專利名稱：汽車油冷器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種油冷器，具體是涉及一種汽車油冷器。
背景技術(shù)：
參照?qǐng)D1。文獻(xiàn)I “授權(quán)公告號(hào)是CN100516760C的中國(guó)專利”公開(kāi)了ー種層疊板式熱交換器，該換熱器屬于安裝在用于汽車的冷卻液冷卻器液相中的內(nèi)置式的油冷器。文獻(xiàn)公開(kāi)的層疊板式熱交換器，一端是進(jìn)油ロ 1，另一端是出油ロ 2，潤(rùn)滑油通過(guò)釬焊在一起的兩個(gè)板片5組成的空腔內(nèi)流動(dòng)，并通過(guò)板片5實(shí)現(xiàn)與外部水的隔離。由于該油冷卻器置于水箱內(nèi)部，因此水通過(guò)流道板片之間的間隙流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)換熱水與油之間的換熱。這種油冷卻器的主要問(wèn)題是水無(wú)法均勻地流過(guò)不同板片的間隙，同時(shí)較大的板片間距(3-5mm)，從而降低了換熱的效率。文獻(xiàn)2 “授權(quán)公告號(hào)是CN11833153B的中國(guó)專利”公開(kāi)了ー種汽車上的油冷卻器，屬外置式油冷器。采用水、油間隔式流動(dòng)換熱方式，逆流結(jié)構(gòu)，采用波紋結(jié)構(gòu)提高換熱。該有冷卻器的水、油進(jìn)出口分別設(shè)置于油冷卻器的四個(gè)拐角位置，減小了進(jìn)出口處的面積，此夕卜，介質(zhì)流入、流出方向與片層內(nèi)的流動(dòng)方向垂直，増大了介質(zhì)的流動(dòng)阻力。上述油冷卻器板片的焊接普遍采用釬焊的方法，該方法伴隨著釬料的熔化、流動(dòng)、潤(rùn)濕、鋪展等過(guò)程，在微細(xì)流道焊接過(guò)程中，釬料極易填充流道，造成流道的堵塞等問(wèn)題。此夕卜，釬焊會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)位置強(qiáng)度的減小，特別是在軟化油高壓條件下，有可能腔體膨脹或其它問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有層疊板式熱交換器換熱效率低的不足，本實(shí)用新型提供一種汽車油冷器。該汽車油冷器由若干層相互垂直疊加的板片組成，板片上分布有若干流道和支撐筋相間隔結(jié)構(gòu)，油流道和水流道的各流道層通過(guò)擴(kuò)散焊方式連接為整體，油、水采用正交式流動(dòng)方式，可以減小流動(dòng)阻力。油、水均在微細(xì)的矩形截面流道內(nèi)平直流道內(nèi)流動(dòng)，可以提高紊流程度，増大比表面積，進(jìn)而提高汽車油冷器的換熱效率。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種汽車油冷器，包括板片5，其特點(diǎn)是由上蓋板10、下蓋板11、水側(cè)蓋板12、油側(cè)蓋板13和至少兩塊板片5固連而成,上蓋板10和下蓋板11位于汽車油冷器的上下方向，兩塊水側(cè)蓋板12分別位于汽車油冷器的左右方向，兩塊油側(cè)蓋板13分別位于汽車油冷器的前后方向。板片5分布有若干流道14,流道14通過(guò)化學(xué)蝕刻或激光方法加工而成，形成支撐筋15、流道14、支撐筋15相間隔結(jié)構(gòu)。用作油流道14.1的板片5和用作水流道14. 2的板片5層疊式交替疊加，并且相鄰的板片5的流道14方向相互垂直。板片5上油流道14.1的兩端相互連通，一端作為進(jìn)油室6，另一端作為出油室7，進(jìn)油室6與開(kāi)ロ于油側(cè)蓋板13 —端的進(jìn)油ロ I連通，出油室7與開(kāi)ロ于油側(cè)蓋板13另ー端的出油ロ 2連通。板片5上水流道14. 2的兩端相互連通，一端作為進(jìn)水室8，另一端作為出水室9，進(jìn)水室8與開(kāi)ロ于水側(cè)蓋板12 —端的進(jìn)水口 3連通，出水室9與開(kāi)ロ于水側(cè)蓋板12另ー端的出水ロ 4連通。所述板片5的材料是金屬鋁、金屬銅、不銹鋼或者金屬鈦的任ー種。所述板片5的厚度是選取0. 5 3mm。所述流道14的高度是0. 2 2mm。所述流道14的寬度是0. 2 2mm。所述支撐筋15的寬度是0.2 2mm。本實(shí)用新型的有益效果是由于由若干層相互垂直疊加的板片組成，板片上分布有若干流道和支撐筋相間隔結(jié)構(gòu)，油流道和水流道的各流道層通過(guò)擴(kuò)散焊方式連接為整體，油、水采用正交式流動(dòng)方式，減小了流動(dòng)阻力。油、水均在微細(xì)的矩形截面流道內(nèi)平直流道內(nèi)流動(dòng)，提高了紊流程度，増大了比表面積，進(jìn)而提高了汽車油冷器的換熱效率。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明。

