本实用新型属于车辆散热技术领域,具体公开了一种用于为车辆散热的换热装置。
背景技术:
车辆冷却系统通常包括冷凝器、散热器、水泵、压缩机、蒸发器、鼓风机、冷却风扇、前端模块支架、管路等部件。冷凝器、散热器,以及冷却风扇等部件通常集成在一起,并固定在车辆前端的模块支架上,以构成所述冷却系统中的冷却模块。
现有技术中的冷却模块一般为固定不动的结构,无法实现进气调节的效果,从而影响冷却模块的冷却效果。冷却效率较低的冷却模块,严重限制了车辆在高温环境或高负荷状态下的运行,并对车辆的安全行驶构成重大的安全隐患。
尤其是在大力发展新能源车辆的现在,由于电能发动机不再如传统的燃油发动机那样需要不断鼓入新鲜空气助燃,新能源车辆的进气格栅越来越小,对车辆冷却模块的冷却效率进一步地提出了更高的要求。
因此,本领域亟需一种具有更强散热效果的冷却模块,以确保车辆在高温环境或高负荷状态下的正常运行。
技术实现要素:
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览,并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
为了进一步提升车辆的散热能力,本实用新型提供了一种换热装置,通过调节该换热装置内部散热器或冷凝器安装位置的方式来增强其冷却效果,以确保车辆在高温环境或高负荷状态下的正常运行。
本实用新型提供的上述换热装置,位于车辆的车头部,车外气流通过上述车头部的进气格栅流经上述换热装置,上述换热装置包括第一换热器和第二换热器,上述第一换热器在上述车辆的行驶方向上位于上述第二换热器与上述进气格栅之间,
上述换热装置还包括驱动机构,上述驱动机构可以安装在上述第一换热器与上述第二换热器中的一个,以驱动上述第一换热器与上述第二换热器中的一个在其所在平面内移动,上述第一换热器与上述第二换热器之间的相对位置具有交错状态和重叠状态,
在上述交错状态下,通过上述进气格栅的至少部分车外气流可以直接流经上述第二换热器;以及
在上述重叠状态下,通过上述进气格栅的车外气流可以在流经上述第一换热器后,再流经上述第二换热器。
优选地,在本实用新型提供的上述换热装置中,上述进气格栅的高度可以小于上述换热装置的高度;以及
上述驱动机构可以安装在上述第一换热器与上述第二换热器中的一个的两侧侧边,以驱动上述第一换热器与上述第二换热器中的一个在其所在平面内上下移动。
优选地,在本实用新型提供的上述换热装置中,上述第二换热器可以与上述进气格栅在上述行驶方向上的投影具有重叠部分;以及
上述驱动机构安装在上述第一换热器的两侧侧边,以驱动上述第一换热器在其所在平面内上下移动。
优选地,在本实用新型提供的上述换热装置中,在上述交错状态下,上述第一换热器可以完全让出上述第二换热器的重叠部分;以及
在上述重叠状态下,上述第一换热器可以完全遮挡上述第二换热器的重叠部分。
可选地,在本实用新型提供的上述换热装置中,在上述交错状态下,上述第一换热器也可以部分让出上述第二换热器的重叠部分;以及
在上述重叠状态下,上述第一换热器也可以完全遮挡上述第二换热器的重叠部分。
可选地,在本实用新型提供的上述换热装置中,部分进气格栅区域可以与上述第一换热器在上述行驶方向上的投影重叠;
上述驱动机构可以安装在上述第二换热器的两侧侧边,以驱动上述第二换热器在其所在平面内上下移动;以及
在上述交错状态下,上述第一换热器遮挡上述部分进气格栅区域,通过上述部分进气格栅区域的车外气流可以在流经上述第一换热器后,再流经上述第二换热器,通过上述进气格栅其余部分的车外气流可以直接流经上述第二换热器。
可选地,在本实用新型提供的上述换热装置中,上述驱动机构可以为电机驱动的齿轮,上述齿轮可以在配套的齿条上旋转以带动上述第一换热器与上述第二换热器中的一个在其平面内移动。
可选地,在本实用新型提供的上述换热装置中,上述驱动机构可以包括液压杆或电磁伸缩杆。
可选地,在本实用新型提供的上述换热装置中,上述第一换热器可以为冷凝器,上述第二换热器可以为散热器;或
上述第一换热器也可以为散热器,相应的,上述第二换热器也可以为冷凝器。
