CN217421341U - 一种换热器、热管理***及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车辆技术领域，特别涉及一种换热器、热管理***及车辆。换热器包括加热进气端气室、加热出气端气室、连接所述加热进气端气室和所述加热出气端气室的连通管、以及布置于所述连通管内的多个加热扁管；所述加热进气端气室和/或所述加热出气端气室用于与车辆的排气***连通，所述连通管内用于流通尾气；所述加热扁管的一端用于与发动机的冷却液出口连通，所述加热扁管的另一端用于与所述发动机的冷却液入口连通，所述加热扁管内用于流通冷却液。换热器提高了发动机排出的高温的尾气利用率，对冷却液的加热效率高，可以迅速提高冷却液的温度，缩短发动机的暖机时间，避免发动机长时间处于低温状态。

Description

一种换热器、热管理***及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，特别涉及一种换热器、热管理***及车辆。

背景技术

车辆主要用于载运人员和/或货物等，随着经济的快速发展，车辆被广泛的使用。车辆在低温环境使用时，例如在东北地区的冬季使用，由于环境温度比较低，用户在启动车辆后，发动机内冷却液长时间处于低温状态，导致发动机长时间处于低温状态，缸体内会出现燃烧不充分，造成环境污染。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种换热器，以解决或部分解决现有车辆在低温环境使用时，发动机长时间处于低温状态的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种换热器，包括加热进气端气室、加热出气端气室、连接所述加热进气端气室和所述加热出气端气室的连通管、以及布置于所述连通管内的多个加热扁管；

所述加热进气端气室和/或所述加热出气端气室用于与车辆的排气***连通，所述连通管内用于流通尾气；

所述加热扁管的一端用于与发动机的冷却液出口连通，所述加热扁管的另一端用于与所述发动机的冷却液入口连通，所述加热扁管内用于流通冷却液。

进一步的，所述连通管呈直管状结构，所述连通管的一端与所述加热进气端气室连接，所述连通管的另一端与所述加热出气端气室连接。

进一步的，垂直于所述连通管的延伸方向做截面，所述加热进气端气室的截面积大于所述连通管的截面积，所述加热出气端气室的截面积大于所述连通管的截面积，所述加热进气端气室的中部与所述连通管连接，所述加热出气端气室的中部与所述连通管连接。

进一步的，所述换热器还包括进气端管状部和出气端管状部，所述进气端管状部和所述出气端管状部均呈管状结构，所述进气端管状部与所述加热进气端气室远离所述连通管一端的中部连接，所述出气端管状部与所述加热出气端气室远离所述连通管一端的中部连接。

进一步的，所述连通管呈长方体结构，所述加热扁管呈阵列式布置于所述连通管内。

进一步的，所述加热进气端气室为扁状的长方体结构，和/或，所述加热出气端气室为扁状的长方体结构。

进一步的，所述换热器还包括位于所述连通管内的进液扁管和出液扁管，所述加热扁管的一端与所述进液扁管连接，所述加热扁管的另一端与所述出液扁管连接。

进一步的，所述换热器还包括第一连通管和第二连通管；

所述第一连通管的一端伸入至所述连通管内与所述进液扁管连接，所述第一连通管的另一端与所述发动机的冷却液出口连通；

所述第二连通管的一端伸入至所述连通管内与所述出液扁管连接，所述第二连通管的另一端与所述发动机的冷却液入口连通。

进一步的，所述连通管的布置方向与所述加热扁管的布置方向垂直。

相对于现有技术，本实用新型所述的换热器具有以下优势：

本实用新型所述的换热器，加热扁管与尾气的接触面积大，具有传热效率高的优点，同时加热扁管是密封在连通管内部，不与外界环境接触，不存在热量损失，因此，换热器提高了发动机排出的高温的尾气利用率，对冷却液的加热效率高，可以迅速提高冷却液的温度，缩短发动机的暖机时间，避免发动机长时间处于低温状态。

本实用新型的另一目的在于提出一种热管理***和车辆，以解决或部分解决现有的车辆在低温环境使用时，发动机长时间处于低温状态的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种热管理***，包括控制器和上述的换热器；所述加热进气端气室与所述发动机的排气口连通，所述发动机排出的尾气用于加热所述换热器，所述换热器用于加热所述冷却液；所述控制器用于根据所述发动机的温度控制所述加热进气端气室与所述排气口的连通程度。

