一种一体式车用散热器及汽车的制作方法

1.本发明涉及汽车热管理技术领域，尤其涉及一种一体式车用散热器及汽车。


背景技术：

2.随着新能源技术发展和节能需求，混合动力汽车作为传统燃油车的替代产品逐渐成为人们生活中重要的交通工具。混合动力汽车涉及电机、电池、发动机及其他相关附件，其冷却系统更为重要，散热器作为冷却系统的关键装置，对提高电机、发动机的可靠性和效率起到至关重要的作用，因此对混合动力汽车散热器的关注度越来越高。混合动力汽车的散热器分为低温散热器和发动机散热器，低温散热器将高温的冷却液与空气进行热交换，达到冷却电机及附件的目的。发动机散热器将与发动机进行热量交换的高温冷却液与空气进行热交换，达到冷却发动机及附件的目的。
3.然而，现在的车用散热器要么采用低温散热器和发动机散热器独立设置以占用空间更多来获得良好的散热效率，要么选择并排设置牺牲一定的换热效率以节省空间。但是，由于布置在机舱内的附件增多，车辆造型更复杂，车辆的功能越来越多样，这两种结构的散热器都很难满足越来越高的汽车散热需求；而且，换热结构的换热效率是基本稳定不变的，车辆运行工况发生变化，降温需求变化时也无法更具实际情况作出调整，造成过载或浪费。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种一体式车用散热器和汽车，其在节省空间的同时可以获得良好的换热效果，而且换热效果可调，便于与汽车的散热实际需求匹配。
5.本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
6.一种一体式车用散热器，包括低温散热器和发动机散热器；
7.所述低温散热器和所述发动机散热器上下叠合设置；
8.所述低温散热器和所述发动机散热器中均设有若干用于流通冷却液的散热管，所述低温散热器和/或发动机散热器中的所述散热管包括常开管和调节管；
9.所述常开管的管路处于长期贯通的状态；所述调节管内设有温感开关装置，所述温感开关装置控制所述调节管内可流通截面积的大小。
10.进一步地，所述温感开关装置用于根据所述调节管内冷却液的温度自动控制所述调节管内可流通截面积的大小。
11.进一步地，所述温感开关装置包括沿所述调节管延伸的密封囊，所述密封囊随温度膨胀或收缩变形，进而控制所述调节管内可流通截面积的大小。
12.进一步地，所述密封囊包括被动变形结构、拉杆和感温变形结构，
13.所述被动变形结构中设有开关膜；所述感温变形结构中设有活动膜，所述活动膜中充有感温液体；所述开关膜和活动膜均为可变形膜且被所述拉杆连接起来；
14.所述感温液体在升温状态下汽化，降温状态下液化，所述活动膜可在所述感温液
体的作用下收缩或膨胀变形并拉动所述拉杆；所述开关膜在拉杆的作用下变形从而改变所述调节管可流通冷却液的横截面积。
15.进一步地，所述密封囊还包括支撑板，所述支撑板轴向设置于所述调节管中，将调节管轴向分为两个相互独立的第一腔体和第二腔体；所述感温变形结构设于所述第一腔体中，所述被动变形结构设于所述第二腔体中，所述拉杆穿过所述支撑板连接所述活动膜和开关膜；
16.所述开关膜将所述第二腔体分为变形腔和流通腔，所述变形腔位于所述开关膜和支撑板之间，所述流通腔位于所述开关膜和调节管的管壁之间并用于通过冷却液，所述开关膜变形改变所述流通腔的横截面积从而改变所述调节管可流通冷却液的横截面积。
17.进一步地，所述温感开关装置包括第一温度传感器和阀门，所述第一温度传感器与所述阀门电连接，所述阀门接收所述第一温度传感器的信号，从而控制所述调节管内可流通截面积的大小。
18.进一步地，所述常开管和调节管左右相邻设置或者上下相邻设置。
19.进一步地，设于所述低温散热器中的散热管为低温散热管，所述低温散热管并排设置；设于所述发动机散热器中的散热管为发动机散热管，所述发动机散热管并排设置。
20.进一步地，还包括若干个散热翅片；所述低温散热管和发动机散热管的数量与位置上下对应，所述低温集流管之间和所述发动机集流管之间共同形成若干个长条形的空腔，所述散热翅片设于所述空腔内并同时紧贴所述低温集流管和发动机集流管。
21.进一步地，所述低温散热管和发动机散热管之间设有隔热垫，所述隔热垫的两侧分别依次为调节管和常开管。
22.进一步地，所述低温散热器还包括并排设置的第一低温集流管、第二低温集流管，所述低温散热管两端分别连通所述第一低温集流管和第二低温集流管。
