喷气管引流散热装置及包含该散热装置的工程车辆的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种喷气管引流散热装置及包含该散热装置的工程车辆。该喷气管引流散热装置包括：散热器（10）；导风罩（20），第一端连接在散热器（10）的第一侧，用于对流经散热器（10）的空气进行导流；风扇（30），连接在导风罩（20）的第二端，用于对空气形成引流作用；以及喷气机构（40），设置在散热器（10）的与第一侧相对的第二侧，用于向散热器（10）的空气流动死角区域喷射气流。根据本实用新型的喷气管引流散热装置，能够解决现有技术中由于散热器死区的存在而导致散热器散热效率损失的问题。
【专利说明】喷气管引流散热装置及包含该散热装置的工程车辆
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及车辆散热系统领域，具体而言，涉及一种喷气管引流散热装置及包含该散热装置的工程车辆。
【背景技术】
[0002]工程车辆需要布置的东西很多，可利用空间有限，且由于车辆总长的相关法规和标准限制，使得纵置式发动机的散热系统布置空间有限，驾驶室与散热器之间的距离往往很短(少于60mm)，造成散热器周边气流不畅。
[0003]如图1所示，现有的车用散热系统一般包括中冷散热器11’、发动机冷却水散热器12’、导风罩20’、轴流风扇30’、发动机50’以及压缩空气和冷却水管路连接。发动机50’驱动轴流吸气式风扇30’将空气从驾驶室后吸入，空气快速流过中冷散热器11’和冷却水散热器12’实现热交换从而达到降低压缩空气和冷却水温度的目的。
[0004]对于图1中的散热器而言，不可避免的会产生靠近轴流风扇中心附近的空气流速大，远离轴流风扇中心的空气流速小的问题，特别是导风扇正中心和导风罩四个角落的空气流速几乎为零，即形成风速死区。由于散热器死区的存在，导致散热器散热效率损失，压缩空气和冷却水冷却效果降低，当车辆碰到恶劣工况或爬陡坡时会产生发动机功率下降和发动机水温急剧升高现象。
实用新型内容
[0005]本实用新型旨在提供一种喷气管引流散热装置及包含该散热装置的工程车辆，以解决现有技术中由于散热器死区的存在而导致散热器散热效率损失的问题。
[0006]为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种喷气管引流散热装置，包括:散热器；导风罩，第一端连接在散热器的第一侧，用于对流经散热器的空气进行导流；风扇，连接在导风罩的第二端，用于对空气形成引流作用；以及喷气机构，设置在散热器的与第一侧相对的第二侧，用于向散热器的空气流动死角区域喷射气流。
[0007]进一步地，喷气机构包括喷管，喷管具有朝向散热器的空气流动死角区域的喷口。
[0008]进一步地，喷管的喷口位置还设置有喷嘴，喷嘴的开口朝向散热器的空气流动死角区域。
[0009]进一步地，喷嘴沿远离喷管的方向的开口截面递增。
[0010]进一步地，喷管为环形喷管，喷口为多个，且分布在环形喷管上。
[0011]进一步地，喷管上还设置有连接至气源的引气管，引气管上设置有控制引气管气流通断的控制阀。
[0012]进一步地，喷气机构还包括支架，喷管通过支架固定设置在散热器上。
[0013]进一步地，风扇为轴流吸气式风扇。
[0014]进一步地，散热器包括并排设置的中冷散热器和发动机水冷散热器。
[0015]根据本实用新型的另一方面，提供了一种工程车辆，包括发动机，工程车辆还包括上述的喷气管引流散热装置，喷气管引流散热装置的风扇与发动机的转动轴驱动连接，喷气管引流散热装置的喷气机构连接至发动机的空气压缩机。
[0016]应用本实用新型的技术方案，喷气管引流散热装置包括散热器、对经过散热器的冷却空气进行导流的导风罩、用于产生引流作用的风扇以及用于向散热器的空气流动死角区域喷射气流的喷气机构。在喷气管引流散热装置工作的过程中，风扇产生引流作用，使外界空气流经散热器与散热器进行热交换，以降低散热器内的介质温度。换交热之后的空气经过导风罩的导流作用，然后通过风扇输送出去，在此过程中，喷气机构向散热器的空气流动死角区域喷射气流，在高压射流所形成的锥形表面上，由于空气粘性力的作用，会带动锥形表面外的空气运动，以此提供远大于原射流面积作用范围的驱动力，挤压前方气流加速向前推进，而后方会形成一个负压区，吸引大量来自散热器周边的气流，如果在一小段时间内持续喷射，会产生一股较强的气流冲击散热器散热死区，加速死角区域的空气流动速度，因此可以消除散热器的空气流动死角区域，使得散热器的各个部位均可以快速进行热交换，提高散热器的散热效率，降低散热器的散热效率损失。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0018]图1示出了现有技术中的散热系统的结构示意图；
