一种换热器及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及交通工具技术领域，特别涉及一种换热器及车辆。


背景技术：

2.换热器是一种在不同温度的流体间实现热量传递的设备，热量从热流体传递到冷流体，使流体温度达到规定指标。换热器在发动机行业中应用范围广泛，如散热器、中冷器、机油冷却器和egr冷却器等。
3.其中，egr冷却器大多采用板式结构。板式换热器是最典型的间壁式换热器，由一组平行的薄平板叠加排列形成流动通道，是液-气进行换热的理想设备。冷、热流体由平行薄板间隔开，在板片两侧流动通过板面进行换热。
4.而水冷式中冷器的内部结构一般为平行管束。内部流体流动过程为：冷却水从入口进入中冷器较大的进水腔，通过水腔流向垂直于进气流动方向平行管束进行换热，最后汇集到出水腔经中冷器出水口流出。
5.由于重力因素与流动局部阻力等影响，现有换热器内部流体流量分布不均匀。一方面，会造成换热器局部温度过高，另一方面，也会造成换热器局部温度梯度过高，都会引起换热器开裂损坏的问题。


技术实现要素：

6.本实用新型公开了一种换热器及车辆，用于解决换热器局部温度过高和温度梯度过高的技术问题。
7.为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
8.第一方面，提供一种换热器，换热器包括：壳体，所述壳体具有换热腔，所述壳体具有进气口和出气口，所述进气口和所述出气口均与所述换热腔连通；所述换热腔内设有多个冷却结构；沿远离所述进气口的方向，所述冷却结构的间距逐渐增加，以逐渐减小流体流通的阻力，或者，所述冷却结构的换热面积逐渐增加，以抵消因流动阻力造成的换热效率的下降；通过以上两方面，沿远离进气口的方向，换热效率逐渐得到弥补，进而避免换热器局部温度过高或者局部温度梯度过高的现象。
9.可选地，所述冷却结构为换热板；所述多个冷却结构的两侧分别形成与所述进气口连通的进气道，以及，与所述出气口连通的出气道；沿远离所述进气口的方向，多个所述换热板依次间隔设置，每相邻两个所述换热板之间的距离逐渐增加。
10.可选地，沿远离所述进气口的方向，每个所述换热板与下一个换热板之间的距离均大于与上一个换热板之间的距离。
11.可选地，沿远离所述进气口的方向，相邻两个换热板之间的距离均匀增加。
12.可选地，距离最远的相邻两个换热板之间的距离为距离最近的相邻两个换热板之间的距离的2.5～3.5倍。
13.可选地，所述进气口位于所述壳体的一个预设表面；所述冷却结构为换热管，沿远
离所述预设表面的方向，所述换热管的管径逐渐增加。
14.可选地，沿远离所述预设表面的方向，下一个换热管的管径均大于上一个换热管的管径。
15.可选地，沿远离所述预设表面的方向，换热管的管径均匀增加。
16.可选地，沿所述进气口至所述出气口的方向，所述换热管的管径逐渐增加。
17.第二方面，提供一种车辆，车辆包括上述任一技术方案所述的换热器。
18.所述的车辆与上述的换热器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
19.图1为本技术实施例提供的第一种换热器的结构示意图；
20.图2为图1所示换热器的气体流道示意图；
21.图3表示图1所示换热器的气体流量分布图；
22.图4表示图1所示换热器的冷却器各流道流量均匀性偏差示意图；
23.图5为本技术实施例提供的第二种换热器的结构示意图；
24.图6表示图5所示换热器的气体流量分布图；
25.图7表示图5所示换热器的冷却器各流道流量均匀性偏差示意图。
具体实施方式
26.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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
27.结合图1至图7，本技术实施例提供的换热器包括：壳体3，壳体3具有换热腔4，壳体3具有进气口1和出气口2，进气口1和出气口2均与换热腔4连通；换热腔4内设有多个冷却结构；沿远离进气口1的方向，冷却结构的间距逐渐增加，以逐渐减小流体流通的阻力，或者，冷却结构的换热面积逐渐增加，以抵消因流动阻力造成的换热效率的下降；通过以上两方面，沿远离进气口1的方向，换热效率逐渐得到弥补，进而避免换热器局部温度过高或者局部温度梯度过高的现象。
28.在一个具体的实施例中，参考图1和图2，冷却结构为换热板8，该换热板8具体可以为换热芯片，即换热器的形式为板式换热器；多个冷却结构的两侧分别形成与进气口1连通的进气道5，以及，与出气口2连通的出气道6；沿远离进气口1的方向，多个换热板8依次间隔设置，每相邻两个换热板8之间的距离逐渐增加，如间隙g1大于间隙g2，从而，每相邻的两个换热板8之间的气体流动阻力逐渐减小，进而，可以至少在一定程度上弥补流动局部阻力造成的各层换热板8之间的内部流体流量分布不均匀影响。
29.由图3可知，气体流量分布趋于均匀；由图4可知，冷却器各流道流量均匀性偏差减小。
30.其中，每相邻两个换热板8之间的距离逐渐增加，包括至少两种情况：
31.第一种情况，沿远离进气口1的方向(a方向)，每个换热板8与下一个换热板8之间的距离均大于与上一个换热板8之间的距离，即间隙g1大于间隙g2；第二种情况，沿远离进
气口1的方向(a方向)，至少有一个换热板8与下一个换热板8之间的距离等于与上一个换热板8之间的距离，即g1等于g2。而其中，第一种情况，可以确保越远离进气口，流体流动阻力的损失得到更大的弥补。
32.在一个具体的实施例中，沿远离进气口1的方向(a方向)，相邻两个换热板8之间的距离均匀增加，如间隙g1距离与间隙g2的距离之比等于间隙g2与间隙g3的距离之比，以确保各处流体流量在被补充后趋于均匀。
33.在一个具体的实施例中，距离最远的相邻两个换热板8之间的距离为距离最近的相邻两个换热板8之间的距离的2.5～3.5倍，具体可以是2.5倍、3倍或3.5倍，以确保各处流体流量在被补充后趋于均匀。
34.在一个具体的实施例中，参考图5，冷却器为水冷式中冷器，进气口1位于壳体3的一个预设表面7；冷却结构为换热管9，沿远离预设表面7的方向，换热管9的管径逐渐增加，单个换热管9的换热面积逐渐增加，从而，远离预设表面7的换热管9与气体的换热效率增加，弥补流体阻力造成的流体流量的减少，从而，避免产生局部过热和局部温度梯度过高的现象。参考图6，气体流量分布趋于均匀；参考图7，冷却器各流道流量均匀性偏差减小。
35.在一个具体的实施例中，沿远离预设表面7的方向(b方向)，下一个换热管9的管径均大于上一个换热管9的管径，避免出现相邻的两个换热管9的外径相同的情况，从而，确保沿上述b方向，换热效率绝对增加。
36.在一个具体的实施例中，沿远离预设表面7的方向(b方向)，换热管9的管径均匀增加，以确保各处换热效率趋于均匀。
37.在一个具体的实施例中，沿进气口1至出气口2的方向(c方向)，换热管9的管径逐渐增加，进一步在该方向上通过增加换热面积弥补因流体阻力造成的流体流量损失。
38.基于相同的实用新型构思，本技术实施例还提供一种车辆，该车辆包括上述实施例提供的换热器，其有益效果参考前述实施例的换热器。
39.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。