冷卻器、汽車發動機冷卻系統及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車發動機系統散熱技術,具體地,涉及一種半導體制冷的冷卻器及應用該冷卻器的汽車發動機冷卻系統。
【背景技術】
[0002]汽車發動機工作時產生大量熱量,發動機冷卻系統的作用是將發動機產生熱量散發掉,使發動機在安全和適宜的溫度下正常運行。隨著汽車排放量升級、新技術應用增加的散熱需求以及對整車緊湊型布置的需要,對冷卻系統的散熱性能要求更加嚴苛,但整車布置空間有限,散熱器尺寸受到限制,冷卻系統的散熱性能無法滿足日益增大的散熱需求,這成為汽車行業技術發展瓶頸和一大亟待解決的難題。
[0003]電流的珀爾貼效應隨著半導體技術的發展而有了實際的應用,出現了半導體電子制冷組件。半導體制冷組件通常由多組P型半導體、N型半導體及金屬導體和絕緣陶瓷等組成,接通直流電源后,不同的節點溫度分別升高和降低,通過排列布置從而形成制冷側和加熱側,可以用于制冷和加熱。
[0004]目前半導體電子制冷組件通常應用于軍事、醫療、電子器件等領域中,半導體電子制冷組件通常直接與小功率電子器件的發熱部接觸以散熱。由于存在結構尺寸和散熱方式的巨大差異,如何將半導體電子制冷組件應用到汽車發動機的散熱系統中在本領域尚沒有得到解決。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種半導體制冷的冷卻器,該半導體制冷的冷卻器適于應用到汽車發動機冷卻系統中,本發明還提供一種應用該冷卻器的汽車發動機冷卻系統以及該汽車發動機冷卻系統的控制方法。
[0006]為了實現上述目的,本發明提供一種半導體冷卻器,該冷卻器包括:具有中空空腔的殼體,該殼體具有入風口、第一出風口和第二出風口 ;和設置于所述殼體內的半導體制冷組件,該半導體制冷組件包括加熱側和制冷側,所述半導體制冷組件與所述殼體的內壁保持密閉并將所述中空空腔分隔為容納有所述加熱側的第一腔室和容納有所述制冷側的第二腔室,該第一腔室和第二腔室均與所述入風口相通,所述第一出風口與所述第一腔室相通,所述第二出風口與所述第二腔室相通。
[0007]本發明的上述技術方案設置具有中空空腔的殼體和半導體制冷組件的結合結構,形成容納有加熱側的第一腔室和容納有制冷側的第二腔室,在工作中,空氣從入風口進入殼體并分別進入第一腔室和第二腔室,在第二腔室中,空氣被制冷側冷卻,溫度降低形成低溫空氣,該低溫空氣在本發明的冷卻器應用于發動機冷卻系統中作為散熱介質,用于給散熱器降溫,從而提高發動機冷卻系統的散熱能力,而在第一腔室中,空氣流經第一腔室帶走加熱側釋放的熱量,降低了加熱側的溫度,有利于制冷側保持較低的溫度以提高制冷效率。通過上述技術方案,本發明的冷卻器利用半導體制冷組件制冷,高效率地產生低溫的空氣,該低溫的空氣可以應用于發動機冷卻系統,提高發動機冷卻系統的冷卻能力。
[0008]優選地,所述第二腔室中設置有第二風扇,所述第二風扇的出風方向朝向所述第二出風口 ;和/或所述第一腔室中設置有第一風扇,所述第一風扇的出風方向朝向所述第一出風口。
[0009]優選地,所述第二出風口的出口方向垂直于所述第二腔室的延伸方向,所述第二風扇為潤輪扇;和/或所述第一出風口的出口方向垂直于所述第一腔室的延伸方向,所述第一風扇為潤輪扇。
[0010]優選地,所述制冷側上設置有多個第一集冷導流片,所述第一集冷導流片從所述入風口向所述第二出風口延伸,相鄰的所述第一集冷導流片之間形成有導向所述第二風扇的第二氣體流通通道;和/或所述加熱側上設置有多個第一集熱導流片,所述第一集熱導流片從所述入風口向所述第一出風口延伸,相鄰的所述第一集熱導流片之間形成有導向所述第一風扇的第一氣體流通通道。
[0011]優選地,所述制冷側上設置有多個第二集冷導流片,所述多個第二集冷導流片圍繞所述第二出風口呈輻射狀布置,相鄰的所述第二集冷導流片之間形成有導向所述第二風扇的第二氣體導向通道;和/或所述加熱側上設置有多個第二集熱導流片,所述多個第二集熱導流片圍繞所述第一出風口呈輻射狀布置,相鄰的所述第二集熱導流片之間形成有導向所述第一風扇的第一氣體導向通道。
