一种散热器及车辆的制作方法

[0001]
本实用新型涉及车辆散热技术领域，尤其涉及一种散热器及车辆。


背景技术：

[0002]
在汽车等车辆中，散热器是冷却系统的重要组成部分。散热器通常由进液室、散热芯体和出液室等三部分构成。当冷却液对发动机等元器件进行冷却后，其可由进液室进入散热器，进而通过散热芯体与外界空气等冷源进行换热，将热量散出。冷却后的冷却液再由出液室流出散热器，以供后续循环使用。
[0003]
然而，对于现有技术中的散热器而言，由于其散热面积一般是按夏季高温时的最恶劣工况进行设计，所以在冬季低温环境下，散热器的散热性能可能出现富余。此时，若发动机等元器件的负荷较低，则可能导致散热量过大，冷却后的冷却液温度过低，进而使发动机等的实际工况与设计工况相差较大，对发动机等的正常工作造成不利影响。
[0004]
基于此，亟需一种散热器及车辆，用以解决上述问题。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型的目的在于提供一种散热器及车辆，能够调节散热器中参与散热的有效散热面积，在低温环境下减少散热。
[0006]
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
[0007]
一种散热器，包括依次连通的进液室、散热芯体和出液室，所述进液室上设置有进液口，所述出液室上设置有出液口，所述散热芯体包括设置在所述进液室和所述出液室之间的多根散热管；
[0008]
所述散热器还包括活塞件，所述活塞件移动设置在所述进液室内并将所述进液室的内腔分隔为与所述进液口连通的进液腔和不与所述进液口连通的密封腔，部分所述散热管与所述进液腔连通，其余所述散热管与所述密封腔连通，所述活塞件在所述进液室内移动能够调整所述进液腔的体积并改变与所述进液腔连通的所述散热管的数量。
[0009]
可选地，所述散热器还包括驱动件和丝杆，沿多根所述散热管的排列方向所述丝杆设置在所述进液室内，所述驱动件的输出端与所述丝杆传动连接以驱动所述丝杆转动；
[0010]
所述活塞件与所述丝杆螺纹连接，以在所述丝杆转动时沿所述丝杆移动。
[0011]
可选地，所述散热器还包括传动齿轮，所述传动齿轮包括传动连接的主动齿轮和从动齿轮，所述驱动件的输出端与所述主动齿轮传动连接以驱动所述主动齿轮转动，所述从动齿轮固定套设在所述丝杆的一端以带动所述丝杆转动。
[0012]
可选地，所述丝杆上设置有限位凸起，所述限位凸起被配置为在所述活塞件移动到预设位置时与所述活塞件抵接，以限制所述活塞件继续移动。
[0013]
可选地，所述丝杆的两端分别套设有第一轴承和第二轴承。
[0014]
可选地，所述驱动件包括伺服电机。
[0015]
可选地，所述活塞件的外壁套设有密封圈，所述活塞件通过所述密封圈与所述进
液室的内壁之间形成滑动密封。
[0016]
可选地，所述密封圈上设置有多圈弧形密封凸起。
[0017]
可选地，所述散热管为扁平椭圆管。
[0018]
本实用新型还提供了一种车辆，其包括如上所述的散热器。
[0019]
本实用新型的有益效果：
[0020]
本实用新型提供了一种散热器及车辆，通过设置活塞件可将进液室的内腔分隔为与进液口连通的进液腔和不与进液口连通的密封腔。此时，当待冷却的冷却液由进液口进入散热器后，其会依次沿进液腔、与进液腔连通的散热管及出液室流过散热器，以进行散热。可见，在此过程中，与进液腔连通的散热管为该散热器中实际参与散热的元件，其散热面积之和即为该散热器的有效散热面积。因此，当使活塞件在进液室内移动，使进液腔的体积发生改变，进而带动与进液腔连通的散热管的数量发生变化时，就可调节散热器的有效散热面积。
附图说明
[0021]
图1是本实用新型实施例提供的散热器的整体剖视结构示意图；
[0022]
图2是本实用新型实施例提供的散热器的整体外观结构示意图；
[0023]
图3是本实用新型实施例提供的去除部分进液室外壳后的散热器的局部结构示意图；
[0024]
图4是本实用新型实施例提供的散热器中活塞件处于第一位置时的局部结构示意图；
[0025]
图5是本实用新型实施例提供的散热器中活塞件处于第二位置时的局部结构示意图；
[0026]
图6是本实用新型实施例提供的散热器中散热管的横截面结构示意图。
[0027]
图中：
[0028]
