车辆的制作方法

文档序号:11242893
车辆的制造方法与工艺

本发明涉及交通工具技术领域,特别是涉及一种车辆。



背景技术:

目前,发动机在工作时,其尾气是直接排放到大气中,如此不仅污染大气,而且尾气中的热量也随之排到空气中,造成热量的大量浪费。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提供一种车辆,主要目的在于解决现有发动机的尾气直接排放到大气中造成尾气中的热量浪费的技术问题。

为达到上述目的,本发明主要提供如下技术方案:

本发明的实施例提供一种车辆,包括发动机和车厢;所述车辆还包括:

换热器,其具有壳程通道和管程通道,所述管程通道的进口用于接收发动机排出的尾气;

送风装置,用于将车厢室内的空气送入所述壳程通道的进口;

散热器,设置在所述车厢内,用于接收从所述壳程通道的出口排出的气体,以向所述车厢室内散热。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

在前述的车辆中,可选的,车辆还包括:

空气过滤装置,用于对流入所述壳程通道进口的空气进行过滤。

在前述的车辆中,可选的,所述空气过滤装置包括壳体、以及设置在所述壳体内的空气过滤网,所述空气过滤装置通过所述空气过滤 网对流入所述壳程通道进口的空气进行过滤。

在前述的车辆中,可选的,所述送风装置包括风机,所述风机设置在所述壳体内,所述风机用于将车厢室内的空气送入所述壳程通道的进口。

在前述的车辆中,可选的,所述散热器包括U形管道,所述U形管道由导热材料制成;

所述U形管道的两端口封闭、且U形管道的管壁上设有多个散热孔;

所述U形管道的管壁上还设有进风口,所述进风口用于接收从所述壳程通道的出口排出的气体。

在前述的车辆中,可选的,所述换热器包括壳管、设置在所述壳管内部的换热管、设置在所述换热管端部的管板、以及盖合在所述管板一侧的端盖,所述端盖与所述管板之间形成过流空间;其中,所述换热管的内部形成所述的管程通道,所述壳管内部具有形成所述壳程通道的壳程空间;

所述换热器还包括导流结构,所述导流结构用于对所述过流空间在所述管板处泄漏的管程流体导向,以阻止所述管板处泄漏的管程流体流到所述壳程空间内。

在前述的车辆中,可选的,所述管板包括设置在所述换热管的所述端部的第一管板和第二管板;

所述第一管板与所述第二管板之间具有间隔,以在两者之间形成导流空间;

所述导流结构包括所述的导流空间、以及设置在所述壳管上且连通所述导流空间的导流口。

在前述的车辆中,可选的,所述换热管为直线型换热管,所述换热管的两端均设有所述的管板;

所述端盖的数量为两个,一个端盖设置在所述换热管的一端的管板的一侧、且两者之间形成一个所述的过流空间;另一个端盖设置在所述换热管的另一端的管板的一侧、且两者之间形成另一个所述的过 流空间。

在前述的车辆中,可选的,所述换热器还包括第一翅片;

所述第一翅片设置在所述换热管的外表面、且位于所述壳程空间内;

所述壳管上设有连通所述壳程空间的壳程进口和壳程出口;

所述第一翅片在沿第一方向上具有呈波浪状的横截面,以在所述第一方向上形成至少两个连续布置的第一U形凹槽、且所述第一U形凹槽从所述第一翅片的一端贯穿至所述第一翅片的另一端;

其中,所述第一U形凹槽的延伸方向与所述换热管的延伸方向不平行;所述壳程进口和所述壳程出口两者的中心线方向均与所述第一U形凹槽的延伸方向平行。

在前述的车辆中,可选的,所述换热管内设置有第二翅片;

所述第二翅片在第三方向上具有呈波浪状的横截面,以在所述第三方向上形成至少两个连续布置的第二U形凹槽、且所述第二U形凹槽从所述第二翅片的一端贯穿至所述第二翅片的另一端;

其中,所述第二翅片的所述一端沿所述换热管的中心线方向延伸至所述第二翅片的另一端。

借由上述技术方案,本发明车辆至少具有以下有益效果:

在本发明提供的技术方案中,送风装置可以将车厢室内的空气送入换热器的壳程通道内,壳程通道内的空气可以与换热器管程通道内的发动机尾气进行热交换,换热后的空气经壳程通道的出口可以流入散热器向车厢室内散热,特别是在环境温度较低比如冬天时可以有效提升车厢内部的温度,从而可以对发动机尾气中包含的热量进行有效地利用,避免了发动机尾气中热量的浪费。