可选地,在本实用新型提供的上述换热装置中,上述换热装置还可以包括抽气风扇,上述第一换热器和上述第二换热器在上述行驶方向上位于上述抽气风扇和上述进气格栅之间。
基于以上描述,本实用新型的有益效果在于:能够通过调节该换热装置内部散热器或冷凝器安装位置的方式来增强其冷却效果,以确保车辆在高温环境或高负荷状态下的正常运行。
附图说明
在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后,能够更好地理解本实用新型的上述特征和优点。在附图中,各组件不一定是按比例绘制,并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
图1示出了本实用新型第一实施例提供的换热装置的俯视示意图。
图2示出了本实用新型第一实施例提供的换热装置的侧视示意图。
图3示出了本实用新型第一实施例提供的换热装置的正视示意图。
图4示出了本实用新型第二实施例提供的换热装置的俯视示意图。
图5示出了本实用新型第二实施例提供的换热装置的侧视示意图。
图6示出了本实用新型第三实施例提供的换热装置的俯视示意图。
图7示出了本实用新型第三实施例提供的换热装置的侧视示意图。
图8示出了本实用新型第四实施例提供的换热装置的俯视示意图。
图9示出了本实用新型第四实施例提供的换热装置的侧视示意图。
附图标记:
1 冷凝器;
2 散热器;
3 齿轮;
4 齿条;
5 进气格栅;
6 抽气风扇;
7 车外气流。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合优选实施例一起介绍,但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反,结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解,以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外,为了避免混乱或模糊本实用新型的重点,有些具体细节将在描述中被省略。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
另外,在以下的说明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“水平”、“垂直”应被理解为该段以及相关附图中所绘示的方位。此相对性的用语仅是为了方便说明之用,其并不代表其所叙述的装置需以特定方位来制造或运作,因此不应理解为对本实用新型的限制。
能理解的是,虽然在此可使用用语“第一”、“第二”、“第三”等来叙述各种组件、区域、层和/或部分,这些组件、区域、层和/或部分不应被这些用语限定,且这些用语仅是用来区别不同的组件、区域、层和/或部分。因此,以下讨论的第一组件、区域、层和/或部分可在不偏离本实用新型一些实施例的情况下被称为第二组件、区域、层和/或部分。
尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作,但是应理解并领会,这些方法不受动作的次序所限,因为根据一个或多个实施例,一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。
为了进一步提升车辆的散热能力,本实用新型提供了几种换热装置的实施例,通过调节该换热装置内部散热器或冷凝器与上述进气格栅之间的相对位置的方式来增强其冷却效果,以确保车辆在高温环境或高负荷状态下的正常运行。
如图1所示,本实用新型的一个实施例提供的上述换热装置,位于车辆的车头部,车外气流7通过上述车头部的进气格栅5流经上述换热装置。
上述换热装置可以包括冷凝器1和散热器2。以上述车辆的车尾到车头的方向为其行驶方向,上述冷凝器1在上述行驶方向上,位于上述散热器2与上述进气格栅5之间。
上述换热装置还包括驱动机构,上述驱动机构可以由电机驱动的齿轮3和配套的齿条4构成。上述驱动机构的齿轮3可以安装在上述冷凝器1上,而上述配套的齿条4则可以安装在车辆的车身上,由上述齿轮3在配套的齿条4上旋转,以带动上述冷凝器1在垂直于车辆行驶方向的平面内移动。
