專利名稱：具有對流換熱功能的散熱器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及純電動汽車的空調(diào)暖風(fēng)系統(tǒng)，具體涉及一種具有對流換熱功能的散熱器裝置。
背景技術(shù)：
純電動汽車因沒有發(fā)動機而不能運用發(fā)動機冷卻水的余熱作為熱源，從而不能運用這種熱量進行純電動汽車的除霜除霧試驗。為了使得純電動汽車的除霜除霧可以滿足法規(guī)的要求，并提高乘員的舒適性，因此必須開發(fā)電動汽車的獨立的空調(diào)暖風(fēng)系統(tǒng)。電動汽車乘員艙采暖的熱源是來自具有正溫度系數(shù)特性的PTC(p0SitiVetemperature coefficient)水加熱單元,其產(chǎn)生的熱量不能直接傳遞給冷卻液,而是通過 鋁合金散熱器將熱量傳遞給冷卻液，高溫的冷卻液流經(jīng)空調(diào)HVAC系統(tǒng)的暖風(fēng)芯體之后，將熱量再傳遞給來自風(fēng)機的低溫空氣，空氣受熱之后進入乘員艙，進而完成電動汽車的除霜、除霧或者乘員的取暖需求。PTC水加熱單元產(chǎn)生的熱量由電能提供，因為散熱器換熱效率低，產(chǎn)生的熱量僅小部分被傳遞給冷卻液，大部分的熱量都被浪費，為完成電動汽車的除霜、除霧或者乘員的取暖需求需要消耗更多的電能。電動汽車實現(xiàn)除霜、除霧和舒適性需求過程中，如何將PTC水加熱單元的熱量高效地傳遞給冷卻液，以減少電能的損耗是最重要的環(huán)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種可以使電動汽車空調(diào)PTC水加熱單元的熱量被冷卻液高效地吸收的具有對流換熱功能的散熱器裝置。本發(fā)明技術(shù)方案為一種具有對流換熱功能的散熱器裝置包括具有進液口和出液口的殼體和安裝于殼體內(nèi)的散熱器，所述散熱器下部設(shè)有多個相互平行布置的用于對流換熱的散熱器肋片，相鄰散熱器肋片之間及靠近殼體的散熱器肋片與殼體內(nèi)壁之間均設(shè)有冷卻液流通通道，散熱器肋片內(nèi)部設(shè)有用于布置PTC加熱元件的安裝槽，散熱器肋片側(cè)面為呈波紋狀的換熱面。進一步地，所述波紋狀換熱面的波與波之間的連接面為圓弧面。進一步地，所述一個散熱器肋片換熱面的波峰與相鄰的另一個散熱器肋片換熱面的波峰相對應(yīng)。進一步地，所述一個散熱器肋片換熱面的波峰與相鄰的另一個散熱器肋片換熱面的波谷相對應(yīng)。進一步地，所述散熱器肋片的底部設(shè)有若干橫向或縱向的增加冷卻液擾動的凹槽。更進一步地，所述殼體內(nèi)壁與散熱器肋片相對的位置呈波紋狀，靠近殼體的散熱器肋片的換熱面的波峰與殼體的波紋狀內(nèi)壁的波谷相對應(yīng)。本發(fā)明提供了一種用于電動汽車的空調(diào)PTC鋁合金散熱器裝置，其與發(fā)熱單元和殼體組合而成一個高效換熱系統(tǒng)。該散熱器裝置具有波紋狀強化對流換熱面，結(jié)構(gòu)簡單，增加了散熱肋片流道之間湍流的生成率，降低了發(fā)熱元件和冷卻媒質(zhì)之間的熱阻，提高了鋁合金散熱器的強化對流換熱效率。這種對流換熱特征可以有效解決純電動汽車前風(fēng)窗除霜、除霧以及乘員取暖的問題。