上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明的一实施例提供的一种车辆的换热系统的结构简图;

图2是本发明的一实施例提供的一种车辆的换热系统的分解结构示意图;

图3是本发明的一实施例提供的一种阀门的平面结构示意图;

图4是本发明的一实施例提供的一种阀门的内部结构示意图;

图5是本发明的一实施例提供的一种阀门的立体结构示意图;

图6是本发明的一实施例提供的一种换热器的结构简图;

图7是本发明的一实施例提供的一种换热器隐藏壳管时的结构示意图;

图8是图7中A处的放大结构示意图;

图9是本发明的一实施例提供的一种换热器的换热管与第一翅片以及第二翅片连接的结构示意图;

图10是本发明的一实施例提供的一种换热器的换热管与第二翅片连接的结构示意图;

图11是本发明的一实施例提供的一种第二翅片的第一视角的立体结构示意图;

图12是图11中B处的放大结构示意图;

图13是本发明的一实施例提供的一种第二翅片的平面结构示意图;

图14是本发明的一实施例提供的一种第二翅片的第二视角的立体结构示意图。

附图标记:1、壳管;10、壳程空间;100、换热器;101、壳程进口;102、壳程出口;13、过孔;131、第一过孔;132、第二过孔;2、换热管;200、车厢;3、管板;31、第一管板;32、第二管板;300、送风装置;301、壳体;4、端盖;40、过流空间;400、散热器;401、U形管道;5、导流结构;51、导流空间;52、导流口;6、挡板;7、第一翅片;71、第一U形凹槽;8、第二翅片;80、第二U形凹槽;81、第二翅片的一端;82、第二翅片的另一端;800、侧壁; 801、子U形凹槽;8011、第一子U形凹槽;8012、第二子U形凹槽;900、阀门;9、壳体;91、进口;92、第一出口;93、第二出口;901、活动件;902、转轴;903、驱动机构;9031、驱动缸、9032、连杆。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。在下述说明中,不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外,一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图1和图2所示,本发明的一个实施例提出的一种车辆,包括发动机、车厢200、换热器100、送风装置300和散热器400。换热器100具有壳程通道和管程通道。管程通道的进口用于接收发动机排出的尾气。送风装置300用于将车厢200室内的空气送入壳程通道的进口。散热器400设置在车厢200内。散热器400用于接收从壳程通道的出口排出的气体,以向车厢200室内散热。

在上述示例中,送风装置300将车厢200室内的空气送入换热器100内与发动机排出的尾气进行热交换,换热后的空气再经由散热器400向车厢200室内散热。车厢200室内空气的换热流程较简单,从而换热效率相对较高,可以实现对车厢200室内温度的快速控制;并且由于可以对发动机尾气中包含的热量进行有效地利用,避免了发动机尾气中热量的浪费。

进一步的,如图2和图3所示,本发明的车辆还可以包括阀门900。阀门900包括进口91、第一出口92、和第二出口93。阀门900在第一状态时第一出口92关闭、进口91与第二出口93连通;且在第二状态时第二出口93关闭、进口91与第一出口92连通。其中,换热器100的管程通道的进口与阀门900的第一出口92连接,以通过壳体9的第一出口92接收发动机排出的尾气。

在上述提供的技术方案中,如图2所示,当需要利用换热器100 进行换热时,可以将阀门900调整至第二状态,此时第二出口93关闭、且进口91与第一出口92连通。从阀门900的进口91流入的发动机尾气经由第一出口92流入换热器100的管程通道内,换热器100正常工作;当不需要利用换热器100换热时,可以将阀门900调整至第一状态,此时第一出口92关闭、且进口91与第二出口93连通,从阀门900的进口91流入的发动机尾气经由第二出口93流出,并且换热器100停止换热。如此解决了当无法停止换热介质的供应,而又无需换热时,现有的换热器100无法切换换热介质的流向,只能继续工作进行换热的技术问题。

具体来说,当车辆在运行时,车辆的发动机一直在排出高温的尾气,尾气中含有大量的热量。当车辆室内的温度较低时,可以使用换热器100和散热器400对尾气中含有的热量进行利用,此时通过调整阀门900至第二状态,使车辆尾气进入换热器100内换热。当车辆室内的温度达到设定温度、且车辆的发动机还在排出高温尾气时,此时可以通过调整阀门900至第一状态,使车辆尾气不进入换热器100换热,而是直接排到其它地方比如大气中。