一种车辆，包括电子控制单元和上述的热管理***，所述电子控制单元与所述控制器连接。

所述热管理***和车辆与上述换热器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

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：

图1为本实用新型实施例所述的换热器立体图的结构示意图；

图2为图1所示换热器主视图的结构示意图；

图3为图2所示换热器B-B剖视图的结构示意图；

图4为图1所示换热器俯视图的结构示意图；

图5为图4所示换热器C-C剖视图的结构示意图；

图6为本实用新型实施例所述的热管理***的连接结构示意图。

附图标记说明：

1-换热器；11-加热进气端气室；12-加热出气端气室；13-加热扁管；14-进气端管状部；15-出气端管状部；16-连通管；17-第一连通管；18-第二连通管；19-出液扁管；20-进液扁管；

2-发动机；21-排气口；3-排气***；4-控制阀；5-温度传感器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

参照图1至图5所示，本申请实施例提供了一种换热器1，包括加热进气端气室11、加热出气端气室12、连接加热进气端气室11和加热出气端气室12的连通管16、以及布置于连通管16内的多个加热扁管13；加热进气端气室11和/或加热出气端气室12用于与车辆的排气***3连通，连通管16内用于流通尾气；加热扁管13的一端用于与发动机2的冷却液出口连通，加热扁管13的另一端用于与发动机2的冷却液入口连通，加热扁管13内用于流通冷却液。

车辆在低温环境使用时，例如在东北地区的冬季使用，冬季环境温度可能会温降到-15℃以下。发动机2内冷却液温处于低温状态行车时，由于发动机2内冷却液只能通过缸体内燃料燃烧将部分能量传递至发动机2冷却液中，以此来提高冷却液温度，随着发动机2效率的提升，将有越来越少的能量传递至冷却液，使得冷却液升温速度较慢，发动机2长时间处于低温环境将导致缸体内燃烧不充分，会造成环境污染。本申请实施例中的换热器1用于加热发动机2的冷却液，缩短发动机2的暖机时间，提升缸体内燃烧充分性，降低油耗，减少有害物质向大气排放。

在实际应用中，加热进气端气室11通过管路与发动机2的排气口21连通，或与车辆的排气***3连通，加热出气端气室12通过管路与车辆的排气***3连通。发动机2排出的高温的尾气进入到加热进气端气室11内，并通过加热进气端气室11后进入至连通管16内，尾气从连通管16流出后进入到加热出气端气室12并流出。尾气流经连通管16时会加热位于连通管16内的加热扁管13，进而加热流通于加热扁管13内的冷却液。

本申请实施例中的换热器1，加热扁管13与尾气的接触面积大，具有传热效率高的优点，同时加热扁管13是密封在连通管16内部，不与外界环境接触，不存在热量损失，因此，换热器1提高了发动机2排出的高温的尾气利用率，对冷却液的加热效率高，可以迅速提高冷却液的温度，缩短发动机2的暖机时间，避免发动机2长时间处于低温状态。

参照图1至图5所示，在一实施例中，连通管16呈直管状结构，连通管16的一端与加热进气端气室11连接，连通管16的另一端与加热出气端气室12连接。

连通管16呈直管状结构时，尾气在连通管16内为直线且均匀的流动，从而实现对加热扁管13的均匀加热；同时还具有结构简单，方便加工制造的优点。

可以理解的是，在实际应用中，连通管16还可以为其他形状，例如连通管16为弯管，具体可以根据使用需求做相应调整，本实用新型实施例对此不做限定。

参照图1至图5所示，在一实施例中，垂直于连通管16的延伸方向做截面，加热进气端气室11的截面积大于连通管16的截面积，加热出气端气室12的截面积大于连通管16的截面积，加热进气端气室11的中部与连通管16连接，加热出气端气室12的中部与连通管16连接。换热器1的上述结构，可以使得加热进气端气室11内的尾气均匀的进入到连通管16内，连通管16内的尾气均匀的进入到加热出气端气室12，并在加热出气端气室12内进行缓冲，再从加热出气端气室12流出。