圖I為本發(fā)明和加熱元件的裝配示意圖。圖2為本發(fā)明的散熱器示意圖。圖3為本發(fā)明散熱器肋片底部呈波紋面的示意圖。圖4為本發(fā)明散熱器肋片的局部放大圖。圖5為本發(fā)明散熱器肋片底部凹槽局部放大圖。 圖6為本發(fā)明波紋狀換熱面波峰對波峰的散熱器水平斷面示意圖。圖7為本發(fā)明波紋狀換熱面波峰對波峰的散熱器水平斷面局部放大圖。圖8為本發(fā)明波紋狀換熱面波峰對波谷的散熱器水平斷面示意圖。圖9為本發(fā)明波紋狀換熱面波峰對波谷的散熱器水平斷面局部放大圖。圖10為本發(fā)明呈正弦波換熱面波峰對波谷的散熱器水平斷面示意圖。圖11為本發(fā)明呈正弦波換熱面波峰對波谷的散熱器水平斷面局部放大圖。圖12為本發(fā)明垂向斷面輪廓示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明如圖I、圖2所示，本發(fā)明的具有對流換熱功能的散熱器裝置包括具有進液口 I和出液口 4的殼體5和安裝于殼體5內(nèi)的散熱器2,散熱器2下部設(shè)有多個相互平行布置的用于對流換熱的散熱器肋片7,相鄰散熱器肋片之間、靠近殼體的散熱器肋片與殼體內(nèi)壁之間均設(shè)有冷卻液流通通道，散熱器肋片7內(nèi)部設(shè)有用于布置PTC加熱元件3的安裝槽6，散熱器肋片7側(cè)面為呈波紋狀的換熱面8。如圖4所示，換熱面8的波與波之間的連接面為圓弧面，一個散熱器肋片換熱面的波峰11與相鄰的另一個散熱器肋片換熱面的波峰12或波谷10相對應(yīng)。為使冷卻液流動的更為順暢，將殼體內(nèi)壁14與散熱器肋片相對的位置設(shè)計呈波紋狀，靠近殼體的散熱器肋片的換熱面的波峰與殼體的波紋狀內(nèi)壁的波谷相對應(yīng)。如圖3、如圖5所示散熱器肋片的底部9在沿冷卻液的主流方向設(shè)有若干橫向的增加冷卻液擾動、加快轉(zhuǎn)熱的凹槽13。本發(fā)明的工作過程為如圖I、圖2所示，冷卻液(50%的水和50%乙二醇的混合溶液)首先流過冷卻液進口 1，然后與散熱器肋片2的波紋狀的換熱面7發(fā)生熱交換而吸熱。此時，散熱器肋片2的凹槽6已吸收了來自PTC加熱元件3的熱量。最后吸熱后的較高溫度的冷卻液經(jīng)過冷卻液出口 4流入電動汽車空調(diào)HVAC系統(tǒng)的暖風(fēng)芯體內(nèi)，進而實現(xiàn)純電動汽車的除霜和除霧以及暖風(fēng)功能。為分析實施例的差別，對局部進行剖面分析。本發(fā)明具有波紋狀強化換熱功能的散熱器裝置，其水平斷面輪廓如圖6所示，散熱器肋片局部放大如圖7所示，圖中14是殼體內(nèi)壁斷面線，15是散熱器肋片斷面線，16是加熱元件的斷面線。散熱器肋片斷面呈波紋狀線條，一個換熱面的波峰與另一個換熱面的波峰相對應(yīng)。冷卻液的過流斷面形狀呈緊縮-擴張-緊縮的形式，是不斷變化的，有效加快換熱效率。本發(fā)明具有波紋狀強化換熱功能的散熱器裝置，其水平斷面輪廓特征可以如圖8所示，散熱器肋片局部放大如圖9所示，圖中14是殼體內(nèi)壁斷面線，15是散熱器肋片斷面線，16是加熱元件的斷面線。散熱器肋片的斷面呈波紋狀線條，一個換熱面的波峰與另一個換熱面的波谷相對應(yīng)。冷卻液的過流斷形狀是一致的，流路呈現(xiàn)“小s”形式，減小冷卻液的流動阻力，使冷卻液的流動更為順暢。本發(fā)明具有波紋狀強化換熱功能的散熱器裝置，其水平斷面輪廓特征可以如圖10所示，散熱器肋片局部放大圖如圖11所示，圖中14是殼體內(nèi)壁斷面線，15是散熱器肋片斷面線，16是加熱元件的斷面線。散熱器的斷面呈完整正弦波特征，一個換熱面的波峰與另一個換熱面的波谷相對應(yīng)。冷卻液的過流斷形狀是一致的，流路呈現(xiàn)“大S”形式，使冷卻液流動順暢的同時加快換熱效率。本發(fā)明具有波紋狀強化換熱功能的散熱器裝置，其垂向端面特征的散熱器底部如 圖12所示，17是殼體底部的斷面線，18是散熱器肋片底部的紋狀輪廓線，19是加熱元件的輪廓線，波紋狀的肋片底部可以有效地增加換熱效率。