进一步的,如图3和图4所示,前述的阀门900可以包括壳体9和活动件901。壳体9内部中空。前述的进口91、第一出口92和第二出口93均设置在壳体9上,且均与壳体9内部连通。其中,活动件901用于运动至第一位置时使阀门900处于第一状态;和运动至第二位置时使阀门900处于第二状态。

这里需要说明的是:如图4所示,上述的活动件901可以呈板状,以形成挡板。

进一步的,如图4所示,前述的活动件901可以设置在壳体9内部,以使阀门900的外形看起来更加美观。

如图4所示,前述的活动件901可以为转动件,以转动至前述的第一位置和第二位置。当然,在一个替代的示例中,前述的活动件901也可以为滑动件等,具体可以根据实际需要进行设计。

如图4所示,本发明的阀门900还可以包括转轴902,转轴 902可转动地设置在壳体9上。转轴902与活动件901连接,以带动活动件901转动至前述的第一位置和第二位置。

上述的转轴902与活动件901固定连接,比如卡接或通过螺钉连接等。

为了节省人力,如图4所示,本发明的阀门900还可以包括驱动机构903。驱动机构903与转轴902连接,以驱动转轴902转动,使活动件901转动至前述的第一位置和第二位置。

在一个具体的应用示例中,如图5所示,前述的驱动机构903可以包括驱动缸9031和连杆9032。连杆9032的一端与驱动缸9031的输出端铰接,连杆9032的另一端与转轴902固定连接。其中,驱动缸9031通过连杆9032驱动转轴902转动至前述的第一位置和第二位置。在本示例中,驱动缸9031的输出端、连杆9032以及转轴902形成类似于曲柄滑块机构。驱动缸9031的输出端直线位移时,其通过连杆9032驱动转轴902转动至前述的第一位置和第二位置。

上述的驱动缸9031可以为气缸或油缸等,不过,为了保持阀门900的清洁,优选的选用气缸。

前述的驱动机构903除了可以选用驱动缸9031外,还可以选用旋转执行器或电机等。

在一个具体的应用示例中,如图4和图5所示,前述的转轴902位于壳体9内部、且一端伸出壳体9。前述的驱动缸9031和连杆9032均设置在壳体9的外部,连杆9032的所述另一端与转轴902的伸出壳体9的一端固定连接。在本示例中,通过将驱动缸9031和连杆9032设置在壳体9外部,可以减小壳体9内的换热介质对驱动缸9031和连杆9032的腐蚀,提高驱动缸9031和连杆9032的使用寿命。

本发明的车辆还可以包括空气过滤装置,空气过滤装置用于对流入壳程通道进口的空气进行过滤,以防止车厢200室内的空气中含有颗粒较大的杂质而堵塞换热器100的壳程通道。

进一步的,如图2所示,前述的空气过滤装置可以包括壳体301、以及设置在壳体301内的空气过滤网。空气过滤装置通过空气过滤网 对流入壳程通道进口的空气进行过滤。

前述的壳体301上具有进风口和出风口,空气过滤网设置在进风口与出风口之间。壳体301的出风口与换热器100的壳程通道的进口相连。

上述的送风装置300可以包括风机,风机可以设置在壳体301内,以节省空间。风机用于将车厢200室内的空气送入壳程通道的进口。

如图2所示,前述的散热器400可以包括U形管道401,U形管道401由导热材料制成,比如由铝合金材料制成。U形管道401的两端口封闭、且U形管道401的管壁上设有多个散热孔。U形管道401的管壁上还设有进风口,进风口用于接收从壳程通道的出口排出的气体。在壳程通道内换热的空气流入U形管道401后,可以经由U形管道401上的散热孔均匀地散发到车厢200室内。

上述的U形管道401可以水平地设置在车厢200内,U形管道401的一个支臂设置在车厢200的第一侧壁800上,U形管道401的另一个支臂可以设置在车厢200的第二侧壁800上。其中,第一侧壁800与第二侧壁800相对。在本示例中,通过设置的U形管道401,可以提高散热器400的散热面积,使车厢200室内可以快速升温。

如图6和图7所示,前述的换热器100可以包括壳管1、换热管2、管板3以及端盖4。换热管2设置在壳管1内部。管板3设置在换热管2的端部,比如焊接在换热管2的端部。端盖4盖合在管板3的一侧、且在两者之间形成过流空间40。壳管1内部具有形成壳程通道的壳程空间10。换热管2的内部形成前述的管程通道。

其中,如图6和图7所示,本发明的换热器100还包括导流结构5,导流结构5用于对过流空间40在管板3处泄漏的管程流体即发动机的尾气导向,以阻止管板3处泄漏的管程流体即发动机的尾气流到壳程空间10内,从而可以防止壳程流体即空气被管程流体污染而发生的中毒事件,进而提高了本发明换热器100的安全使用性能。