圖1是背景技術(shù)層疊板式熱交換器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型汽車油冷器的主視圖。圖3是圖2的A-A剖視圖。圖4是圖2的B-B剖視圖。圖5是圖3、圖4中板片的三維結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1-進(jìn)油ロ、2-出油ロ、3-進(jìn)水口、4-出水ロ、5-板片、6-進(jìn)油室、7-出油室、8-進(jìn)水室、9-出水室、10-上蓋板、11-下蓋板、12-水側(cè)蓋板、13-油側(cè)蓋板、14-流道、
14.1-油流道、14. 2-水流道、15-支撐筋。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D2 5。本實(shí)用新型汽車油冷器包括上蓋板10、下蓋板11、水側(cè)蓋板12、油側(cè)蓋板13和至少兩塊板片5，上蓋板10和下蓋板11位于汽車油冷器的上下方向，兩塊水側(cè)蓋板12分別位于汽車油冷器的左右方向，兩塊油側(cè)蓋板13分別位于汽車油冷器的前后方向。板片5分布有若干流道14，流道14通過(guò)化學(xué)蝕刻或激光方法加工而成，形成支撐筋
15、流道14、支撐筋15相間隔結(jié)構(gòu)。用作油流道14.1的板片5和用作水流道14. 2板片5層疊式交替疊加，并且相鄰的板片5的流道14方向相互垂直。板片5上油流道14.1的兩端相互連通，一端作為進(jìn)油室6,另一端作為出油室7,進(jìn)油室6與開(kāi)ロ于油側(cè)蓋板13 —端的進(jìn)油ロ I連通，出油室7與開(kāi)ロ于油側(cè)蓋板13另ー端的出油ロ 2連通。板片5上水流道14. 2的兩端相互連通,一端作為進(jìn)水室8,另一端作為出水室9,進(jìn)水室8與開(kāi)ロ于水側(cè)蓋板12 一端的進(jìn)水口 3連通，出水室9與開(kāi)ロ于水側(cè)蓋板12另ー端的出水ロ 4連通。汽車油冷器由進(jìn)油ロ1、出油ロ 2、進(jìn)水口 3、出水ロ 4、板片5、進(jìn)油室6、出油室7、進(jìn)水室8、出水室9、上蓋板10、下蓋板11、水側(cè)蓋板12、油側(cè)蓋板13組成。整個(gè)汽車油冷器采用分層實(shí)體制造方法制造，即由數(shù)層不同結(jié)構(gòu)的板片5，經(jīng)擴(kuò)散焊エ藝焊接完成包括進(jìn)油室6、出油室7、進(jìn)水室8、出水室9、板片5、上蓋板10、下蓋板11、水側(cè)蓋板12、油側(cè)蓋板13在內(nèi)的汽車油冷器整體。每層板片5制作有相應(yīng)的流道14、支撐筋15。板片15上的流道14和支撐筋15通過(guò)化學(xué)蝕刻或激光等方法加工而成，板片5厚度Dp選取0. 5-3mm,流道14高度Dc選取0. 2-2mm,流道14寬度Wc選取0. 2~2mm,支撐筋15寬度Ws選取0. 2_2mm。在疊加過(guò)程中，
由下至上依次放置的順序?yàn)橄律w板11/水流道14. 2/油流道14.1/........./水流道14. 2/
油流道14.1/上蓋板10，其中，水流道14. 2與油流道14.1為層疊式交替疊加，并且相鄰的板片5上的流道14方向相互垂直，并保持與相應(yīng)的流質(zhì)流動(dòng)方向一致。根據(jù)不同的功率要求。板片5的材料優(yōu)選鋁、銅、不銹鋼、鈦等。最后將按照順序疊加好的板片5通過(guò)真空擴(kuò)散焊方法焊接在一起。在焊接完成的汽車油冷器內(nèi)部，相鄰板片5上支撐筋15相互交錯(cuò)，形成板片5的支撐點(diǎn)，保證汽車油冷器的整體強(qiáng)度及耐壓性能。在擴(kuò)散焊整體焊接完成后，在水側(cè)蓋板12的兩端分別開(kāi)進(jìn)水口 3和出水ロ 4，在油側(cè)蓋板13的兩端分別開(kāi)進(jìn)油ロ I和出油ロ 2，并采用氬弧焊エ藝完成水側(cè)蓋板12與進(jìn)水口3和出水ロ 4的焊接，以及油側(cè)蓋板13與進(jìn)油ロ I和出油ロ 2的焊接。本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下潤(rùn)滑油的工作過(guò)程熱的潤(rùn)滑油通過(guò)位于油側(cè)蓋板13上的進(jìn)油ロ I進(jìn)入進(jìn)油室
