噴氣管引流散熱裝置及包含該散熱裝置的工程車輛的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種噴氣管引流散熱裝置及包含該散熱裝置的工程車輛。該噴氣管引流散熱裝置包括：散熱器（10）；導風罩（20），第一端連接在散熱器（10）的第一側(cè)，用于對流經(jīng)散熱器（10）的空氣進行導流；風扇（30），連接在導風罩（20）的第二端，用于對空氣形成引流作用；以及噴氣機構(gòu)（40），設置在散熱器（10）的與第一側(cè)相對的第二側(cè)，用于向散熱器（10）的空氣流動死角區(qū)域噴射氣流。根據(jù)本實用新型的噴氣管引流散熱裝置，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中由于散熱器死區(qū)的存在而導致散熱器散熱效率損失的問題。
【專利說明】噴氣管引流散熱裝置及包含該散熱裝置的工程車輛
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及車輛散熱系統(tǒng)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種噴氣管引流散熱裝置及包含該散熱裝置的工程車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]工程車輛需要布置的東西很多，可利用空間有限，且由于車輛總長的相關(guān)法規(guī)和標準限制，使得縱置式發(fā)動機的散熱系統(tǒng)布置空間有限，駕駛室與散熱器之間的距離往往很短(少于60mm)，造成散熱器周邊氣流不暢。
[0003]如圖1所示，現(xiàn)有的車用散熱系統(tǒng)一般包括中冷散熱器11’、發(fā)動機冷卻水散熱器12’、導風罩20’、軸流風扇30’、發(fā)動機50’以及壓縮空氣和冷卻水管路連接。發(fā)動機50’驅(qū)動軸流吸氣式風扇30’將空氣從駕駛室后吸入，空氣快速流過中冷散熱器11’和冷卻水散熱器12’實現(xiàn)熱交換從而達到降低壓縮空氣和冷卻水溫度的目的。
[0004]對于圖1中的散熱器而言，不可避免的會產(chǎn)生靠近軸流風扇中心附近的空氣流速大，遠離軸流風扇中心的空氣流速小的問題，特別是導風扇正中心和導風罩四個角落的空氣流速幾乎為零，即形成風速死區(qū)。由于散熱器死區(qū)的存在，導致散熱器散熱效率損失，壓縮空氣和冷卻水冷卻效果降低，當車輛碰到惡劣工況或爬陡坡時會產(chǎn)生發(fā)動機功率下降和發(fā)動機水溫急劇升高現(xiàn)象。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型旨在提供一種噴氣管引流散熱裝置及包含該散熱裝置的工程車輛，以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于散熱器死區(qū)的存在而導致散熱器散熱效率損失的問題。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種噴氣管引流散熱裝置，包括:散熱器；導風罩，第一端連接在散熱器的第一側(cè)，用于對流經(jīng)散熱器的空氣進行導流；風扇，連接在導風罩的第二端，用于對空氣形成引流作用；以及噴氣機構(gòu)，設置在散熱器的與第一側(cè)相對的第二側(cè)，用于向散熱器的空氣流動死角區(qū)域噴射氣流。
[0007]進一步地，噴氣機構(gòu)包括噴管，噴管具有朝向散熱器的空氣流動死角區(qū)域的噴口。
[0008]進一步地，噴管的噴口位置還設置有噴嘴，噴嘴的開口朝向散熱器的空氣流動死角區(qū)域。
[0009]進一步地，噴嘴沿遠離噴管的方向的開口截面遞增。
[0010]進一步地，噴管為環(huán)形噴管，噴口為多個，且分布在環(huán)形噴管上。
[0011]進一步地，噴管上還設置有連接至氣源的引氣管，引氣管上設置有控制引氣管氣流通斷的控制閥。
[0012]進一步地，噴氣機構(gòu)還包括支架，噴管通過支架固定設置在散熱器上。
[0013]進一步地，風扇為軸流吸氣式風扇。
[0014]進一步地，散熱器包括并排設置的中冷散熱器和發(fā)動機水冷散熱器。