为了实现前述导流结构5的功能,如图6和图7所示,前述的管板3可以包括设置在换热管2的所述端部的第一管板31和第二管板 32。第一管板31与第二管板32之间具有间隔,以在两者之间形成导流空间51。前述的导流结构5包括该导流空间51、以及设置在壳管1上且连通导流空间51的导流口52。如图6和图7所示,第一管板31位于过流空间40与导流空间51之间,以分隔过流空间40和导流空间51。第二管板32位于导流空间51和壳程空间10之间,以分隔导流空间51和壳程空间10。

其中,当第一管板31上的焊点失效、且第二管板32上的焊点正常时,过流空间40内的管程流体会从第一管板31上失效的焊点处泄漏至导流空间51内,然后从壳管1上的导流口52排出换热器100。当第一管板31上的焊点和第二管板32上的焊点均失效时,由于过流空间40和壳程空间10内的压力均大于导流空间51内的压力,故过流空间40内的管程流体和壳程空间10内的壳程流体均泄漏至导流空间51,并经由导流口52排出换热器100。

这里需要说明的是:如图7所示,前述的壳程空间10内部可以设有挡板6,挡板6可提高壳程流体速度,迫使壳程流体按规定路程多次横向通过换热管2,增强壳程流体的湍流程度。

进一步的,如图6和图7所示,前述的换热管2为直线型换热管。换热管2的两端均设有前述的管板3。前述端盖4的数量为两个,一个端盖4设置在换热管2的一端的管板3的一侧、且两者之间形成一个过流空间40。另一个端盖4设置在换热管2的另一端的管板3的一侧、且两者之间形成另一个过流空间40。

其中,当每个管板3均包括第一管板31和第二管板32时,如图6所示,两个第二管板32之间形成前述的壳程空间10。

当然,在一个替代的示例中,前述的换热管2也可以为U形换热管,U型换热管2的进口和出口位于同一侧。当换热管2为U形换热管时,U形换热管2的进口端和出口端公用同一管板3,若该管板3包括第一管板31和第二管板32时,则U形换热管2的进口端和出口端也公用该管板3的第一管板31和第二管板32。

进一步的,如图7和图8所示,本发明的换热器100还可以包括 第一翅片7。第一翅片7设置在换热管2的外表面、且位于壳程空间10内。在本示例中,通过设置的第一翅片7,有助于换热管2与壳程空间10内的壳程流体热交换。

如图6和图7所示,前述的壳管1上设有连通壳程空间10的壳程进口101和壳程出口102。如图8所示,第一翅片7在沿第一方向a上具有呈波浪状的横截面,以在第一方向a上形成至少两个连续布置的第一U形凹槽71、且第一U形凹槽71从第一翅片7的一端贯穿至第一翅片7的另一端。其中,第一U形凹槽71的延伸方向与换热管2的延伸方向不平行。壳程进口101和壳程出口102两者的中心线方向均与第一U形凹槽71的延伸方向平行。优选的,如图7所示,换热管2为直线型换热管,第一U形凹槽71的延伸方向b与换热管2的延伸方向垂直,如此方便壳程流体从壳程进口101流入第一U形凹槽71内、且方便了壳程流体从第一U形凹槽71内流入壳程出口102,这样可以减小壳程流体在第一翅片7上流动的阻力。

进一步的,如图9所示,在沿第一U形凹槽71的延伸方向上,一个第一翅片7的同一侧连接有至少两个依次间隔平行排布的换热管2。如此,相当于将各换热管2位于同一侧的第一翅片7一体成型在一起,这样具有方便加工,节省加工成本的技术效果。

这里需要说明的是:当换热管2为直线型换热管时,上述的第二方向与换热管2的延伸方向垂直。

进一步的,为了提高换热效率,如图7和图9所示,前述换热管2的外表面包括相对的第一面和第二面。第一面和第二面上均设有前述的第一翅片7。

如图9和图10所述,为了进一步提高换热管2的换热效率,前述的换热管2内可以设置有第二翅片8。

如图10和图11所示,上述的第二翅片8在第三方向c上可以具有呈波浪状的横截面,以在第三方向c上形成至少两个连续布置的第二U形凹槽80、且第二U形凹槽80从第二翅片8的一端81贯穿至第二翅片8的另一端82。第二翅片8的所述一端81沿换热管2的中 心线方向延伸至第二翅片8的另一端82(如图10所示),以方便管程流体在换热管2内流动。