参照图1至图5所示，在一实施例中，换热器1还包括进气端管状部14和出气端管状部15，进气端管状部14和出气端管状部15均呈管状结构，进气端管状部14与加热进气端气室11远离连通管16一端的中部连接，出气端管状部15与加热出气端气室12远离连通管16一端的中部连接。换热器1一般为通过管路与车辆的排气***3连通，当进气端管状部14和出气端管状部15均呈管状结构时，能够方便换热器1与排气***3通过管路连接。

参照图1、图3和图5所示，在一实施例中，连通管16呈长方体结构，加热扁管13呈阵列式布置于连通管16内。

连通管16呈长方体结构，能够方便加热扁管13呈阵列式布置，在实际应用中，阵列式布置可以根据使用需求设置，例如图3所示，连通管16内设置有两排、11列加热扁管13。可以理解的是，加热扁管13的布置方式及布置数量可以做相应调整，本实用新型实施例对此不做限定。

参照图1至图5所示，在一实施例中，加热进气端气室11为扁状的长方体结构，和/或，加热出气端气室12为扁状的长方体结构。其中，扁状的长方体结构是指，高度较小的为长方体结构。

加热进气端气室11和加热出气端气室12均为扁状的长方体结构，连通管16呈长方体结构，使得换热器1为规则的形状，可以适应性的布置于车辆中适当的位置，有利于提高整车布置灵活性，并可以根据使用需求调整尺寸，也即，可以根据实际的热量需求进行足额热性能匹配，进而低温冷却液的快速升温，提高发动机2升温的速度，降低油耗，提高驾乘的舒适性。

参照图5所示，在一实施例中，换热器1还包括位于连通管16内的进液扁管20和出液扁管19，加热扁管13的一端与进液扁管20连接，加热扁管13的另一端与出液扁管19连接。

由于进液扁管20和出液扁管19均位于连通管16内部，不与外界环境接触，不存在热量损失；进液扁管20和出液扁管19也均与尾气接触，进液扁管20和出液扁管19内的冷却液也会吸收高温的尾气的热量，因此，换热器1对冷却液的加热效率较高。

参照图1和图5所示，在一实施例中，换热器1还包括第一连通管17和第二连通管18；第一连通管17的一端伸入至连通管16内与进液扁管20连接，第一连通管17的另一端与发动机2的冷却液出口连通；第二连通管18的一端伸入至连通管16内与出液扁管19连接，第二连通管18的另一端与发动机2的冷却液入口连通。

参照图1和图5所示，在一实施例中，第一连通管17和第二连通管18均为管状结构，能够方便与发动机2的冷却液出口通过管路连通、以及与发动机2的冷却液入口通过管路连通。

参照图1和图5所示，在一实施例中，所述连通管16的布置方向与所述加热扁管13的布置方向垂直。

具体而言，由于连通管16和加热扁管13均为管状结构，连通管16的布置方向为连通管16的入口端到出口端的方向，加热扁管13的布置方向为加热扁管13的入口端到出口端的方向。

参照图1所示，本申请实施例提供了一种热管理***，包括控制器和上述的换热器1；加热进气端气室11与发动机2的排气口21连通，发动机2排出的尾气用于加热所述换热器1，换热器1用于加热冷却液；控制器用于根据发动机2的温度控制加热进气端气室11与排气口21的连通程度。

从排气口21排出的尾气温度较高，能够用于换热器1，使换热器1的温度升高，温度升高后的换热器1可以用于加热冷却液，被换热器1加热后的冷却液流回至发动机2内，可以用于增加发动机2的温度，避免发动机2长时间处于低温状态，缩短发动机2的暖机时间，提升发动机2燃烧充分性，减少有害物质向大气排放。因此，热管理***可以使得排放到环境中的尾气符合排放要求，提高整车排放的合规性。

热管理***在使用时，发动机2的温度较低时，控制器控制加热进气端气室11与排气口21的连通程度最大，当发动机2的温度达到正常工作温度后，控制器控制加热进气端气室11与排气口21断开，从而保证发动机2的正常工作。