權(quán)利要求
1.一種具有對流換熱功能的散熱器裝置，包括具有進液口和出液口的殼體和安裝于殼體內(nèi)的散熱器，其特征在于所述散熱器下部設(shè)有多個相互平行布置的用于對流換熱的散熱器肋片，相鄰散熱器肋片之間以及靠近殼體的散熱器肋片與殼體內(nèi)壁之間均設(shè)有冷卻液流通通道，散熱器肋片內(nèi)部設(shè)有用于布置PTC加熱元件的安裝槽，散熱器肋片側(cè)面為呈波紋狀的換熱面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有對流換熱功能的散熱器裝置，其特征在于所述波紋狀換熱面的波與波之間的連接面為圓弧面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的具有對流換熱功能的散熱器裝置，其特征在于所述一個散熱器肋片換熱面的波峰與相鄰的另一個散熱器肋片換熱面的波峰相對應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的具有對流換熱功能的散熱器裝置，其特征在于所述一個散熱器肋片換熱面的波峰與相鄰的另一個散熱器肋片換熱面的波谷相對應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有對流換熱功能的散熱器裝置，其特征在于所述散熱器肋片的底部設(shè)有若干橫向的增加冷卻液擾動的凹槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有對流換熱功能的散熱器裝置，其特征在于所述殼體內(nèi)壁與散熱器肋片相對的位置呈波紋狀，靠近殼體的散熱器肋片的換熱面的波峰與殼體的波紋狀內(nèi)壁的波谷相對應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及純電動汽車的空調(diào)暖風(fēng)系統(tǒng)，具體涉及一種具有對流換熱功能的散熱器裝置。它包括具有進液口和出液口的殼體和安裝于殼體內(nèi)的散熱器，散熱器下部設(shè)有多個相互平行布置的用于對流換熱的散熱器肋片，相鄰散熱器肋片之間、靠近殼體的散熱器肋片與殼體內(nèi)壁之間均設(shè)有冷卻液流通通道，散熱器肋片內(nèi)部設(shè)有用于布置PTC加熱元件的安裝槽，散熱器肋片側(cè)面為呈波紋狀的換熱面。本發(fā)明的散熱器與發(fā)熱單元和殼體組合而成一個高效換熱系統(tǒng)。該散熱器裝置具有波紋狀強化對流換熱面，結(jié)構(gòu)簡單，增加了散熱肋片流道之間湍流的生成率，降低了發(fā)熱元件和冷卻媒質(zhì)之間的熱阻，提高了鋁合金散熱器的強化對流換熱效率。
文檔編號F28F7/00GK102914197SQ201210412859
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月25日
發(fā)明者蔡文新, 郭軍朝, 羅玉林, 邱翔宇, 史建鵬, 孫西峰 申請人:東風(fēng)汽車公司