蜂窩式變徑管散熱器的製作方法
2023-05-27 09:30:46 3
專利名稱：蜂窩式變徑管散熱器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種管型散熱器，屬於散熱器技術領域。
背景技術：
在熱力學中，散熱就是熱量傳遞，而熱量的傳遞方式主要有三種熱傳導、熱對流 和熱輻射。物質本身或當物質與物質接觸時，能量的傳遞就被稱為熱傳導，這是最普遍的一 種熱傳遞方式；熱對流指的是流動的流體(氣體或液體)將熱帶走的熱傳遞方式；熱輻射 指的是依靠射線輻射傳遞熱量，日常最常見的就是太陽輻射。散熱器就是通過這三種散熱 方式來散熱的。散熱性能主要的兩個重要指標為導熱效率和熱通量。在內燃機、電子類散熱裝置中最常見的散熱器是管帶式散熱器，其結構如圖1所 示，在上下端分別設有上水室1和下水室2，上水室1上設有進水口 5，下水室2上設有出水 口 6。上水室1和下水室2之間通過並排的多根細的冷卻管道3相連，每根冷卻管道3通過 冷卻管道進水口 7和冷卻管道出水口 8分別與上水室1和下水室2連通，相鄰的兩個冷卻 管道之間焊接有波紋狀散熱帶4。上水室1和下水室2之間兩側均設置有側板9，各根冷卻 管道3設置在兩側板9之間。由於這種形式的散熱效果好，便於製造，質量小，故被廣泛採 用。上述管帶式散熱器通過冷卻管道3的管壁將熱量傳遞到散熱帶4上，這就增加了 熱通量中的單位時間因素。直管式的冷卻管道3因為形狀單一，流體在冷卻管道3中容易 形成層流，附著在管壁上的滯留內層也會隨著管壁的增長而加厚，熱阻值因此增加。同時， 冷卻管道進水口 7是插入上水室1內的，造成了冷卻水進入冷卻管道不暢。因此，這種管帶 式散熱器導熱效率和熱通量都不理想。
發明內容本實用新型針對現有散熱器存在的不足之處，提供一種減少熱阻、增大換熱效率、 散熱性能強的蜂窩式變徑管散熱器。本實用新型的蜂窩式變徑管散熱器採用以下技術方案該蜂窩式變徑管散熱器包括上水室和下水室，上水室上設有進水口，下水室上設 有出水口，上水室與下水室之間設有緊密排列的冷卻管路，每一列冷卻管路由上下水平排 列的冷卻腔室組成，相鄰的上下冷卻腔室連通，最上端的冷卻腔室與上水室連通，最下端的 冷卻腔室與下水室連通，每一個冷卻腔室內均設有通風管。冷卻腔室的內壁與通風管的外 壁之間的空腔形成冷卻水通道，冷卻水通道的前後端封堵住。每一列冷卻管路最上端冷卻腔室與上水室的連通是採用上水室上的出水口嵌入 冷卻腔室內的結構方式，這樣可使冷卻水毫無阻擋地迅速進入冷卻腔室。冷卻腔室的內壁橫截面設計為圓形或多邊形，通風管的外壁橫截面也設計為圓形 或多邊形。冷卻腔室的內壁橫截面與通風管的外壁橫截面均為多邊形時，同一橫截面上的 冷卻腔室內壁多邊形與通風管外壁多邊形的各邊均不平行，這樣在同一個截面上冷卻腔室
3的內壁與通風管的外壁之間的徑向距離是不同的、有變化的，形成變徑，流體在冷卻管路的 冷卻腔室內呈紊流狀態，起到更好的散熱作用。冷卻腔室內壁及冷卻腔室內的通風管外壁尺寸均是由一端向另一端逐漸增大的。 這樣使得流體在流動過程中相互衝擊管壁的滯留層，減薄滯留層的厚度，減少熱阻，增大換 熱效率。本實用新型在冷卻管路 內設置通風管，利用冷卻管路管壁和通風管管壁形狀的變 化，使流體在冷卻管路的冷卻腔室內呈紊流狀態，冷卻腔室內壁及通風管外壁尺寸的變化 使得流體在流動過程中相互衝擊管壁的滯留層，減薄滯留層的厚度，減少熱阻，增大換熱效 率；同時通風管和冷卻管路之間的通風道都起到良好的散熱作用；具有結構合理簡單、易 於加工、減少熱阻、增大換熱效率、散熱性能強的特點。
圖1是現有的管帶式散熱器的結構示意圖。圖2是本實用新型蜂窩式變徑管散熱器的結構示意圖。圖3是本實用新型中冷卻管路的結構示意圖。圖中1、上水室，2、下水室，3、冷卻管道，4、散熱帶，5、進水口，6、出水口，7、冷卻管 道進水口，8、冷卻管道出水口，9、側板，10、冷卻管路，11、上水室出水口，12、冷卻腔室，13、 冷卻腔室內壁，14、通風管，15、通風管外壁，16、通風道，17、冷卻水通道，18、封堵板。
具體實施方式