[0019]图2示出了根据图1的散热系统的侧视机构示意图；
[0020]图3示出了根据本实用新型的实施例的喷气管引流散热装置的结构示意图；以及
[0021]图4示出了根据图3的实施例的喷气管引流散热装置的侧视结构示意图。
[0022]附图标记:10、散热器；20、导风罩；30、风扇；40、喷气机构；50、发动机；11、中冷散热器；12、发动机水冷散热器；41、喷管；42、喷嘴；43、引气管；44、控制阀；45、支架。
【具体实施方式】
[0023]下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0024]如图3和图4所示，根据本实用新型的实施例，喷气管引流散热装置包括散热器
10、导风罩20、风扇30和喷气机构40。
[0025]散热器10用于与流经其的外部空气进行热交换，以对散热器内的介质进行降温。优选地，散热器10包括并排设置的中冷散热器11和发动机水冷散热器12，其中，中冷散热器11用于对压缩空气进行降温，发动机水冷散热器12用于对发动机冷却水进行降温。导风罩20的第一端连接在散热器10的第一侧，用于对散热器10冷却后的空气进行导流，增加空气流动的速率和散热器10换热的效率。风扇30连接在导风罩20的第二端，用于形成引流作用，使空气从外界吸入，流经散热器10并与散热器10进行换热。优选地，风扇30为轴流吸气式风扇。喷气机构40设置在散热器10的与第一侧相对的第二侧,用于向散热器10的空气流动死角区域喷射气流，以避免在散热器10上存在空气流动死角区域而导致无法进行正常换热。[0026]在空气流动的过程中，由于散热器本身的结构限制，使得散热器的一些部位形成的区域内空气无法进入循环，形成风速死区，且新进的空气也无法流经该区域而使该区域内的空气参与散热循环，这一区域即为空气流动死角区域。空气流动死角区域内的空气无法参与空气的流动循环，因此会对散热器的空气流动死角区域的散热造成不利影响。
[0027]在喷气管引流散热装置工作的过程中，风扇30产生引流作用，使外界空气流经散热器10并与散热器10进行热交换，以降低散热器10内的介质温度。热换交之后的空气经过导风罩20的导流作用，然后通过风扇30输送出去,在此过程中，喷气机构40向散热器10的空气流动死角区域喷射气流，对散热器10的空气流动死角区域的气体形成引导作用，并加速死角区域的空气流动速度，因此可以消除散热器10的空气流动死角区域，使得散热器10的各个部位均可以快速进行热交换，提高散热器10的散热效率，降低散热器10的散热效率损失。
[0028]喷气机构40包括喷管41，喷管41具有朝向散热器10的空气流动死角区域的喷口。该喷口可以为薄壁小孔，此时喷嘴的引风量可以根据数学公式进行计算，具体公式如下:
[0029]Q = k]kz-1Kfy (I)
[0030]式中，Q为引风量& k2分别为与喷嘴和喷管有关的系数；Λ P为气源气压。根据公式I可知，在相同气压下，合理设置喷嘴的直径、角度和喷管的位置可以获得一个最佳的引风量，从而最大地提高散热器散热效率。
[0031 ] 喷管41的喷口位置还可以设置喷嘴42，喷嘴42的开口朝向散热器10的空气流动死角区域，以便控制喷管41内的气流流出方向，保证向散热器10的空气流动死角区域提供喷射气流。优选地，喷嘴42沿远离喷管41的方向的开口截面递增,可以增大气体流出的面积，增大气体流动的覆盖面，提高喷射气流对散热器10的空气流动死角区域的引流作用和加速作用。
[0032]优选地，喷管41为环形喷管，喷口为多个，均匀分布在环形喷管上。喷管41的布置方式也可以为其它方式，只要能够保证喷管41可以向散热器10的空气流动死角区域提供足够的喷射气流，以防止散热器仍然存在死角区域即可。
[0033]喷管41上还可以设置连接至气源的引气管43，引气管43上设置有控制引气管43通断的控制阀44。该控制阀44可以根据发动机的水温控制阀门的开闭，从而能够提高喷气机构40的工作效率，减少喷气机构40在无需工作时的能量浪费。喷管41上也可以直接设置气源接口，气源直接通过连接管路连接在喷管41上，向喷管41提供喷射气流。
