專(zhuān)利名稱(chēng)：蜂窩式變徑管散熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種管型散熱器，屬于散熱器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在熱力學(xué)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(dǎo)、熱對(duì)流 和熱輻射。物質(zhì)本身或當(dāng)物質(zhì)與物質(zhì)接觸時(shí)，能量的傳遞就被稱(chēng)為熱傳導(dǎo)，這是最普遍的一 種熱傳遞方式；熱對(duì)流指的是流動(dòng)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(jiàn)的就是太陽(yáng)輻射。散熱器就是通過(guò)這三種散熱 方式來(lái)散熱的。散熱性能主要的兩個(gè)重要指標(biāo)為導(dǎo)熱效率和熱通量。在內(nèi)燃機(jī)、電子類(lèi)散熱裝置中最常見(jiàn)的散熱器是管帶式散熱器，其結(jié)構(gòu)如圖1所 示，在上下端分別設(shè)有上水室1和下水室2，上水室1上設(shè)有進(jìn)水口 5，下水室2上設(shè)有出水 口 6。上水室1和下水室2之間通過(guò)并排的多根細(xì)的冷卻管道3相連，每根冷卻管道3通過(guò) 冷卻管道進(jìn)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(gè)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(cè)均設(shè)置有側(cè)板9，各根冷卻 管道3設(shè)置在兩側(cè)板9之間。由于這種形式的散熱效果好，便于制造，質(zhì)量小，故被廣泛采 用。上述管帶式散熱器通過(guò)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(shí)間因素。直管式的冷卻管道3因?yàn)樾螤顔我唬黧w在冷卻管道3中容易 形成層流，附著在管壁上的滯留內(nèi)層也會(huì)隨著管壁的增長(zhǎng)而加厚，熱阻值因此增加。同時(shí)， 冷卻管道進(jìn)水口 7是插入上水室1內(nèi)的，造成了冷卻水進(jìn)入冷卻管道不暢。因此，這種管帶 式散熱器導(dǎo)熱效率和熱通量都不理想。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)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(qiáng)的蜂窩式變徑管散熱器。本實(shí)用新型的蜂窩式變徑管散熱器采用以下技術(shù)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(shè)有進(jìn)水口，下水室上設(shè) 有出水口，上水室與下水室之間設(shè)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(gè)冷卻腔室內(nèi)均設(shè)有通風(fēng)管。冷卻腔室的內(nèi)壁與通風(fēng)管的外 壁之間的空腔形成冷卻水通道，冷卻水通道的前后端封堵住。每一列冷卻管路最上端冷卻腔室與上水室的連通是采用上水室上的出水口嵌入 冷卻腔室內(nèi)的結(jié)構(gòu)方式，這樣可使冷卻水毫無(wú)阻擋地迅速進(jìn)入冷卻腔室。冷卻腔室的內(nèi)壁橫截面設(shè)計(jì)為圓形或多邊形，通風(fēng)管的外壁橫截面也設(shè)計(jì)為圓形 或多邊形。冷卻腔室的內(nèi)壁橫截面與通風(fēng)管的外壁橫截面均為多邊形時(shí)，同一橫截面上的 冷卻腔室內(nèi)壁多邊形與通風(fēng)管外壁多邊形的各邊均不平行，這樣在同一個(gè)截面上冷卻腔室
3的內(nèi)壁與通風(fēng)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(nèi)呈紊流狀態(tài)，起到更好的散熱作用。冷卻腔室內(nèi)壁及冷卻腔室內(nèi)的通風(fēng)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(dòng)過(guò)程中相互沖擊管壁的滯留層，減薄滯留層的厚度，減少熱阻，增大換 熱效率。本實(shí)用新型在冷卻管路 內(nèi)設(shè)置通風(fēng)管，利用冷卻管路管壁和通風(fēng)管管壁形狀的變 化，使流體在冷卻管路的冷卻腔室內(nèi)呈紊流狀態(tài)，冷卻腔室內(nèi)壁及通風(fēng)管外壁尺寸的變化 使得流體在流動(dòng)過(guò)程中相互沖擊管壁的滯留層，減薄滯留層的厚度，減少熱阻，增大換熱效 率；同時(shí)通風(fēng)管和冷卻管路之間的通風(fēng)道都起到良好的散熱作用；具有結(jié)構(gòu)合理簡(jiǎn)單、易 于加工、減少熱阻、增大換熱效率、散熱性能強(qiáng)的特點(diǎn)。

圖1是現(xiàn)有的管帶式散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型蜂窩式變徑管散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型中冷卻管路的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、上水室，2、下水室，3、冷卻管道，4、散熱帶，5、進(jìn)水口，6、出水口，7、冷卻管 道進(jìn)水口，8、冷卻管道出水口，9、側(cè)板，10、冷卻管路，11、上水室出水口，12、冷卻腔室，13、 冷卻腔室內(nèi)壁，14、通風(fēng)管，15、通風(fēng)管外壁，16、通風(fēng)道，17、冷卻水通道，18、封堵板。
具體實(shí)施方式