23.进一步地，所述发动机散热器还包括并排设置的第一发动机集流管、第二发动机集流管，所述发动机散热管两端分别连通所述第一发动机集流管和第二发动机集流管。
24.进一步地，所有所述低温散热管形成低温散热板，所有所述发动机散热管形成发动机散热板，所述低温散热板和发动机散热板呈向所述散热管长度方向的中部拱起的外圆柱面状的弧面。
25.进一步地，所述低温散热板位于所述弧面凸起方向的外侧。
26.进一步地，所述散热翅片为波浪形长条片，所述翅片的长度方向与所述散热管一致，所述散热翅片与散热管之间具有多个与所述散热管长度方向垂直的通风口。
27.进一步地，还包括风扇组件，所述风扇组件设于所述弧面的凹侧，所述风扇组件的出风口正对所述发动机散热器。
28.进一步地，所述风扇组件包括第二温度传感器、第一风扇和第二风扇，所述第二温度传感器用于检测发动机散热器的温度并发出开关指令，所述第一风扇和/或第二风扇在所述第二温度传感器的控制下开始或停止工作。
29.进一步地，所述第一低温集流管和第一发动机集流管、所述第二低温集流管和第二发动机集流管均为并排叠合设置且为一体成型件。
30.本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
31.一种汽车，包括所述的一体式车用散热器。
32.现有技术中的散热器难以兼顾占用空间小和合理的发热效率，本方案对此作出了改进。其中上下叠合的低温散热器和发动机散热器比独立分开设置的散热器更加节省空间，也便于在设置时共用一些结构，制造成本更低。
33.更重要的是，本方案中用于流通冷却液的散热管并非为传统结构，而是分成了常开管和调节管。常开管是与一般管道相同的可以一直让冷却液流通的结构以保证整个车用散热器的基础散热效果；此外，调节管可以调节管道内的开合，配合温感开关装置，在所述调节管中的温度升高状态下，调节管的管路打开程度增加，可以流过的冷却液更多，便于快速带走热量；温感开关在所述调节管中的温度降低状态下，调节管的管路打开程度减小，可以流过的冷却液减少，带走的热量变少。因此本发明通过增设调节管，使得散热器可以根据汽车实时发热的情况来进行冷却，避免增加汽车运行的额外负担，能量的利用率更高，灵活度更高，不但兼顾了体积减小和散热效率更高，更是达到了散热效率可自动调节的效果，更适合用现代的智能化绿色能源汽车。
附图说明
34.图1为本发明的一种一体式车用散热器的立体图；
35.图2为本发明的一种一体式车用散热器的横向纵剖图；
36.图3为本发明的一种一体式车用散热器的俯视图；
37.图4为本发明的一种一体式车用散热器的竖向纵剖图；
38.图5为本发明的一种一体式车用散热器中的调节管和温感开关结构的横截面剖视图。
具体实施方式
39.下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
40.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。
41.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一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
42.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上，或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能存在居中元件。
43.除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在发明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，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“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。
44.图1至5示出了本发明的一种一体式车用散热器，包括低温散热器1和发动机散热器2；
45.所述低温散热器1和所述发动机散热器2上下叠合设置，上下叠合的低温散热器1和发动机散热器2比独立分开设置的散热器更加节省空间，也便于在设置时共用一些结构，制造成本更低；
