本發(fā)明涉及一種高效換熱器領(lǐng)域、尤其涉及一種集傳統(tǒng)汽車散熱器、汽車中冷器、汽車油冷卻器及汽車空調(diào)冷凝器等冷卻功能于一體的汽車用組合式熱管換熱器。

背景技術(shù)：

近年來，汽車行業(yè)的發(fā)展越來越快，人們對發(fā)動機(jī)的性能要求以及乘坐舒適度的要求也越來越高。發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣溫度和機(jī)油冷卻以及發(fā)動機(jī)殼體的冷卻是影響發(fā)動機(jī)性能的重要條件，不可忽略地，汽車空調(diào)的性能和乘坐空間的大小則在很大程度上決定了乘客的乘坐舒適度。汽車的冷卻部件在汽車的組成上占據(jù)很大一部分，各個冷卻單元之間獨(dú)立工作，這就導(dǎo)致了每個冷卻單元部件都會占據(jù)一定的空間和重量，使得整車可利用空間被壓縮的同時也增加了汽車的總重量，增加了油耗也降低了排放性能，所以汽車的輕量性和緊湊性是未來車輛的發(fā)展趨勢?，F(xiàn)階段的相關(guān)研究與發(fā)明多為針對單個冷卻模塊的優(yōu)化設(shè)計，如專利號為CN202792725U的一種汽車用冷凝器，專利號為CN203867652U的一種發(fā)動機(jī)用新型并聯(lián)式機(jī)油冷卻器，專利號為CN204961064U的一種管帶式汽車中冷器，增強(qiáng)冷卻效果的同時，使結(jié)構(gòu)布置更加緊湊；近年來，也有人基于熱管高效換熱、結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)公布了一種熱管式換熱器，如專利號為CN101419034A的一種車用熱管式中冷器。但幾乎沒有人將汽車散熱器、汽車中冷器、汽車油冷卻器、汽車空調(diào)冷凝器組合成一個整體式冷卻模塊進(jìn)行研究，很明顯，如果能夠?qū)峁艿母咝Q熱優(yōu)點(diǎn)與汽車用熱交換器集成設(shè)計的思想結(jié)合起來，在未來的汽車?yán)鋮s模塊發(fā)展中一定會更具優(yōu)勢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種集傳統(tǒng)汽車散熱器、汽車中冷器、汽車油冷卻器及汽車空調(diào)冷凝器性能于一體的汽車用組合式熱管換熱器，它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)高效傳熱，而且能完全替代汽車散熱器、汽車中冷器、汽車油冷卻器、汽車空調(diào)冷凝器，大大縮減汽車?yán)鋮s部件占用體積。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)設(shè)計方案實(shí)現(xiàn)的：

一種汽車用組合式熱管換熱器，包括替代中冷器冷卻部分熱管、替代散熱器冷卻部分熱管、替代機(jī)油冷卻器冷卻部分熱管、替代冷凝器冷卻部分熱管、殼體和蓋板；

所述殼體包括底板、上頂板和隔板；所述底板和上頂板之間通過數(shù)個隔板從左至右隔成發(fā)動機(jī)冷卻水流道、增壓空氣流道、冷卻機(jī)油流道和制冷劑流道；

所述蓋板與上頂板可拆卸連接，且蓋板與上頂板相應(yīng)位置上均開設(shè)有數(shù)個圓通孔；

所述替代中冷器冷卻部分熱管、替代散熱器冷卻部分熱管、替代機(jī)油冷卻器冷卻部分熱管、替代冷凝器冷卻部分熱管一端均置于圓通孔內(nèi)，且均延伸至發(fā)動機(jī)冷卻水流道、增壓空氣流道、冷卻機(jī)油流道和制冷劑流道內(nèi)；

所述替代中冷器冷卻部分熱管、替代散熱器冷卻部分熱管、替代機(jī)油冷卻器冷卻部分熱管、替代冷凝器冷卻部分熱管上均設(shè)置有法蘭盤；法蘭盤通過螺釘固定在蓋板上端面。

進(jìn)一步的，所述發(fā)動機(jī)冷卻水流道、增壓空氣流道、冷卻機(jī)油流道和制冷劑流道入口端分別對應(yīng)連接有發(fā)動機(jī)冷卻水入口、增壓空氣入口、機(jī)油入口和制冷劑入口；出口端分別對應(yīng)連接有發(fā)動機(jī)冷卻水出口、增壓空氣出口、機(jī)油出口和制冷劑出口。

進(jìn)一步的，所述替代散熱器冷卻部分熱管、替代機(jī)油冷卻器冷卻部分熱管、替代冷凝器冷卻部分熱管上均焊接有數(shù)個銅翅片；且替代冷凝器冷卻部分熱管上的銅翅片間距最大，替代散熱器冷卻部分熱管上的銅翅片間距最小。

