quán)利要求2所述的可變換熱功率散熱器，其特征在于:所述主進(jìn)水管為三通式管接頭結(jié)構(gòu)，其一端口連接于所述上儲水室的外側(cè)壁一端，另一端口連接于所述溫控閥一端，剩余一端口為冷卻介質(zhì)進(jìn)口。
4.如權(quán)利要求1所述的可變換熱功率散熱器，其特征在于:所述溫控閥、連接管和副進(jìn)水管的裝配連接可位于所述上儲水室外部或所述上儲水室的內(nèi)部。
5.如權(quán)利要求1所述的可變換熱功率散熱器，其特征在于:所述散熱器芯體為管帶式、管片式、翅片管式或板翅式結(jié)構(gòu)； 所述散熱器芯體為豎置或橫置，也可為一體式或分體式結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的可變換熱功率散熱器，其特征在于:所述出水管自所述下儲水室的外側(cè)壁一端水平向外水平凸伸，且與所述主進(jìn)水管位于同一側(cè)。
【文檔編號】F28D1/02GK203561233SQ201320738368
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】張 雄 申請人:十堰市達(dá)力熱系統(tǒng)科技有限公司