1、进液室；11、进液口；12、进液腔；13、密封腔；2、散热芯体；21、散热管；3、出液室；31、出液口；4、驱动件；5、传动齿轮；51、主动齿轮；52、从动齿轮；6、丝杆；61、限位凸起；7、活塞件；71、密封圈；711、弧形密封凸起；8、第一轴承；9、第二轴承。
具体实施方式
[0029]
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
[0030]
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。
[0031]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第
一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0032]
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
[0033]
本实施例提供了一种散热器，如图1-图3所示，该散热器包括依次连通的进液室1、散热芯体2和出液室3。其中，进液室1上设置有进液口11，散热芯体2包括设置在进液室1和出液室3之间的多根散热管21，出液室3上设置有出液口31。该散热器还包括活塞件7，活塞件7移动设置在进液室1内并将进液室1的内腔分隔为与进液口11连通的进液腔12和不与进液口11连通的密封腔13，部分散热管21与进液腔12连通，其余散热管21与密封腔13连通。活塞件7在进液室1内移动能够调整进液腔12的体积并改变与进液腔12连通的散热管21的数量。
[0034]
按以上设置，当待冷却的冷却液由进液口11进入散热器后，其会依次沿进液腔12、与进液腔12连通的散热管21及出液室3流过散热器，以进行散热。可见，在此过程中，与进液腔12连通的散热管21为该散热器中实际参与散热的元件，其散热面积之和即为该散热器的有效散热面积。因此，当使活塞件7在进液室1内移动，使进液腔12的体积发生改变，进而带动与进液腔12连通的散热管21的数量发生变化时，就可实现对散热器有效散热面积的调节。作为结果，在低温环境下，可通过调节散热器的有效散热面积减少散热，避免出现因散热量过大而导致冷却液温度过低的情况。
[0035]
需要说明的是，尽管在散热器初始启动时，与密封腔13连通的散热管21中也会进入冷却液，但在散热器运行一段时间后，包括这些散热管21在内的散热器所有部位中都会填充满冷却液。此时，若待冷却的冷却液还要流经与密封腔13连通的散热管21并由散热器流出，则冷却液由与进液腔12连通的散热管21进入出液室3之后，其需经过“出液室3的内腔-与密封腔13连通的散热管21-密封腔13-与密封腔13连通的散热管21-出液室3的内腔-出液口31”这一路线(称为第一路线)散热并流出。
[0036]
显然，与冷却液直接通过“出液室3的内腔-出液口31”这一路线(称为第二路线)流出相比，由于第一路线的长度长于第二路线过多，所以第一路线中冷却液的流动相对十分缓慢，基本接近阻塞状态。此时，绝大多数冷却液并不会流经第一路线，故第一路线上散热管21(与密封腔13连通的散热管21)的散热面积可被忽略，而不作为散热器的有效散热面积。
[0037]
本实施例中，如图1和图2所示，散热器整体竖直设置，多根散热管21沿上下方向间隔排列。当将该散热器置于车辆的进气格栅之后时，在车辆行驶过程中多根散热管21可同时与空气接触，散热效果更好。进一步地，进液口11设置在进液室1的下部，出液口31设置在出液室3的上部。在活塞件7的作用下，在进液室1内腔的下部和上部分别形成进液腔12和密封腔13。当然，在其它实施例中，根据实际使用需要，也可使该散热器水平或倾斜设置，不以本实施例为限。
[0038]
可选地，如图6所示，散热管21为扁平椭圆管，其横截面呈扁平椭圆形，可保证较大
的散热面积。同时，由于多个散热管21相互平行，所以扁平椭圆管的设置可使散热管21的排列更加密集，数量更多，散热面积可调性更好。
[0039]
以具体结构而言，如图1所示，该散热器还包括驱动件4和丝杆6。沿多根散热管21的排列方向丝杆6设置在进液室1内(即丝杆6的轴向与多根散热管21的排列方向一致)，驱动件4的输出端与丝杆6传动连接以驱动丝杆6转动，活塞件7则与丝杆6螺纹连接。此时，通过驱动件4驱动丝杆6转动，即可使活塞件7沿丝杆6移动，从而调整进液腔12的体积，改变与进液腔12连通的散热管21的数量，实现散热器有效散热面积的调节。
[0040]