如圖2所示，本實(shí)用新型的蜂窩式變徑管散熱器與現(xiàn)有管帶式散熱器的結(jié)構(gòu)相比 也包括上水室1和下水室2，上水室1上設(shè)有進(jìn)水口 5，下水室2上設(shè)有出水口 6，上水室1 和下水室2的兩側(cè)設(shè)有側(cè)板9。不同之處在于，上水室1與下水室2之間設(shè)有緊密排列的多 列冷卻管路10，冷卻管路10的數(shù)量可根據(jù)整個(gè)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(gè)冷卻腔室12組成，冷卻腔室12的數(shù)量可根據(jù)整個(gè)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(guò) 沖壓翻邊而成，嵌入冷卻腔室12內(nèi)實(shí)現(xiàn)連通，這樣可使冷卻水毫無(wú)阻擋地迅速進(jìn)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?chē)p隙形成為通風(fēng)道 16，在通風(fēng)道16中間也可加擾流裝置，以加快散熱。整個(gè)散熱氣的斷面看上去呈蜂窩狀。冷卻管路10的結(jié)構(gòu)如圖3所示，由上下水平排列的多個(gè)冷卻腔室12組成(圖中 只給出了兩個(gè)冷卻腔室)，每一個(gè)冷卻腔室12內(nèi)均設(shè)有通風(fēng)管14。冷卻腔室內(nèi)壁13及通 風(fēng)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(dòng)過(guò)程中 相互沖擊管壁的滯留層，減薄滯留層的厚度，減少熱阻，增大換熱效率，同時(shí)制造時(shí)能夠順 利成型。冷卻腔室內(nèi)壁13與通風(fēng)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沖壓成型時(shí)自然封堵住，另一端通過(guò)封堵板18封 堵。冷卻腔室內(nèi)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(fēng)管外壁橫截面15也可以設(shè)計(jì)為多邊形，通風(fēng)管內(nèi)壁橫截面可以是多邊形也可以是 圓形。當(dāng)冷卻腔室內(nèi)壁13的橫截面與通風(fēng)管外壁15的橫截面均為多邊形時(shí)，同一橫截面 上的冷卻腔室內(nèi)壁多邊形與通風(fēng)管外壁多邊形的各邊均不平行，這樣在同一個(gè)截面上冷卻腔室內(nèi)壁13與通風(fēng)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(nèi)呈紊流狀態(tài)，起到更好的散熱作用。也可以通過(guò)使同一橫截面上的冷卻腔室內(nèi)壁 多邊形與通風(fēng)管外壁多邊形的邊數(shù)不同，來(lái)實(shí)現(xiàn)兩者的多邊形的徑向距離是有變化的。本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下冷卻水首先由上水室1進(jìn)入各列冷卻管路10的最上端的冷卻腔室，流經(jīng)各冷卻腔室中的冷卻水通道17，完成熱交換后由最下端的冷卻腔室進(jìn)入下水室2，最后由下水室2的 出水口 6排出。各冷卻腔室12內(nèi)的通風(fēng)管14和各列冷卻管路10之間縫隙形成的通風(fēng)道 16，可起到風(fēng)冷散熱的作用。
權(quán)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(shè)有進(jìn)水口，下水室上設(shè)有出水口，其特征在于上水室與下水室之間設(shè)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(gè)冷卻腔室內(nèi)均設(shè)有通風(fēng)管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜂窩式變徑管散熱器，其特征在于所述每一列冷卻管路最 上端冷卻腔室與上水室的連通是采用上水室上的出水口嵌入冷卻腔室內(nèi)的結(jié)構(gòu)方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜂窩式變徑管散熱器，其特征在于所述冷卻腔室的內(nèi)壁橫 截面為多邊形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜂窩式變徑管散熱器，其特征在于所述通風(fēng)管的外壁橫截 面為多邊形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜂窩式變徑管散熱器，其特征在于所述冷卻腔室的內(nèi)壁橫 截面與通風(fēng)管的外壁橫截面均為多邊形時(shí)，同一橫截面上的冷卻腔室內(nèi)壁多邊形與通風(fēng)管 外壁多邊形的各邊均不平行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜂窩式變徑管散熱器，其特征在于所述冷卻腔室內(nèi)壁及冷 卻腔室內(nèi)的通風(fēng)管外壁尺寸均是由一端向另一端逐漸增大的。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)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(shè)有進(jìn)水口，下水室上設(shè)有出水口，上水室與下水室之間設(shè)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(gè)冷卻腔室內(nèi)均安裝有通風(fēng)管。本實(shí)用新型在冷卻管路的每個(gè)冷卻腔室內(nèi)設(shè)置通風(fēng)管，使流體在冷卻管路的冷卻腔室內(nèi)呈紊流狀態(tài)，冷卻腔室內(nèi)壁及通風(fēng)管外壁尺寸的變化使得流體在流動(dòng)過(guò)程中相互沖擊管壁的滯留層，減少熱阻，增大換熱效率；同時(shí)通風(fēng)管和冷卻管路之間的通風(fēng)道都起到良好的散熱作用；具有結(jié)構(gòu)合理簡(jiǎn)單、易于加工、散熱性能強(qiáng)的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F28F1/12GK201600055SQ201020110850
公開(kāi)日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日
發(fā)明者王曉棟 申請(qǐng)人:王曉棟