[0034]优选地，喷气机构40还包括支架45，喷管41通过支架45固定设置在散热器10上。支架45设置在喷气机构40和散热器10之间，并在喷气机构40与散热器10之间形成气体扩散空间，使得气体从喷气机构40喷出后可以有足够的扩散距离覆盖散热器10的死角区域，提高喷气机构40的工作效率。在其它实施例中，喷气机构40也可以通过其它方式固定设置在散热器10上。
[0035]本实施例的喷气机构40还可以包括一个驱动机构，该驱动机构用于为风扇30提供转动能量，使风扇30能够起到引流作用。
[0036]根据本实用新型的实施例，工程车辆包括发动机50，还包括上述的喷气管引流散热装置，喷气管引流散热装置的风扇30与发动机50的转动轴驱动连接，并将发动机50作为风扇30的驱动机构，因此，无需增加额外的驱动机构即可，使得喷气机构40的结构更加简单，安装使用更加方便。当发动机水温达到设定温度时，控制阀44开启，喷嘴42向散热器10的死角区域喷射高压空气，引导周边气流并加速空气流动，从而达到迅速降低散热器10温度的目的。
[0037]优选地，喷气管引流散热装置的喷气机构40连接至发动机50的空气压缩机，并以空气压缩机内的压缩空气作为喷气机构40的气源，因此无需提供额外的气源，结构简单，实施方便。
[0038]从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果:
[0039]1、本实用新型是通过在散热器死角区域布置喷管和喷嘴引导气流并加速死区空气流动，从而提高散热器的散热效率，能迅速降低压缩空气和冷却水温度，避免车辆爬陡坡功率下降和冒黑烟现象。
[0040]2、本实用新型利用自身发动机的空气压缩机提供的气源作为引流气源，不需额外的打气装置，结构简单、实施方便。
[0041]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种喷气管引流散热装置，其特征在于，包括: 散热器(10)； 导风罩(20)，第一端连接在所述散热器(10)的第一侧，用于对流经所述散热器(10)的空气进行导流； 风扇(30)，连接在所述导风罩(20)的第二端，用于对空气形成引流作用；以及 喷气机构(40),设置在所述散热器(10)的与第一侧相对的第二侧,用于向所述散热器(10)的空气流动死角区域喷射气流。
2.根据权利要求1所述的喷气管引流散热装置，其特征在于，所述喷气机构(40)包括喷管(41)，所述喷管(41)具有朝向所述散热器(10)的空气流动死角区域的喷口。
3.根据权利要求2所述的喷气管引流散热装置，其特征在于，所述喷管(41)的喷口位置还设置有喷嘴(42)，所述喷嘴(42)的开口朝向散热器(10)的空气流动死角区域。
4.根据权利要求3所述的喷气管引流散热装置，其特征在于，所述喷嘴(42)沿远离所述喷管(41)的方向的开口截面递增。
5.根据权利要求2所述的喷气管引流散热装置，其特征在于，所述喷管(41)为环形喷管，所述喷口为多个，且分布在所述环形喷管上。
6.根据权利要求2所述的喷气管引流散热装置，其特征在于，所述喷管(41)上还设置有连接至气源的引气管(43)，所述引气管(43)上设置有控制所述引气管(43)气流通断的控制阀(44)。
7.根据权利要求2所述的喷气管引流散热装置，其特征在于，所述喷气机构(40)还包括支架(45 )，所述喷管(41)通过所述支架(45 )固定设置在所述散热器(10 )上。
8.根据权利要求1所述的喷气管引流散热装置，其特征在于，所述风扇(30)为轴流吸气式风扇。
9.根据权利要求1所述的喷气管引流散热装置，其特征在于，所述散热器(10)包括并排设置的中冷散热器(11)和发动机水冷散热器(12)。
10.一种工程车辆，包括发动机(50)，其特征在于，所述工程车辆还包括权利要求1至9中任一项所述的喷气管引流散热装置，所述喷气管引流散热装置的风扇(30)与所述发动机(50)的转动轴驱动连接，所述喷气管引流散热装置的喷气机构(40)连接至所述发动机(50)的空气压缩机。
【文档编号】F01P11/10GK203584561SQ201320775022
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】吴崇辉, 冯科喜, 姜方宁, 王启涛 申请人:中联重科股份有限公司