6。由于進(jìn)油室6設(shè)計(jì)了足夠的空間使得潤(rùn)滑油能夠有效地到達(dá)周邊的流道區(qū)域，保證了潤(rùn)滑油流動(dòng)的均勻性。潤(rùn)滑油流經(jīng)進(jìn)油室6后，進(jìn)入由多個(gè)油流道14.1組成的油流道層。潤(rùn)滑油在油流道14.1內(nèi)的流動(dòng)方向?yàn)橹本€。熱潤(rùn)滑油在流經(jīng)油冷器的過(guò)程中被冷卻，冷卻后的潤(rùn)滑油到達(dá)出油室7，最后經(jīng)位于油側(cè)蓋板13的出油ロ 2流出油冷器。水的工作過(guò)程冷水通過(guò)位于水側(cè)蓋板12的進(jìn)水口 3進(jìn)入進(jìn)水室8。由于進(jìn)水室8設(shè)計(jì)了足夠的空間使得水能夠有效地到達(dá)周邊的流道區(qū)域，保證了水流動(dòng)的均勻性。水流經(jīng)進(jìn)水室8后,進(jìn)入由多個(gè)水流道14. 2組成的水流道層。水在水流道14. 2內(nèi)的流動(dòng)方向?yàn)橹本€。冷水在流經(jīng)油冷器的過(guò)程中被加熱，加熱后的熱水到達(dá)出水室9，最后經(jīng)位于水側(cè)蓋板12的出水ロ 4流出油冷器。在油冷器內(nèi)部，水、油被金屬板片5分離，因此不會(huì)出現(xiàn)兩相混合的形象，同時(shí)水可以通過(guò)上下的金屬板片5及支撐筋15吸收從油釋放的熱量，完成換熱過(guò)程。由于流道14微細(xì)，可以有效地控制水、油的流動(dòng)狀態(tài)，在低壓降、小換熱功率的條件下，可以將其控制在層流狀態(tài)；在高換熱功率的條件下，可以將其控制在湍流狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)液體內(nèi)部的充分換熱。實(shí)踐證明，板片5越多，油冷器的換熱效率高。按照下蓋板11/水流道14. 2/油流
道14.1/........./水流道14. 2/油流道14.1/上蓋板10順序疊加的油冷器，即水流道14. 2
與油流道14.1按次序疊加的油冷器，換熱效率較好。按照下蓋板11/水流道14. 2/油流道14.1/....../水流道14. 2/油流道14.1/水
流道14. 2/上蓋板10順序疊加的油冷器，即水流道14. 2在兩端，油流道14.1在中間的次序疊加的油冷器，換熱效率最好。按照下蓋板11/油流道14.1/水流道14. 2/....../油流道14.1/水流道14. 2/油
流道14.1/上蓋板10順序疊加的油冷器，即油流道14.1在兩端，水流道14. 2在中間的次序疊加的油冷器，換熱效率一般。但都比背景技術(shù)層疊板式熱交換器的換熱效率高。本實(shí)施例按照下蓋板11/水流道14. 2/油流道14.1/....../水流道14. 2/油流道
14.1/上蓋板10順序疊加形成油冷器,油冷器外形尺寸為40cmX40cmX40cm,進(jìn)油ロ1、出油ロ 2、進(jìn)水口 3、出水ロ 4分別置于油冷器水側(cè)蓋板12和油側(cè)蓋板13兩端的中心位置。[0032]為保證各通道水、油流動(dòng)分布的均勻性,進(jìn)油室6、出油室7、進(jìn)水室8、出水室9的寬度均為4mm,此外,該結(jié)構(gòu)還可以有效地減小壓カ損失。該油冷器的流道寬度為Imm,高度為Imm,連接筋寬度為0. 5mm。工作過(guò)程中，進(jìn)油ロ1、出油ロ 2、進(jìn)水口 3、出水ロ 4分別與相應(yīng)的外部管路相連。冷水由進(jìn)水口 3流入油冷器，并到達(dá)進(jìn)水室8，由于進(jìn)水室8設(shè)計(jì)了足夠的空間使得水能夠有效地到達(dá)周邊的流道區(qū)域，保證了水流分布的均勻性。水流經(jīng)進(jìn)水室8分流后，進(jìn)入不同的寬度、高度均為Imm的水流道14. 2。熱油由進(jìn)油ロ I流入油冷器，并到達(dá)進(jìn)油室6，由于進(jìn)油室6設(shè)計(jì)了足夠的空間使得油能夠有效地到達(dá)周邊的流道區(qū)域，保證了油流動(dòng)分布的均勻性。油經(jīng)進(jìn)油室分流后，進(jìn)入不同的寬度、高度均為Imm的油流道14.1。