46.所述低温散热器1和所述发动机散热器2中均设有若干用于流通冷却液的散热管3，所述低温散热器1和/或发动机散热器2中的所述散热管3包括常开管31和调节管32；
47.所述常开管31的管路处于长期贯通的状态；所述调节管32内设有温感开关装置7，所述温感开关装置7用于与温度高低大致成反比地控制打开程度的大小，从而控制所述调节管32内可流通截面积的大小。
48.在体积上，优选采用常开管31的截面积大于调节管32的截面积。
49.常开管31是与一般管道相同的可以一直让冷却液流通的结构以保证整个车用散热器的基础散热效果；此外，调节管32可以调节管32道内的开合，配合温感开关装置7，在所述调节管32中的温度升高状态下，调节管32的管路打开程度增加，可以流过的冷却液更多，便于快速带走热量；温感开关在所述调节管32中的温度降低状态下，调节管32的管路打开程度减小，可以流过的冷却液减少，带走的热量变少。因此本发明通过增设调节管32，使得散热器可以根据汽车实时发热的情况来进行冷却，避免增加汽车运行的额外负担，能量的利用率更高，灵活度更高，不但兼顾了体积减小和散热效率更高，更是达到了散热效率可自动调节的效果，更适合用现代的智能化绿色能源汽车。
50.作为温感开关装置7的第一种优选实施方式(如图4所示)，所述温感开关装置7包括沿所述调节管32延伸的密封囊，所述密封囊随温度膨胀或收缩变形，进而控制所述调节管32内可流通截面积的大小。所述密封囊包括被动变形结构、拉杆72和感温变形结构，所述被动变形结构中设有开关膜71，所述感温变形结构中设有活动膜73，所述活动膜73中充有感温液体74；所述开关膜71和活动膜73均为可变形膜且被所述拉杆72连接起来；所述感温液体74在升温状态下汽化，降温状态下液化，所述活动膜73可在所述感温液体74的作用下收缩或膨胀变形并拉动所述拉杆72；所述开关膜71在拉杆72的作用下变形从而改变所述调节管32可流通冷却液的横截面积。具体地，所述密封囊还包括支撑板75，所述支撑板75轴向设置于所述调节管32中，将调节管32轴向分为两个相互独立的第一腔体321和第二腔体322；所述感温变形结构设于所述第一腔体321中，所述被动变形结构设于所述第二腔体322中，所述拉杆72穿过所述支撑板75连接所述活动膜73和开关膜71；
51.所述开关膜71将所述第二腔体322分为变形腔322a和流通腔322b，所述变形腔322a位于所述开关膜71和支撑板75之间，所述流通腔322b位于所述开关膜71和调节管32的管壁之间并用于通过冷却液，所述开关膜71变形改变所述流通腔322b的横截面积从而改变所述调节管32可流通冷却液的横截面积。控制的原理为：当温度升高时，感温液体74汽化，活动膜73向第二腔体322的反方向变形，从而拉动拉杆72带动活动膜73向变形腔322a变形，减小变形腔322a的面积，增大流通腔322b的面积；降温时过程相反。这种温感开关装置7利用了感温液体74热胀冷缩的原理自行实现了对调节管32内可以通过冷却液的量，无需设置电子元器件，维护和维修的成本较低，适合长期稳定使用。其中，感温液体74的气液转化温
度优选为90－120摄氏度，经过试验，选用此特质的感温液体74可以达到较好的冷却效果。
52.作为温感开关装置7的第二种优选实施方式(图中未示出)，所述温感开关装置7包括第一温度传感器和阀门，所述第一温度传感器与所述阀门电连接，所述阀门接收所述第一温度传感器的信号，从而控制所述调节管内可流通截面积的大小。在所述第一温度传感器的检测温度大于预设阈值的状态下，所述阀门打开程度增大；在所述第一温度传感器的检测温度小于预设阈值的状态下，所述阀门的打开程度降低或完全关闭。其中，打开阀门的预设阈值优选为100－120摄氏度，关闭阀门的预设阈值优选为90－100摄氏度，根据电机不同会有略微的温度阀值调整，经过试验，在此预设阈值下工作可以达到较好的冷却效果。
53.作为常开管31和调节管32的优选实施方式，所述常开管31和调节管32左右相邻设置或者上下相邻设置，左右相邻设置的常开管31和调节管32为相互分开独立的结构，常开管31和调节管32中间为散热翅片4；上下相邻设置的常开管31和调节管32可以设置为紧贴的形式，在制造时为了方便可以采用一体成型的方式同时制造而出。不管是左右相邻还是上下相邻都保证了整体分布均匀的效果，保证各个部位的降温效果基本一致。