本领域的技术人员可以理解,上述由电机驱动的齿轮3和配套的齿条4构成的驱动机构,由于其结构简单,占用空间较小,可靠性较佳,为驱动机构的较优具体实施方式。此外,由于车身上较为平整的位置相对较多,而冷却模块尺寸相对较小,且不规则,本优选方式将上述齿条4安装在车辆的车身上,而将上述齿轮3安装在上述冷凝器1上的方案,可以进一步方便上述换热装置的安装,并减少在安装过程中的损坏概率。在其他实施例中,上述驱动机构也可以采用液压杆、电磁伸缩杆或其他形式的驱动部件来驱动上述冷凝器1。
如图2所示,在本实施例提供的上述换热装置中,上述进气格栅5的高度可以小于上述冷凝器1的高度。上述散热器2与上述进气格栅5在上述行驶方向上的投影具有重叠部分,即上述进气格栅5由前向后的投影,至少能与上述散热器2部分重叠。
在上述移动冷凝器1的实施例中,散热器2与进气格栅5之间相对保持固定。因此,在散热器2至少有部分区域与进气格栅5重叠的情况下,使得流过进气格栅5的车外气流7能够在冷凝器1不遮挡散热器2的情况下直接流经散热器2。
如图3所示,相应于本实施例中这种特定的结构,以上述电机驱动的齿轮3和配套的齿条4为例的驱动机构可以设置在冷凝器1的两侧侧边,以驱动上述冷凝器1在其所在的垂直于车辆行驶方向的平面内上下移动。
通过上述上下移动,上述冷凝器1可以完全遮挡上述散热器2与上述进气格栅5的重叠部分,以构成重叠状态。在上述重叠状态下,通过上述进气格栅5的车外气流7只能在流经上述冷凝器1后,再流经上述散热器2,从而充分保证了上述冷凝器1的冷却效果。然而,由于流经上述冷凝器1后,再流经上述散热器2的气流普遍风速较小且温度较高,对上述散热器2的冷却效果就会较弱。
相应地,上述冷凝器1也可以通过上述上下移动,完全让出上述散热器2与上述进气格栅5的重叠部分,以构成交错状态。在上述交错状态下,通过上述进气格栅5的全部车外气流7可以不用流经上述冷凝器1,而是直接流经上述散热器2,从而在保证冷凝器1冷却效果的同时,提高上述散热器2的冷却效果。上述直接流经上述散热器2的气流具有较高的风速和较低的温度,因此对上述散热器2的冷却效果较强。
通过这种调节冷凝器1安装高度的方式,能够便于车辆或驾驶人员自由地分配冷却气流,将通过上述进气格栅5的车外气流7分配给更需要冷却的冷凝器1或散热器2,从而进一步优化上述换热装置的冷却能力。
本领域的技术人员可以理解,上述上下移动冷凝器1的方案,只是本实施例中相应于上述进气格栅5的高度小于上述冷凝器1的高度的具体方案。在其他实施例中,上述冷凝器1的移动方向也可以相应于上述进气格栅5的具体形状(例如:上述进气格栅5的宽度小于上述冷凝器1的宽度,则可以驱动上述冷凝器1在垂直于车辆行驶方向的平面内左右移动),以及车辆冷却系统的具体结构,在垂直于上述车辆行驶方向的平面内,向任意方向移动(例如:左-右、左上-右下、右上-左下等)。
本领域的技术人员还可以理解,在上述交错状态下,上述冷凝器1完全让出上述散热器2与上述进气格栅5的重叠部分,只是本实施例中的一种用于充分提升散热器2散热能力的具体方案。在其他实施例中,在上述交错状态下,上述冷凝器1也可以只让出上述散热器2与上述进气格栅5的部分重叠部分,从而使通过上述部分进气格栅5区域的车外气流7流经上述冷凝器1后,再流经上述散热器2;而通过上述进气格栅5其余部分的车外气流7直接流经上述散热器2,以起到冷却上述散热器2的作用。在上述状态下,流经进气格栅5的部分车外气流7直接流经散热器2,另一部分车外气流7直接流经冷凝器1,能够兼顾冷凝器1和散热器2两者的散热。
如图2和图3所示,在本实施例提供的上述换热装置中,为了进一步提升上述车外气流7在上述换热装置中的风速,以进一步提升上述换热装置的散热能力,上述散热器2的后端还可以设有抽气风扇6。上述冷凝器1和上述散热器2在上述车辆的行驶方向上,位于上述抽气风扇6和上述进气格栅5之间。
本领域的技术人员可以理解,设于上述冷凝器后的上述抽气风扇6,只是本实施例的一种优选方案,用于提高上述换热装置末端的风速,以提升其散热能力。在其他实施例中,上述抽气风扇6也可以有多个;还可以设置在上述换热装置的不同位置,例如:上述冷凝器1与上述散热器2之间等。可以理解的是,即使不设置上述抽气风扇6,上述换热装置也能实现上述通过调节该换热装置内部冷凝器1的安装位置,以增强其冷却效果的目的。