参照图6所示，在发动机2和加热进气端气室11之间设置控制阀4，控制器通过控制控制阀4的开度控制加热进气端气室11与排气口21的连通程度。

参照图6所示，本申请实施例提供了一种车辆，包括电子控制单元和上述的热管理***，电子控制单元与控制器连接。

电子控制单元可以采集发动机2的温度，从而使得控制器可以根据发动机2的温度控制加热进气端气室11与排气口21的连通程度。

可以理解的是，热管理***还可以包括温度传感器5，温度传感器5测量发动机2外部的冷却液温度，如图6所示位于发动机2的下游处的冷却液温度，也可以测量位于发动机2的上游处的冷却液温度，具体根据使用需求设置。温度传感器5与控制器连接，控制器根据温度传感器5测得的温度控制加热进气端气室11与排气口21的连通程度。

由于车辆中使用热管理***，因此车辆具有油耗低，排放环保性好的优点，有效提高用户的使用满意度，并提升品牌价值。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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。

Claims (11)

1.一种换热器，其特征在于，包括加热进气端气室(11)、加热出气端气室(12)、连接所述加热进气端气室(11)和所述加热出气端气室(12)的连通管(16)、以及布置于所述连通管(16)内的多个加热扁管(13)；

所述加热进气端气室(11)和/或所述加热出气端气室(12)用于与车辆的排气***(3)连通，所述连通管(16)内用于流通尾气；

所述加热扁管(13)的一端用于与发动机(2)的冷却液出口连通，所述加热扁管(13)的另一端用于与所述发动机(2)的冷却液入口连通，所述加热扁管(13)内用于流通冷却液。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述连通管(16)呈直管状结构，所述连通管(16)的一端与所述加热进气端气室(11)连接，所述连通管(16)的另一端与所述加热出气端气室(12)连接。

3.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，垂直于所述连通管(16)的延伸方向做截面，所述加热进气端气室(11)的截面积大于所述连通管(16)的截面积，所述加热出气端气室(12)的截面积大于所述连通管(16)的截面积，所述加热进气端气室(11)的中部与所述连通管(16)连接，所述加热出气端气室(12)的中部与所述连通管(16)连接。

4.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述换热器还包括进气端管状部(14)和出气端管状部(15)，所述进气端管状部(14)和所述出气端管状部(15)均呈管状结构，所述进气端管状部(14)与所述加热进气端气室(11)远离所述连通管(16)一端的中部连接，所述出气端管状部(15)与所述加热出气端气室(12)远离所述连通管(16)一端的中部连接。

5.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述连通管(16)呈长方体结构，所述加热扁管(13)呈阵列式布置于所述连通管(16)内。

6.根据权利要求5所述的换热器，其特征在于，所述加热进气端气室(11)为扁状的长方体结构，和/或，所述加热出气端气室(12)为扁状的长方体结构。

7.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述换热器还包括位于所述连通管(16)内的进液扁管(20)和出液扁管(19)，所述加热扁管(13)的一端与所述进液扁管(20)连接，所述加热扁管(13)的另一端与所述出液扁管(19)连接。

8.根据权利要求7所述的换热器，其特征在于，所述换热器还包括第一连通管(17)和第二连通管(18)；

所述第一连通管(17)的一端伸入至所述连通管(16)内与所述进液扁管(20)连接，所述第一连通管(17)的另一端与所述发动机(2)的冷却液出口连通；

所述第二连通管(18)的一端伸入至所述连通管(16)内与所述出液扁管(19)连接，所述第二连通管(18)的另一端与所述发动机(2)的冷却液入口连通。

9.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述连通管(16)的布置方向与所述加热扁管(13)的布置方向垂直。

10.一种热管理***，其特征在于，包括控制器和权利要求1-9中任一项所述的换热器(1)；

所述加热进气端气室(11)与所述发动机(2)的排气口(21)连通，所述发动机(2)排出的尾气用于加热所述换热器(1)，所述换热器(1)用于加热所述冷却液；

所述控制器用于根据所述发动机(2)的温度控制所述加热进气端气室(11)与所述排气口(21)的连通程度。

11.一种车辆，其特征在于，包括电子控制单元和权利要求10所述的热管理***，所述电子控制单元(8)与所述控制器连接。

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