可以理解的是，丝杆6的长度应不低于多根散热管21的排列长度，以能够在活塞件7沿丝杆6移动时，获得有效散热面积的最大调节范围。
[0041]
进一步地，如图1所示，在丝杆6的两端分别套设有第一轴承8和第二轴承9，以保证丝杆6转动的稳定性。进一步地，为便于使用，还可设置第一轴承座以安装第一轴承8，或设置第二轴承座以安装第二轴承9。
[0042]
可选地，如图1和图3所示，丝杆6上设置有限位凸起61，限位凸起61被配置为在活塞件7移动到预设位置时与活塞件7抵接，以限制活塞件7继续移动，更加便于使用。本实施例中，限位凸起61设置在位于进液腔12内的丝杆6上。当活塞件7到达预设位置与限位凸起61抵接时，进液腔12的体积不能再减小，从而可保证一个最小的有效换热面积，避免过度调节。可选地，限位凸起61为环形凸起。进一步地，如图1所示，为便于制造，因限位凸起61的限制，丝杠6上活塞件7不能到达的部位可设置为光杆。
[0043]
可选地，如图1所示，该散热器还包括传动齿轮5，传动齿轮5包括传动连接的主动齿轮51和从动齿轮52，驱动件4的输出端与主动齿轮51传动连接以驱动主动齿轮51转动，从动齿轮52固定套设在丝杆6的一端以带动丝杆6转动。当驱动件4运行时，其可依次通过主动齿轮51和从动齿轮52驱动丝杆6转动，传动准确，工作可靠。此外可以理解的是，通过对传动齿轮5的传动比进行预先设置，可提供适于丝杆6工作的转速，避免丝杆6转动过快或过慢。本实施例中，驱动件4和传动齿轮5均设置在进液室1内，结构十分紧凑。
[0044]
本实施例中，驱动件4为伺服电机，其运行精度高，抗过载能力强，发热及噪音均较低。进一步地，若以活塞件7与限位凸起61抵接时为活塞件7的初始位置，则可通过结合伺服电机的转速、传动齿轮5的传动比及丝杆6的螺距等数据计算得出丝杆6转动一定圈数后活塞件7的位移量，从而获得活塞件7的实时位置，使调节更加精确。
[0045]
可选地，如图4所示，在活塞件7的外壁套设有密封圈71，活塞件7通过密封圈71与进液室1的内壁之间形成滑动密封，从而避免冷却液由进液腔12进入密封腔13中。进一步地，密封圈71上设置有多圈弧形密封凸起711，能够形成多重密封。同时，由于上述凸起为弧形，所以可在密封圈71移动时起到一定程度的导向作用，使密封圈71移动更加顺畅。
[0046]
本实施例中，弧形密封凸起711设置有两圈，以在保证密封效果的同时兼顾制造的简易性。进一步地，以图4所示的方向为例，多根散热管21沿上下方向均匀间隔分布，每根散热管21的高度尺寸h相同。散热管21中与进液室1连接的端部与进液室1的内壁平齐，以利于加工，且更利于密封圈71顺利移动。
[0047]
以具体尺寸而言，如图4(图4为活塞件7移动到第一位置时的结构示意图)所示，两个弧形密封凸起711中心之间的距离l小于相邻两根散热管21之间的间距d(即位于相邻两根散热管21之间的进液室1的内壁高度)，以使两个弧形密封凸起711可以与进液室1的内壁
稳定抵接，保证良好密封。进一步地，如图5(图5为活塞件7移动到第二位置时的结构示意图)所示，两个弧形密封凸起711中心之间的距离l大于散热管21的高度h，以在两个弧形密封凸起711移动到散热管21内腔位置时，仍能保证弧形密封凸起711与进液室1的内壁抵接，避免在弧形密封凸起711和散热管21端部之间出现间隙而导致密封失效。此外，可以理解的是，通过以上尺寸设置，可在密封圈71移动时，保证至少一个弧形密封凸起711与进液室1的内壁抵接，进而保证密封的可靠性。
[0048]
综上，本实施例提供了一种散热器，通过设置活塞件7分隔进液室1形成进液腔12和密封腔13，可使待冷却的冷却液依次沿进液口11、进液腔12、与进液腔12连通的散热管21和出液室3流过散热器，以进行散热。当活塞件7在进液室1内移动，使进液腔12的体积发生改变并改变与进液腔12连通的散热管21的数量时，就可实现对散热器有效散热面积的调节。作为结果，在低温环境下，可通过调节散热器的有效散热面积减少散热，避免出现因散热量过大而导致冷却液温度过低的情况。
[0049]
本实施例还提供了一种车辆，其包括上述的散热器，可用于对发动机等元器件的冷却液进行散热。
[0050]
以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

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