由于车辆的冷凝器1中往往会具有许多刚性结构的管道,频繁移动上述冷凝器1可能会缩短上述冷凝器1的使用寿命。为了进一步延长上述冷凝器1的使用寿命,本实用新型还提供了另一种换热装置的实施例。
如图4和图5所示,在本实用新型的另一个实施例提供的上述换热装置中,上述散热器2在上述行驶方向上,位于上述冷凝器1与上述进气格栅5之间。
上述驱动机构可以设置在散热器2的两侧侧边,以驱动上述散热器2在其所在的垂直于车辆行驶方向的平面内上下移动。使得冷凝器1保持不动,以提高冷凝器1的使用寿命。
上述进气格栅5的高度可以小于上述散热器2的高度。上述冷凝器1与上述进气格栅5在上述行驶方向上的投影具有重叠部分,即上述进气格栅5由前向后的投影,至少能与上述冷凝器1部分重叠。
在上述移动散热器2的实施例中,冷凝器1与进气格栅5之间相对保持固定。因此,在冷凝器1至少有部分区域与进气格栅5重叠的情况下,使得流过进气格栅5的车外气流7能够在散热器2不遮挡冷凝器1的情况下直接流经冷凝器1。通过上述上下移动,上述散热器2可以完全遮挡上述冷凝器1与上述进气格栅5的重叠部分,以构成重叠状态。在上述重叠状态下,通过上述进气格栅5的车外气流7只能在流经上述散热器2后,再流经上述冷凝器1,从而充分保证了上述散热器2的冷却效果。然而,由于流经上述散热器2后,再流经上述冷凝器1的气流普遍风速较小且温度较高,对上述冷凝器1的冷却效果就会较弱。
相应地,上述散热器2也可以通过上述上下移动,完全让出上述冷凝器1与上述进气格栅5的重叠部分,以构成交错状态。在上述交错状态下,通过上述进气格栅5的全部车外气流7可以不用流经上述散热器2,而是直接流经上述冷凝器1,从而在保证散热器2冷却效果的同时,提高上述冷凝器1的冷却效果。上述直接流经上述冷凝器1的气流具有较高的风速和较低的温度,因此对上述冷凝器1的冷却效果较强。
本领域的技术人员可以理解,上述上下移动散热器2的方案,只是本实施例中相应于上述进气格栅5的高度小于上述散热器2的高度的具体方案。在其他实施例中,上述散热器2的移动方向也可以相应于上述进气格栅5的具体形状(例如:上述进气格栅5的宽度小于上述散热器2的宽度,则可以驱动上述散热器2在垂直于车辆行驶方向的平面内左右移动),以及车辆冷却系统的具体结构,在垂直于上述车辆行驶方向的平面内,向任意方向移动(例如:左-右、左上-右下、右上-左下等)。
本领域的技术人员还可以理解,在上述交错状态下,上述散热器2完全让出上述冷凝器1与上述进气格栅5的重叠部分,只是本实施例中的一种用于充分提升冷凝器1散热能力的具体方案。在其他实施例中,在上述交错状态下,上述散热器2也可以只让出上述冷凝器1与上述进气格栅5的部分重叠部分,从而使通过上述部分进气格栅5区域的车外气流7流经上述散热器2后,再流经上述冷凝器1;而通过上述进气格栅5其余部分的车外气流7直接流经上述冷凝器1,以起到冷却上述冷凝器1的作用。在上述状态下,流经进气格栅5的部分车外气流7直接流经冷凝器1,另一部分车外气流7直接流经散热器2,能够兼顾冷凝器1和散热器2两者的散热。
通过这种移动散热器2的方式,能够在不移动上述冷凝器1以提升其使用寿命的前提下,便于车辆或驾驶人员自由地分配冷却气流,将通过上述进气格栅5的车外气流7分配给更需要冷却的冷凝器1或散热器2,从而进一步优化上述换热装置的冷却能力。
通常情况下,在车辆的冷却系统中,冷凝器1的发热功率往往会大于散热器2的发热功率。因此,为了在保证所述冷凝器1使用寿命的前提下,进一步提升对所属冷凝器1的散热能力,本实用新型还提供了另一种换热装置的实施例。
如图6和图7所示,在本实用新型的另一个实施例提供的上述换热装置中,上述冷凝器1在上述行驶方向上,位于上述散热器2与上述进气格栅5之间。
上述驱动机构可以设置在散热器2的两侧侧边,以驱动上述散热器2在其所在的垂直于车辆行驶方向的平面内上下移动。
上述进气格栅5的高度可以小于上述冷凝器1的高度。仅部分上述进气格栅5与上述冷凝器1在上述车辆行驶方向上的投影重叠,即上述冷凝器1在上述车辆行驶方向上的投影未完全覆盖上述进气格栅5。