更進(jìn)一步的，所述替代中冷器冷卻部分熱管、替代散熱器冷卻部分熱管、替代機(jī)油冷卻器冷卻部分熱管、替代冷凝器冷卻部分熱管均為重力式熱管。

進(jìn)一步的，所述重力式熱管包括熱管蒸發(fā)段、熱管冷凝段、熱管抽真空與充注液體口；所述熱管冷凝段置于熱管蒸發(fā)段上端，且熱管冷凝段頂部開設(shè)有熱管抽真空與充注液體口。

進(jìn)一步的，所述蓋板和上頂板之間設(shè)置有密封墊。

進(jìn)一步的，所述蓋板和上頂板通過螺栓連接；且螺栓與上頂板之間設(shè)置有彈簧墊圈。

進(jìn)一步的，所述法蘭盤與蓋板之間設(shè)置有密封墊圈。

本發(fā)明的有益效果：

(1)本發(fā)明采用了組合式的熱管進(jìn)行換熱，可替代現(xiàn)有的汽車散熱器、汽車中冷器、汽車油冷卻器及汽車空調(diào)冷凝器，不僅利用了熱管高效換熱、體積小、可靠性高的特點(diǎn)，還大大減小汽車整車重量，擴(kuò)大整車可利用空間。

(2)本發(fā)明是主要利用車輛的迎面來風(fēng)來冷卻組合式熱管的，可以使用更小功率的風(fēng)扇或者不用風(fēng)扇，進(jìn)一步減小汽車能耗。

(3)本發(fā)明中四個流道分別可以冷卻發(fā)動機(jī)冷卻水、增壓空氣、冷卻機(jī)油、制冷劑，根據(jù)實(shí)際工作情況，四個流道中的熱流體排列順序可以自由調(diào)換，靈活性大。

(4)本發(fā)明中熱管與熱管之間獨(dú)立工作，單個損壞時更換損壞熱管即可，不影響該組合式熱管換熱器的工作。

因此，在這四方面的綜合作用下，不僅減小了汽車的油耗，增大了整車可利用空間，而且對汽車?yán)鋮s模塊進(jìn)行了集中管理，提高散熱效率的同時，也提高了汽車?yán)鋮s模塊的冷卻性能。

附圖說明

附圖1為汽車用組合式熱管換熱器的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2為圖1的俯視圖；

附圖3為圖2的A-A剖面圖；

附圖4為本發(fā)明所用的重力式熱管結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記如下：

1.替代中冷器冷卻部分熱管；2.替代散熱器冷卻部分熱管；3.替代機(jī)油冷卻器冷卻部分熱管；4.發(fā)動機(jī)冷卻水入口；5.替代冷凝器冷卻部分熱管；6.法蘭盤；7.密封墊圈；8.螺栓；9.殼體；10.蓋板；11.密封墊；12.彈簧墊圈；13.底板；14.上頂板；15.發(fā)動機(jī)冷卻水流道；16.增壓空氣流道；17.冷卻機(jī)油流道；18.制冷劑流道；19.隔板；20.螺釘；21.熱管內(nèi)充注液體；22.熱管抽真空與充注液體口；23.熱管冷凝段；24.熱管蒸發(fā)段；25.制冷劑出口；26.增壓空氣入口；27.機(jī)油入口；28.制冷劑入口；29.機(jī)油出口；30.增壓空氣出口；31.發(fā)動機(jī)冷卻水出口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定：

如圖1、圖2、圖3所示的汽車用組合式熱管換熱器，包括替代中冷器冷卻部分熱管1、替代散熱器冷卻部分熱管2、替代機(jī)油冷卻器冷卻部分熱管3、替代冷凝器冷卻部分熱管5、殼體9和蓋板10；殼體9包括底板13、上頂板14和隔板19；所述底板13和上頂板14之間通過數(shù)個隔板19從左至右隔成發(fā)動機(jī)冷卻水流道15、增壓空氣流道16、冷卻機(jī)油流道17和制冷劑流道18；蓋板10與上頂板14通過螺栓8相連接，且蓋板10與上頂板14相應(yīng)位置上均開設(shè)有數(shù)個圓通孔；

替代中冷器冷卻部分熱管1、替代散熱器冷卻部分熱管2、替代機(jī)油冷卻器冷卻部分熱管3、替代冷凝器冷卻部分熱管5一端均置于圓通孔內(nèi)，且均延伸至發(fā)動機(jī)冷卻水流道15、增壓空氣流道16、冷卻機(jī)油流道17和制冷劑流道18內(nèi)；