[0012]優選地,所述冷卻器還包括進風管,所述進風管連接在所述殼體的進風口。
[0013]優選地,所述進風管內設置有隔板,所述隔板將所述進風管隔離成第一進風管腔和第二進風管腔,所述第一進風管腔和所述第一腔室連通,所述第二進風管腔和所述第第二腔室連通。
[0014]優選地,所述第二出風口的出口一側形成為向外擴張的錐形口。
[0015]優選地,所述第一出風口設置在所述殼體上遠離所述入風口一端的端部附近。
[0016]優選地,所述第二出風口中設置有第二溫度檢測組件;和/或所述第一出風口中設置有第一溫度檢測組件。
[0017]本發明還提供一種汽車發動機冷卻系統,該汽車發動機冷卻系統包括安裝在車身上的散熱器和發動機總成,該汽車發動機冷卻系統還包括以上所述的冷卻器,所述冷卻器相對所述車身固定安裝,所述冷卻器的第二出風口的出口朝向所述散熱器。
[0018]本發明還提供一種汽車發動機冷卻系統的控制方法,所述汽車發動機冷卻系統為上述汽車發動機冷卻系統,其中,所述發動機總成包括發動機、節溫器和用于檢測所述發動機溫度的發動機溫度傳感器,所述節溫器用于控制所述發動機和所述散熱器之間冷卻水的流通;所述方法包括:
[0019]檢測所述發動機的溫度;
[0020]當所述發動機的溫度到達預設溫度時,啟動所述冷卻器。
[0021]本發明的其它特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【附圖說明】
[0022]附圖是用來提供對本發明的進一步理解,并且構成說明書的一部分,與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本發明,但并不構成對本發明的限制。在附圖中:
[0023]圖1是本發明半導體冷卻器的一種優選的【具體實施方式】的剖面視圖。
[0024]圖2是圖1中A-A向的剖視圖。
[0025]圖3是圖1中B-B向的剖視圖。
[0026]圖4是本發明汽車發動機冷卻系統的結構示意圖。
[0027]附圖標記說明
[0028]10 殼體11第一腔室
[0029]12 第一出風口13第一風扇
[0030]14 第一溫度檢測組件 15熱風導引管
[0031]21 第二腔室22第二出風口
[0032]23 第二風扇24第二溫度檢測組件
[0033]25 錐形口30半導體制冷組件
[0034]31 加熱側311第一集熱導流片
[0035]312 第二集熱導流片 32制冷側
[0036]321 第一集冷導流片 322第二集冷導流片
[0037]40 進風管41隔板
[0038]42 第一進風管腔43第二進風管腔
[0039]50 車身51車身進風前格柵
[0040]60 散熱器61散熱器的進水口
[0041]62 散熱器的出水口 63散熱器的排氣口
[0042]70 發動機總成71節溫器
[0043]72 水泵73發動機溫度傳感器
[0044]74 發動機的出水口 75發動機的進水口
[0045]76 發動機風扇77發動機的排氣口
[0046]80 副水箱81副水箱的回水口
[0047]82 副水箱的進水口 100冷卻器
【具體實施方式】
[0048]以下結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是,此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發明,并不用于限制本發明。
[0049]在本發明中,在未作相反說明的情況下,使用的方位詞如“上、下、左、右”通常是指參考附圖所示的上、下、左、右;“內、外”是指相對于各部件本身的輪廓的內、外。
[0050]如圖1所示,本發明的冷卻器包括具有中空空腔的殼體10和設置在所述殼體10內的半導體制冷組件30,該殼體10具有入風口、第一出風口 12和第二出風口 22,該半導體制冷組件30包括加熱側31和制冷側32,所述半導體制冷組件30與所述殼體10的內壁保持密閉并將所述中空空腔分隔為第一腔室11和第二腔室21,所述第一腔室11容納有所述加熱側31,所述第二腔室22容納有所述制冷側32,即所述加熱側31和殼體10的一部分