54.具体地，设于所述低温散热器1中的散热管3为低温散热管11，所述低温散热管11并排设置以便形成较大的换热表面；设于所述发动机散热器2中的散热管3为发动机散热管21，所述发动机散热管21并排设置以便形成较大的换热表面。
55.为了加强换热效率，还包括若干个散热翅片4；所述低温散热管11和发动机散热管21的数量与位置上下对应，所述低温集流管之间和所述发动机集流管之间共同形成若干个长条形的空腔，所述散热翅片4设于所述空腔内并同时紧贴所述低温集流管和发动机集流管。可以看出，低温散热管11和发动机散热管21共用了同一套散热翅片4，这种结构节省了设置两套换热翅片所需的空间，整体体积减小。
56.所述低温散热管11和发动机散热管21之间还设有隔热垫5，所述隔热垫5的两侧分别依次为调节管32和常开管31。隔热垫5避免低温散热管11和发动机散热管21之间的直接热量传递，可以在低温散热管11和发动机散热管21之间形成一定的温度差，使得热量传递效率更高。隔热垫5的上侧依次为低温散热管11的调节管32和常开管31，下侧依次为发动机散热管21的调节管32和常开管31，这种结构使得调节管32处于整个车用散热器的中部，靠近发动机和电机的外部为承担基础传热的常开管31，那么即使阀门和温度传感器发生故障也能保证最基础的换热。
57.在输送冷却液的结构上，所述低温散热器1还包括并排设置的第一低温集流管22、第二低温集流管23，所述低温散热管11两端分别连通所述第一低温集流管22和第二低温集流管23。冷却液分别从第一低温集流管22流入，随后进入低温散热管11，再从第二低温集流管23流出，如此循环，保证低温散热管11内的冷却液为流动的低温状态。
58.与低温散热器1类似的，所述发动机散热器2还包括并排设置的第一发动机集流管、第二发动机集流管，所述发动机散热管21两端分别连通所述第一发动机集流管和第二发动机集流管。
59.在形状的设置上，本发明未采用一般的直板型，所有所述低温散热管11形成低温散热板，所有所述发动机散热管21形成发动机散热板，所述低温散热板和发动机散热板呈向所述散热管3长度方向的中部拱起的外圆柱面状的弧面。弧面增加了散热管3的长度，使得冷却液在其中流动的时间更长，也在不增大整体长度的前提下增大了低温散热板和发动
机散热板的有效换热面积，保证了散热管3与散热翅片4之间的充分换热。
60.所述散热翅片4为波浪形长条片，使得翅片的长度更长，散热面积更大，所述翅片的长度方向与所述散热管3一致，所述散热翅片4与散热管3之间具有多个与所述散热管3长度方向垂直的通风口。
61.优选的，所述低温散热板位于所述弧面凸起方向的外侧。还包括风扇组件6，所述风扇组件6设于所述弧面的凹侧——即位于靠近发动机散热器2的一侧，发动机的热量散发更多，将风扇组件6设置在此处可以更快地带走多的热量；所述风扇组件6的出风口正对所述发动机散热器2，也就是正对所述通风口，避免翅片对风造成阻碍影响风速，增强了对流换热。
62.作为风扇组件6的优选实施方式，所述风扇组件6包括第二温度传感器、第一风扇61和第二风扇62，所述第二温度传感器用于检测发动机散热器2的温度并发出开关指令，所述第一风扇61和/或第二风扇62在所述第二温度传感器的控制下开始或停止工作。风扇组件6的结构贯彻了本发明中可调的换热效率的发明思路，当温度传感器检测到温度过高时，才会同时开两个风扇，否则只会开启其中一个风扇。两个风扇的功率优选为一高一低，便于在不同温度下开启不同的风扇，灵活度更高。
63.在集流管的设置上，所述第一低温集流管22和第一发动机集流管、所述第二低温集流管23和第二发动机集流管均为并排叠合设置且为一体成型件，便于制造和节省空间。
64.本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
65.一种汽车，包括所述的一体式车用散热器。这种汽车中的散热器占用空间更小，散热效率更加可调，便于在汽车中设置更多的其它部件，且车辆负荷更小。需要说明的是，本实施例中的汽车除上述的一体式车用散热器之外，其余结构均采用现有技术中的方案，在此不做赘述。
66.上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。