在油冷器內(nèi)部，水、油被金屬板片5分離，因此不會(huì)出現(xiàn)兩相混合的形象，同時(shí)水可以通過(guò)上下的金屬板片5及支撐筋15側(cè)面吸收從油釋放的熱量，完成換熱過(guò)程。由于流道14微細(xì)，可以有效地控制水、油的流動(dòng)狀態(tài)，在低壓降、小換熱功率的條件下，可以將其控制在層流狀態(tài)；在高換熱功率的條件下，可以將其控制在湍流狀態(tài)，已實(shí)現(xiàn)液體內(nèi)部的充分換熱。最終，被冷卻的油到達(dá)出油室7，被加熱的水到出水室9，并經(jīng)各自的出ロ流出油冷器。經(jīng)測(cè)試，該油冷器在水、油流量均為lm3/h、水\油溫差為40度的條件下，換熱功率可達(dá)10kW，油側(cè)壓降小于50kPa，水側(cè)壓降小于20kPa。在油流量均為3. 6m3/h、水\油溫差為40度的條件下，換熱功率可達(dá)20kW，油側(cè)壓降小于80kPa，水側(cè)壓降小于40kPa。
權(quán)利要求1.一種汽車油冷器，包括板片(5)，其特征在于由上蓋板(10)、下蓋板(11)、水側(cè)蓋板 (12)、油側(cè)蓋板(13)和至少兩塊板片(5)固連而成，上蓋板(10)和下蓋板(11)位于汽車油冷器的上下方向，兩塊水側(cè)蓋板(12)分別位于汽車油冷器的左右方向，兩塊油側(cè)蓋板(13) 分別位于汽車油冷器的前后方向；板片(5)分布有若干流道(14)，流道(14)通過(guò)化學(xué)蝕刻或激光方法加工而成，形成支撐筋(15)、流道(14)、支撐筋(15)相間隔結(jié)構(gòu)；用作油流道 (14.1)的板片(5)和用作水流道(14. 2)的板片(5)層疊式交替疊加，并且相鄰的板片(5)的流道(14)方向相互垂直；板片(5)上油流道(14.1)的兩端相互連通，一端作為進(jìn)油室(6)， 另一端作為出油室(7)，進(jìn)油室(6)與開(kāi)口于油側(cè)蓋板(13) —端的進(jìn)油口(I)連通，出油室 (7)與開(kāi)口于油側(cè)蓋板(13)另一端的出油口(2)連通；板片(5)上水流道(14. 2)的兩端相互連通,一端作為進(jìn)水室(8 ),另一端作為出水室(9 ),進(jìn)水室(8 )與開(kāi)口于水側(cè)蓋板(12 ) — 端的進(jìn)水口(3)連通，出水室(9)與開(kāi)口于水側(cè)蓋板(12)另一端的出水口(4)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車油冷器，其特征在于所述板片(5)的材料是金屬鋁、金屬銅、不銹鋼或者金屬鈦的任一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車油冷器，其特征在于所述板片(5)的厚度是選取O.5 3mm ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車油冷器，其特征在于所述流道(14)的高度是O.2 2mm ο
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車油冷器，其特征在于所述流道(14)的寬度是O.2 2mm ο
6.一種權(quán)利要求1所述的汽車油冷器，其特征在于所述支撐筋(15)的寬度是O. 2 2mm ο
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種汽車油冷器，用于解決現(xiàn)有層疊板式熱交換器換熱效率低的技術(shù)問(wèn)題。技術(shù)方案是由上蓋板(10)、下蓋板(11)、水側(cè)蓋板(12)、油側(cè)蓋板(13)和至少兩塊板片(5)固連而成，上蓋板(10)和下蓋板(11)位于汽車油冷器的上下方向，兩塊水側(cè)蓋板(12)分別位于汽車油冷器的左右方向，兩塊油側(cè)蓋板(13)分別位于汽車油冷器的前后方向；板片(5)分布有若干流道(14)和支撐筋(15)，形成支撐筋(15)、流道(14)相間隔結(jié)構(gòu)；用作油流道(14.1)的板片(5)和用作水流道(14.2)的板片(5)層疊式交替疊加，并且相鄰的板片(5)的流道(14)方向相互垂直。由于油、水采用正交式流動(dòng)方式，提高了汽車油冷器的換熱效率。
文檔編號(hào)F28D9/02GK202884448SQ20122058747
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月8日
發(fā)明者許華輝, 孫福 申請(qǐng)人:西安智拓精密焊接科技有限公司