[0015]根據(jù)本實用新型的另一方面，提供了一種工程車輛，包括發(fā)動機，工程車輛還包括上述的噴氣管引流散熱裝置，噴氣管引流散熱裝置的風扇與發(fā)動機的轉(zhuǎn)動軸驅(qū)動連接，噴氣管引流散熱裝置的噴氣機構(gòu)連接至發(fā)動機的空氣壓縮機。
[0016]應用本實用新型的技術(shù)方案，噴氣管引流散熱裝置包括散熱器、對經(jīng)過散熱器的冷卻空氣進行導流的導風罩、用于產(chǎn)生引流作用的風扇以及用于向散熱器的空氣流動死角區(qū)域噴射氣流的噴氣機構(gòu)。在噴氣管引流散熱裝置工作的過程中，風扇產(chǎn)生引流作用，使外界空氣流經(jīng)散熱器與散熱器進行熱交換，以降低散熱器內(nèi)的介質(zhì)溫度。換交熱之后的空氣經(jīng)過導風罩的導流作用，然后通過風扇輸送出去，在此過程中，噴氣機構(gòu)向散熱器的空氣流動死角區(qū)域噴射氣流，在高壓射流所形成的錐形表面上，由于空氣粘性力的作用，會帶動錐形表面外的空氣運動，以此提供遠大于原射流面積作用范圍的驅(qū)動力，擠壓前方氣流加速向前推進，而后方會形成一個負壓區(qū)，吸引大量來自散熱器周邊的氣流，如果在一小段時間內(nèi)持續(xù)噴射，會產(chǎn)生一股較強的氣流沖擊散熱器散熱死區(qū)，加速死角區(qū)域的空氣流動速度，因此可以消除散熱器的空氣流動死角區(qū)域，使得散熱器的各個部位均可以快速進行熱交換，提高散熱器的散熱效率，降低散熱器的散熱效率損失。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]構(gòu)成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0018]圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中的散熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2示出了根據(jù)圖1的散熱系統(tǒng)的側(cè)視機構(gòu)示意圖；
[0020]圖3示出了根據(jù)本實用新型的實施例的噴氣管引流散熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0021]圖4示出了根據(jù)圖3的實施例的噴氣管引流散熱裝置的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]附圖標記:10、散熱器；20、導風罩；30、風扇；40、噴氣機構(gòu)；50、發(fā)動機；11、中冷散熱器；12、發(fā)動機水冷散熱器；41、噴管；42、噴嘴；43、引氣管；44、控制閥；45、支架。
【具體實施方式】
[0023]下文中將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0024]如圖3和圖4所示，根據(jù)本實用新型的實施例，噴氣管引流散熱裝置包括散熱器
10、導風罩20、風扇30和噴氣機構(gòu)40。
[0025]散熱器10用于與流經(jīng)其的外部空氣進行熱交換，以對散熱器內(nèi)的介質(zhì)進行降溫。優(yōu)選地，散熱器10包括并排設置的中冷散熱器11和發(fā)動機水冷散熱器12，其中，中冷散熱器11用于對壓縮空氣進行降溫，發(fā)動機水冷散熱器12用于對發(fā)動機冷卻水進行降溫。導風罩20的第一端連接在散熱器10的第一側(cè)，用于對散熱器10冷卻后的空氣進行導流，增加空氣流動的速率和散熱器10換熱的效率。風扇30連接在導風罩20的第二端，用于形成引流作用，使空氣從外界吸入，流經(jīng)散熱器10并與散熱器10進行換熱。優(yōu)選地，風扇30為軸流吸氣式風扇。噴氣機構(gòu)40設置在散熱器10的與第一側(cè)相對的第二側(cè),用于向散熱器10的空氣流動死角區(qū)域噴射氣流，以避免在散熱器10上存在空氣流動死角區(qū)域而導致無法進行正常換熱。[0026]在空氣流動的過程中，由于散熱器本身的結(jié)構(gòu)限制，使得散熱器的一些部位形成的區(qū)域內(nèi)空氣無法進入循環(huán)，形成風速死區(qū)，且新進的空氣也無法流經(jīng)該區(qū)域而使該區(qū)域內(nèi)的空氣參與散熱循環(huán)，這一區(qū)域即為空氣流動死角區(qū)域。空氣流動死角區(qū)域內(nèi)的空氣無法參與空氣的流動循環(huán)，因此會對散熱器的空氣流動死角區(qū)域的散熱造成不利影響。