进一步的,如图10所示,前述的第二翅片8在第三方向c上的波峰和波谷分别与换热管2内对应的内壁接触、且固定连接,其中,通过接触可以加快第二翅片8与换热管2之间的热交换,使第二翅片8与换热管2外部的热交换效率得到提高。

优选的,前述的第二翅片8在第三方向c上的波峰和波谷分别与换热管2内对应的内壁通过焊接的方式接触、且固定连接。

如图12所示,前述的第二翅片8上还可以设有至少一个贯通相邻两个第二U形凹槽80的过孔13。

在上述提供的技术方案中,由于第二翅片8具有过孔13,并且该过孔13贯通相邻的两个第二U形凹槽80,从而当管程流体比如汽车尾气从第二翅片8的第二U形凹槽80内穿过时会在过孔13处产生涡流,该形成的涡流会使部分气流的方向发生改变,甚至使部分气流发生反向,进而使部分气流流动产生的声波的波峰与波谷能够相互叠加而达到降噪的效果。

进一步的,如图12和图13所示,前述至少两个连续布置的第二U形凹槽80在第三方向c上形成多个依次间隔布置的侧壁800。其中,相邻的两个侧壁800构成一个第二U形凹槽80的一部分,各侧壁800相互平行、且从第二翅片8的所述一端81呈波浪状地延伸至第二翅片8的所述另一端82。在本示例中,每个第二U形凹槽80均具有相对的两个支臂,上述相邻的两个侧壁800即为一个第二U形凹槽80的相对的两个支臂。

如图12和图13所示,上述的各侧壁800由于相互平行、且从第二翅片8的所述一端81呈波浪状地延伸至第二翅片8的所述另一端82,当气流沿第二U形凹槽80流动时,气流会撞击到侧壁800上形成反弹,从而使部分气流的声波的波峰与波谷相互叠加而进一步降噪。

进一步的,如图13所示,前述单个侧壁800上相邻波峰与波谷 之间的高度L为9mm,如此既可以达到降噪的效果,也不影响气流在第二翅片81内的流动速度。

当然,在一个替代的示例中,前述单个侧壁800上相邻波峰与波谷之间的高度L还可以为8mm、10mm以及8mm-10mm之间其它的数值,如此也可以达到降噪、且不影响气流在第二翅片81内流动速度的技术效果。

如图12和图14所示,前述的第二U形凹槽80包括开口朝向第二翅片8同一侧的子U形凹槽801。在一个具体的应用示例中,前述的过孔13贯穿子U形凹槽801的相对的两个侧壁800。其中,过孔13的数量为至少两个、且在子U形凹槽801的侧壁800上间隔设置。在本示例中,通过过孔13数量的增加,可以进一步提升第二翅片8的降噪效果。

进一步的,如图12和图14所示,前述子U形凹槽801的数量为至少两个。其中,相邻的两个子U形凹槽801分别取为第一子U形凹槽8011和第二子U形凹槽8012。前述的过孔13包括设置在第一子U形凹槽8011侧壁800上第一过孔131、和设置在第二子U形凹槽8012侧壁800上的第二过孔132,第一过孔131和第二过孔132两者在子U形凹槽801的延伸方向上依次交错设置,以避免第一过孔131处的气流与第二过孔132处的气流发生影响,使气流能够在第二翅片8内顺利地行进。

这里需要说明的是:上述所有的第二U形凹槽80的延伸方向均相同,且从第二翅片8的所述一端81延伸至第二翅片8的所述另一端82。

在一个具体的应用示例中,前述的第二翅片8可以由钢片制成。钢片受到气流冲击后可以发生微小的弹性形变,变形后的钢片释放弹性力时可以反弹气流,使部分气流的声波的波峰与波谷相互叠加,从而可以进一步对气流的流动进行降噪。

根据以上的实施例,本发明的车辆至少具有下列优点:

在本发明提供的技术方案中,送风装置300可以将车厢200室内 的空气送入换热器100的壳程通道内,壳程通道内的空气可以与换热器100管程通道内的发动机尾气进行热交换,换热后的空气经壳程通道的出口可以流入散热器400向车厢200室内散热,特别是在环境温度较低比如冬天时可以有效提升车厢200内部的温度,从而可以对发动机尾气中包含的热量进行有效地利用,避免了发动机尾气中热量的浪费。

这里需要说明的是:在不冲突的情况下,本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合,以达到相应的技术效果,具体对于各种组合情况在此不一一赘述。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

再多了解一些
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