采用了組合式的熱管進(jìn)行換熱，可替代現(xiàn)有的汽車散熱器、汽車中冷器、汽車油冷卻器及汽車空調(diào)冷凝器，不僅利用了熱管高效換熱、體積小、可靠性高的特點(diǎn)，還大大減小汽車整車重量，擴(kuò)大整車可利用空間。

所述替代中冷器冷卻部分熱管1、替代散熱器冷卻部分熱管2、替代機(jī)油冷卻器冷卻部分熱管3、替代冷凝器冷卻部分熱管5上均設(shè)置有法蘭盤6；法蘭盤6通過螺釘20固定在蓋板10上。

發(fā)動機(jī)冷卻水流道15、增壓空氣流道16、冷卻機(jī)油流道17和制冷劑流道18入口端分別對應(yīng)連接有發(fā)動機(jī)冷卻水入口4、增壓空氣入口26、機(jī)油入口27和制冷劑入口28；出口端分別對應(yīng)連接有發(fā)動機(jī)冷卻水出口31、增壓空氣出口30、機(jī)油出口29和制冷劑出口25。

替代中冷器冷卻部分熱管1、替代機(jī)油冷卻器冷卻部分熱管3和替代冷凝器冷卻部分熱管5，為了加強(qiáng)換熱，采用整體型銅翅片管，但是，三組熱管翅片間距不同，且替代冷凝器冷卻部分熱管5上的銅翅片間距最大，替代散熱器冷卻部分熱管2上的銅翅片間距最??；其中，替代散熱器冷卻部分熱管2，冷卻增壓空氣部分兩側(cè)均為氣體，傳熱系數(shù)相當(dāng)，故此部分熱管不設(shè)置翅片；

替代中冷器冷卻部分熱管1、替代散熱器冷卻部分熱管2、替代機(jī)油冷卻器冷卻部分熱管3、替代冷凝器冷卻部分熱管5均為重力式熱管。

結(jié)合附圖4，重力式熱管包括熱管蒸發(fā)段24、熱管冷凝段23、熱管抽真空與充注液體口22；熱管冷凝段23置于熱管蒸發(fā)段24上端，且熱管冷凝段23頂部開設(shè)有熱管抽真空與充注液體口22。

通過熱管抽真空與充注液體口22注入熱管內(nèi)充注液體21，替代中冷器冷卻部分熱管1、替代散熱器冷卻部分熱管2中的熱管內(nèi)充注液體21介質(zhì)為水，替代機(jī)油冷卻器冷卻部分熱管3、替代冷凝器冷卻部分熱管5的熱管內(nèi)充注液體21介質(zhì)為乙醇。

蓋板10以上的替代中冷器冷卻部分熱管1、替代散熱器冷卻部分熱管2、替代機(jī)油冷卻器冷卻部分熱管3、替代冷凝器冷卻部分熱管5，通過迎風(fēng)的冷卻空氣，冷卻空氣流動方向從右至左冷卻熱管；利用車輛的迎面來風(fēng)來冷卻組合式熱管的，可以使用更小功率的風(fēng)扇或者不用風(fēng)扇，進(jìn)一步減小汽車能耗。

本發(fā)明的工作過程是：發(fā)動機(jī)冷卻水、增壓空氣、冷卻機(jī)油、制冷劑通過發(fā)動機(jī)冷卻水入口4、增壓空氣入口26、機(jī)油入口27、制冷劑入口28進(jìn)入到冷卻水流道15、增壓空氣流道16、冷卻機(jī)油流道17和制冷劑流道18，在替代中冷器冷卻部分熱管1、替代散熱器冷卻部分熱管2、替代機(jī)油冷卻器冷卻部分熱管3、替代冷凝器冷卻部分熱管5的熱管蒸發(fā)段24吸收發(fā)動機(jī)冷卻水、增壓空氣、冷卻機(jī)油、制冷劑的熱量后，發(fā)動機(jī)冷卻水、增壓空氣、冷卻機(jī)油、制冷劑通過對應(yīng)制冷劑出口25、機(jī)油出口29、增壓空氣出口30、發(fā)動機(jī)冷卻水出口31流出。在工作過程中，熱管蒸發(fā)段24吸熱后，熱管內(nèi)充注液體21蒸發(fā)并汽化，蒸汽在壓差作用下上升到熱管冷凝段23，在冷卻空氣的冷卻作用下，熱量從熱管冷凝段23傳遞給冷卻空氣，熱管內(nèi)充注液體21蒸汽冷凝放熱成液體，在重力作用下回流到熱管蒸發(fā)段24，這個過程循環(huán)進(jìn)行，達(dá)到熱量從一端傳遞到另一端的效果，起到快速高效冷卻的目的。

所述實(shí)施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見的改進(jìn)、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。