[0027]在噴氣管引流散熱裝置工作的過程中，風扇30產(chǎn)生引流作用，使外界空氣流經(jīng)散熱器10并與散熱器10進行熱交換，以降低散熱器10內(nèi)的介質(zhì)溫度。熱換交之后的空氣經(jīng)過導風罩20的導流作用，然后通過風扇30輸送出去,在此過程中，噴氣機構(gòu)40向散熱器10的空氣流動死角區(qū)域噴射氣流，對散熱器10的空氣流動死角區(qū)域的氣體形成引導作用，并加速死角區(qū)域的空氣流動速度，因此可以消除散熱器10的空氣流動死角區(qū)域，使得散熱器10的各個部位均可以快速進行熱交換，提高散熱器10的散熱效率，降低散熱器10的散熱效率損失。
[0028]噴氣機構(gòu)40包括噴管41，噴管41具有朝向散熱器10的空氣流動死角區(qū)域的噴口。該噴口可以為薄壁小孔，此時噴嘴的引風量可以根據(jù)數(shù)學公式進行計算，具體公式如下:
[0029]Q = k]kz-1Kfy (I)
[0030]式中，Q為引風量& k2分別為與噴嘴和噴管有關(guān)的系數(shù)；Λ P為氣源氣壓。根據(jù)公式I可知，在相同氣壓下，合理設置噴嘴的直徑、角度和噴管的位置可以獲得一個最佳的引風量，從而最大地提高散熱器散熱效率。
[0031 ] 噴管41的噴口位置還可以設置噴嘴42，噴嘴42的開口朝向散熱器10的空氣流動死角區(qū)域，以便控制噴管41內(nèi)的氣流流出方向，保證向散熱器10的空氣流動死角區(qū)域提供噴射氣流。優(yōu)選地，噴嘴42沿遠離噴管41的方向的開口截面遞增,可以增大氣體流出的面積，增大氣體流動的覆蓋面，提高噴射氣流對散熱器10的空氣流動死角區(qū)域的引流作用和加速作用。
[0032]優(yōu)選地，噴管41為環(huán)形噴管，噴口為多個，均勻分布在環(huán)形噴管上。噴管41的布置方式也可以為其它方式，只要能夠保證噴管41可以向散熱器10的空氣流動死角區(qū)域提供足夠的噴射氣流，以防止散熱器仍然存在死角區(qū)域即可。
[0033]噴管41上還可以設置連接至氣源的引氣管43，引氣管43上設置有控制引氣管43通斷的控制閥44。該控制閥44可以根據(jù)發(fā)動機的水溫控制閥門的開閉，從而能夠提高噴氣機構(gòu)40的工作效率，減少噴氣機構(gòu)40在無需工作時的能量浪費。噴管41上也可以直接設置氣源接口，氣源直接通過連接管路連接在噴管41上，向噴管41提供噴射氣流。
[0034]優(yōu)選地，噴氣機構(gòu)40還包括支架45，噴管41通過支架45固定設置在散熱器10上。支架45設置在噴氣機構(gòu)40和散熱器10之間，并在噴氣機構(gòu)40與散熱器10之間形成氣體擴散空間，使得氣體從噴氣機構(gòu)40噴出后可以有足夠的擴散距離覆蓋散熱器10的死角區(qū)域，提高噴氣機構(gòu)40的工作效率。在其它實施例中，噴氣機構(gòu)40也可以通過其它方式固定設置在散熱器10上。
[0035]本實施例的噴氣機構(gòu)40還可以包括一個驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)用于為風扇30提供轉(zhuǎn)動能量，使風扇30能夠起到引流作用。
[0036]根據(jù)本實用新型的實施例，工程車輛包括發(fā)動機50，還包括上述的噴氣管引流散熱裝置，噴氣管引流散熱裝置的風扇30與發(fā)動機50的轉(zhuǎn)動軸驅(qū)動連接，并將發(fā)動機50作為風扇30的驅(qū)動機構(gòu)，因此，無需增加額外的驅(qū)動機構(gòu)即可，使得噴氣機構(gòu)40的結(jié)構(gòu)更加簡單，安裝使用更加方便。當發(fā)動機水溫達到設定溫度時，控制閥44開啟，噴嘴42向散熱器10的死角區(qū)域噴射高壓空氣，引導周邊氣流并加速空氣流動，從而達到迅速降低散熱器10溫度的目的。