由于仅部分上述进气格栅5与上述冷凝器1在上述车辆行驶方向上的投影重叠,上述冷凝器1无法完全遮挡上述进气格栅5。如图7示出的在上述交错状态下,在上述冷凝器1遮挡上述部分进气格栅5区域中,通过上述部分进气格栅区域5的车外气流7流经上述冷凝器1后,再流经上述散热器2;而通过上述进气格栅5其余部分的车外气流7,则直接流经上述散热器2。
本领域的技术人员可以理解,上述上下移动散热器2的方案,只是本实施例中相应于上述进气格栅5的高度小于上述冷凝器1的高度的具体方案。在其他实施例中,上述散热器2的移动方向也可以相应于上述进气格栅5的具体形状(例如:上述进气格栅5的宽度小于上述冷凝器1的宽度,则可以驱动上述散热器2在垂直于车辆行驶方向的平面内左右移动),以及车辆冷却系统的具体结构,在垂直于上述车辆行驶方向的平面内,向任意方向移动(例如:左-右、左上-右下、右上-左下等)。
上述散热器2可以根据其各部分区域的局部温度的情况,通过上述上下移动的方式,将局部温度最高的部分区域,移动到未被上述冷凝器1遮挡的位置。这种利用直接从上述进气格栅5流入的风速较高、温度较低的车外气流7,重点冷却上述散热器2的局部高温位置的方案,可以在保证所述冷凝器1使用寿命的前提下,进一步便于车辆或驾驶人员自由地分配冷却气流,从而进一步优化上述换热装置的冷却能力。
相应于上述三种实施例,如图8和图9所示,本实用新型还能提供另一个上述换热装置的实施例。
在本实施例提供的上述换热装置中,上述散热器2在上述行驶方向上,位于上述冷凝器1与上述进气格栅5之间。
上述驱动机构可以设置在冷凝器1的两侧侧边,以驱动上述冷凝器1在其所在的垂直于车辆行驶方向的平面内上下移动。
上述进气格栅5的高度可以小于上述散热器2的高度。仅部分上述进气格栅5与上述散热器2在上述车辆行驶方向上的投影重叠,即上述散热器2在上述车辆行驶方向上的投影未完全覆盖上述进气格栅5。由于仅部分上述进气格栅5与上述散热器2在上述车辆行驶方向上的投影重叠,上述散热器2无法完全遮挡上述进气格栅5。如图9示出的在上述交错状态下,在上述散热器2遮挡上述部分进气格栅5区域中,通过上述部分进气格栅区域5的车外气流7流经上述散热器2后,再流经上述冷凝器1;而通过上述进气格栅5其余部分的车外气流7,则直接流经上述冷凝器1。
本领域的技术人员可以理解,上述上下移动冷凝器1的方案,只是本实施例中相应于上述进气格栅5的高度小于上述散热器2的高度的具体方案。在其他实施例中,上述冷凝器1的移动方向也可以相应于上述进气格栅5的具体形状(例如:上述进气格栅5的宽度小于上述散热器2的宽度,则可以驱动上述冷凝器1在垂直于车辆行驶方向的平面内左右移动),以及车辆冷却系统的具体结构,在垂直于上述车辆行驶方向的平面内,向任意方向移动(例如:左-右、左上-右下、右上-左下等)。
上述冷凝器1可以根据其各部分区域的局部温度的情况,通过上述上下移动的方式,将局部温度最高的部分区域,移动到未被上述散热器2遮挡的位置。这种利用直接从上述进气格栅5流入的风速较高、温度较低的车外气流7,重点冷却上述冷凝器1的局部高温位置的方案,可以便于车辆或驾驶人员自由地分配冷却气流,从而优化上述换热装置的冷却能力。
基于以上描述,本领域的技术人员可以理解,本实用新型的上述四个实施例提供的上述换热装置,能够通过调节该换热装置内部散热器或冷凝器与上述进气格栅5之间的相对位置的方式来增强其冷却效果,以确保车辆在高温环境或高负荷状态下的正常运行。而具有更强冷却效果的换热装置,在保证车辆安全行驶的同时,还能允许车辆进气格栅的进一步缩小,以减小整车的行驶阻力,从而提高经济性。
提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的,且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此,本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计,而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。