如圖2所示，本實用新型的蜂窩式變徑管散熱器與現有管帶式散熱器的結構相比 也包括上水室1和下水室2，上水室1上設有進水口 5，下水室2上設有出水口 6，上水室1 和下水室2的兩側設有側板9。不同之處在於，上水室1與下水室2之間設有緊密排列的多 列冷卻管路10，冷卻管路10的數量可根據整個散熱器的寬度確定。每一列冷卻管路10由 上下水平排列的多個冷卻腔室12組成，冷卻腔室12的數量可根據整個散熱器的高度確定。 相鄰的上下冷卻腔室是連通的，最上端的冷卻腔室與上水室1連通。上水室出水口 11通過 衝壓翻邊而成，嵌入冷卻腔室12內實現連通，這樣可使冷卻水毫無阻擋地迅速進入冷卻腔 室。最下端的冷卻腔室與下水室2連通。各列冷卻管路10之間的周圍縫隙形成為通風道 16，在通風道16中間也可加擾流裝置，以加快散熱。整個散熱氣的斷面看上去呈蜂窩狀。冷卻管路10的結構如圖3所示，由上下水平排列的多個冷卻腔室12組成(圖中 只給出了兩個冷卻腔室)，每一個冷卻腔室12內均設有通風管14。冷卻腔室內壁13及通 風管外壁15的尺寸是由一端向另一端逐漸增大的，呈喇叭狀，這樣使得流體在流動過程中 相互衝擊管壁的滯留層，減薄滯留層的厚度，減少熱阻，增大換熱效率，同時製造時能夠順 利成型。冷卻腔室內壁13與通風管外壁15之間的空腔形成冷卻水通道17，冷卻水通道的 兩端是封堵住的，其中一端在冷卻管路10衝壓成型時自然封堵住，另一端通過封堵板18封 堵。冷卻腔室內壁13的橫截面為多邊形，其外壁的橫截面形狀可以是多邊形也可以是圓 形。通風管外壁橫截面15也可以設計為多邊形，通風管內壁橫截面可以是多邊形也可以是 圓形。當冷卻腔室內壁13的橫截面與通風管外壁15的橫截面均為多邊形時，同一橫截面 上的冷卻腔室內壁多邊形與通風管外壁多邊形的各邊均不平行，這樣在同一個截面上冷卻腔室內壁13與通風管外壁15之間的徑向距離是不同的、有變化的，形成變徑。流體在冷卻 腔室12內呈紊流狀態，起到更好的散熱作用。也可以通過使同一橫截面上的冷卻腔室內壁 多邊形與通風管外壁多邊形的邊數不同，來實現兩者的多邊形的徑向距離是有變化的。本實用新型的工作過程如下冷卻水首先由上水室1進入各列冷卻管路10的最上端的冷卻腔室，流經各冷卻腔室中的冷卻水通道17，完成熱交換後由最下端的冷卻腔室進入下水室2，最後由下水室2的 出水口 6排出。各冷卻腔室12內的通風管14和各列冷卻管路10之間縫隙形成的通風道 16，可起到風冷散熱的作用。
權利要求一種蜂窩式變徑管散熱器，包括上水室和下水室，上水室上設有進水口，下水室上設有出水口，其特徵在於上水室與下水室之間設有緊密排列的冷卻管路，每一列冷卻管路由上下水平排列的冷卻腔室組成，相鄰的上下冷卻腔室連通，最上端的冷卻腔室與上水室連通，最下端的冷卻腔室與下水室連通，每一個冷卻腔室內均設有通風管。
2.根據權利要求1所述的蜂窩式變徑管散熱器，其特徵在於所述每一列冷卻管路最 上端冷卻腔室與上水室的連通是採用上水室上的出水口嵌入冷卻腔室內的結構方式。
3.根據權利要求1所述的蜂窩式變徑管散熱器，其特徵在於所述冷卻腔室的內壁橫 截面為多邊形。
4.根據權利要求1所述的蜂窩式變徑管散熱器，其特徵在於所述通風管的外壁橫截 面為多邊形。
5.根據權利要求1所述的蜂窩式變徑管散熱器，其特徵在於所述冷卻腔室的內壁橫 截面與通風管的外壁橫截面均為多邊形時，同一橫截面上的冷卻腔室內壁多邊形與通風管 外壁多邊形的各邊均不平行。
6.根據權利要求1所述的蜂窩式變徑管散熱器，其特徵在於所述冷卻腔室內壁及冷 卻腔室內的通風管外壁尺寸均是由一端向另一端逐漸增大的。
專利摘要本實用新型公開了一種蜂窩式變徑管散熱器，包括上水室和下水室，上水室上設有進水口，下水室上設有出水口，上水室與下水室之間設有緊密排列的冷卻管路，每一列冷卻管路由上下水平排列的冷卻腔室組成，相鄰的上下冷卻腔室連通，最上端的冷卻腔室與上水室連通，最下端的冷卻腔室與下水室連通，每一個冷卻腔室內均安裝有通風管。本實用新型在冷卻管路的每個冷卻腔室內設置通風管，使流體在冷卻管路的冷卻腔室內呈紊流狀態，冷卻腔室內壁及通風管外壁尺寸的變化使得流體在流動過程中相互衝擊管壁的滯留層，減少熱阻，增大換熱效率；同時通風管和冷卻管路之間的通風道都起到良好的散熱作用；具有結構合理簡單、易於加工、散熱性能強的特點。
文檔編號F28F1/12GK201600055SQ201020110850
公開日2010年10月6日 申請日期2010年2月10日 優先權日2010年2月10日
發明者王曉棟 申請人:王曉棟