[0037]優(yōu)選地，噴氣管引流散熱裝置的噴氣機構(gòu)40連接至發(fā)動機50的空氣壓縮機，并以空氣壓縮機內(nèi)的壓縮空氣作為噴氣機構(gòu)40的氣源，因此無需提供額外的氣源，結(jié)構(gòu)簡單，實施方便。
[0038]從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述的實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果:
[0039]1、本實用新型是通過在散熱器死角區(qū)域布置噴管和噴嘴引導氣流并加速死區(qū)空氣流動，從而提高散熱器的散熱效率，能迅速降低壓縮空氣和冷卻水溫度，避免車輛爬陡坡功率下降和冒黑煙現(xiàn)象。
[0040]2、本實用新型利用自身發(fā)動機的空氣壓縮機提供的氣源作為引流氣源，不需額外的打氣裝置，結(jié)構(gòu)簡單、實施方便。
[0041]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種噴氣管引流散熱裝置，其特征在于，包括: 散熱器(10)； 導風罩(20)，第一端連接在所述散熱器(10)的第一側(cè)，用于對流經(jīng)所述散熱器(10)的空氣進行導流； 風扇(30)，連接在所述導風罩(20)的第二端，用于對空氣形成引流作用；以及 噴氣機構(gòu)(40),設置在所述散熱器(10)的與第一側(cè)相對的第二側(cè),用于向所述散熱器(10)的空氣流動死角區(qū)域噴射氣流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴氣管引流散熱裝置，其特征在于，所述噴氣機構(gòu)(40)包括噴管(41)，所述噴管(41)具有朝向所述散熱器(10)的空氣流動死角區(qū)域的噴口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴氣管引流散熱裝置，其特征在于，所述噴管(41)的噴口位置還設置有噴嘴(42)，所述噴嘴(42)的開口朝向散熱器(10)的空氣流動死角區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴氣管引流散熱裝置，其特征在于，所述噴嘴(42)沿遠離所述噴管(41)的方向的開口截面遞增。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴氣管引流散熱裝置，其特征在于，所述噴管(41)為環(huán)形噴管，所述噴口為多個，且分布在所述環(huán)形噴管上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴氣管引流散熱裝置，其特征在于，所述噴管(41)上還設置有連接至氣源的引氣管(43)，所述引氣管(43)上設置有控制所述引氣管(43)氣流通斷的控制閥(44)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴氣管引流散熱裝置，其特征在于，所述噴氣機構(gòu)(40)還包括支架(45 )，所述噴管(41)通過所述支架(45 )固定設置在所述散熱器(10 )上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴氣管引流散熱裝置，其特征在于，所述風扇(30)為軸流吸氣式風扇。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴氣管引流散熱裝置，其特征在于，所述散熱器(10)包括并排設置的中冷散熱器(11)和發(fā)動機水冷散熱器(12)。
10.一種工程車輛，包括發(fā)動機(50)，其特征在于，所述工程車輛還包括權(quán)利要求1至9中任一項所述的噴氣管引流散熱裝置，所述噴氣管引流散熱裝置的風扇(30)與所述發(fā)動機(50)的轉(zhuǎn)動軸驅(qū)動連接，所述噴氣管引流散熱裝置的噴氣機構(gòu)(40)連接至所述發(fā)動機(50)的空氣壓縮機。
【文檔編號】F01P11/10GK203584561SQ201320775022
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】吳崇輝, 馮科喜, 姜方寧, 王啟濤 申請人:中聯(lián)重科股份有限公司