CN101201225A - 翅翼型强制对流散热器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种翅翼型强制对流散热器，将传统散热器的柱体排列位置关系进行调整，将前后排列的立柱改为两柱并列排列，设立柱窄一面为散热器的正面，宽一面为散热器的侧面，在宽面相对的两立柱间等间距、同角度的设若干斜向上的散热翼，这样上下两相邻散热翼间就构成了闭合的气流通道，在两立柱外侧可设散热翼或不设散热翼。散热器根据两立柱间散热翼的翼型不同，可分为斜翼型、曲翼型、斜·曲翼型和斜·曲翼与短斜翼混合型。散热器工作时，空气进入闭合气流通道中，被加热向上运动，在携带了大量热能后从出口进入室内，在通道的出口与进口之间因温差而产生压力差，这就形成了强对流的烟囱效应，在单位时间内空气通过通道的量更大。从而实现高效散热。
Description
1、技术领域
本发明涉及一种翅翼型强制对流散热器，属于建筑工程暖通采暖设备。
2、背景技术
目前建筑工程用散热器主要有铸铁760，钢制柱形，钢制翅片等散热器，散热方式均属于自然对流状态，散热效果并不理想，虽然也有长翼、曲翼、斜翼等形的铸铁散热器，但其在组合后两散热片间仍会有间隙，无法形成闭合气流通道，对流散热效果不佳，从而影响了散热效率；钢制散热器因热惰性差，材质主动防腐性能差，使产品寿命过短，造成资源浪费。
3、发明内容
本发明的目的在于提供一种热情性强、散热面积大、高效节能具有强制对流气流通道的翅翼型强制对流散热器。
本发明是这样实现的，将传统的柱形散热器的柱体排列位置关系进行调整，将前后排列的立柱改为两柱并列排列，设立柱窄一面为散热器的正面，宽一面为散热器的侧面，在宽面相对的两立柱间等间距、同角度的设若干斜向上的散热翼，这样上下两相邻散热翼间就构成了闭合的气流通道。当散热器立柱内有热媒流通时，空气进入由两立柱间散热翼构成的闭合气流通道中，逐渐被加热向上运动，在携带的大量热能后从出口进入室内，在气流通道的出口与进口之间因温压而产生压力差，这就形成了强对流的烟囱效应，在单位时间内空气通过气流通道的量更大。从而起到提高热效率的目的，翅翼型强制对流散热器根据两立柱间构成气流通道散热翼的形状不同分为四种设计。
第一种设计：斜翼型；在散热器两立柱间设计若干具有等间距、同角度的斜翼为散热翼，斜翼为有一定倾角的短直翼。右侧视时，斜翼的下端位于立柱右侧的空气入口处，斜翼的上端位于立柱左侧的空气出口处，上下相邻两斜翼构成一条闭合的斜向上的气流通道。
当散热器立柱内有热媒流通时，空气进入闭合气流通道内，逐渐被加热，向上运动，在携带的大量热能后从出口进入散热器外侧斜上方的室内空间，在气流通道的出口与进口之间因温差而产生压力差，这就形成了烟囱效应，斜翼对通道内气流的运动方向并无干扰，只是持续不断地传导，辐射热能，这样气流的运动速度很快。在单位时间内空气通过气流通道的量更多。
在散热器两立柱的外侧，可设计与两立柱间同样形状和位置关系的斜翼为散热翼，上下相邻两斜翼同样构成一条非闭合的气流通道，气流在此通道内的运动方式并不受其它因素的干扰。除了强制对流外此通道内的气流运动方式与立柱间闭合通道内的气流运动方式基本相似。
当若干片散热器组合并有热媒进入散热器立柱流通时，空气进入气流通道，经加热从出口排向室内时，散热器斜上方的空气被大范围地带动对流，使整个室内空间的空气热交换加快。从而实现高效散热。
第二种设计：曲翼型；在散热器两立柱间设若干具有等间距、同角度的曲翼为散热翼，曲翼由上下两段正负对称的曲翼构成。右侧视时，下负曲翼位于立柱右侧的空气入口处，上正曲翼位于立柱左侧的空气出口处，上下相邻两曲翼构成一条闭合的斜向上的气流通道。
当散热器立柱内有热媒流通时，空气进入闭合气流通道内，气流被不断加热，运动至立柱中间部位时，气流运动方向因闭合气流通道角度的改变而发生改变，气流发生扰流，减速，在闭合气流通道的进出口，因温差而产生压力差，这就形成了烟囱效应，空气通过气流通道持续不断地进行强对流。在持续加热下，气流运动至出口时已携带了大量的热能，在闭合通道内，因扰流气流的运动速度虽然减缓了，但气流在排出时热荷载却更大了。
在散热器两立柱的外侧，可设计与两立柱间同样形状和位置关系的曲翼为散热翼，上下相邻曲翼同样构成一条非闭合的气流通道，气流在此通道内的运动方式并不受其它因素的干扰。除了强制对流外在此通道内的气流运动方式与两立柱间闭合通道内的气流运动方式基本相似。
当若干片散热器组合并工作时，气流通过数个气流通道排向散热器外侧斜上方的室内空间。散热器斜上方的空气被大范围地带动对流。使室内的空气热交换率提高，从而实现高效散热。
第三种：斜·曲翼型；在散热器两立柱间设若干具有等间距、同角度的斜·曲翼为散热翼。斜·曲翼由上正曲翼、短斜翼、下负曲翼三段连接构成，右侧视时，下负曲翼位于散热器立柱右侧空气入口处，上正曲翼位于立柱左侧空气出口处，上下两相邻斜·曲翼构成一条闭合的气流通道。
当散热器立柱内有热媒流通时，空气进入闭合气流通道内，气流被不断加热，运动至短斜翼时，气流运动方向因气流通道角度改变而发生改变，气流发生扰流，减速，在持续加热下，气流运动至出口时已携带了大量的热能，同时因进出口间的温差而产生压力差，形成了烟囱效应，空气通过气流通道持续不断在进行强对流，在闭合通道内气流的运动速度虽然减缓了，但气流在排出时热荷载却更大了。
在散热器两立柱的外侧，可设计与两立柱间同样形状和位置关系的斜·曲翼为散热翼，上下两相邻斜·曲翼同样构成一条非闭合的气流通道，气流在此通道内的运动方式并不受其它因素的干扰。除强制对流外在此通道内的气流运动方式与两立柱间闭合通道内的气流运动方式基本相似。
当若干片散热器组合并工作时，气流通过数个气流通道排向散热器外侧斜上方的室内空间。散热器斜上方的空气被大范围地带动对流。使室内的空气热交换率提高，从而实现高效散热。
第四种设计：斜·曲翼与短斜翼混合型；在散热器两立柱间设计若干具有等间距、同角度的斜·曲翼和位于其下的短斜翼为散热翼。斜·曲翼由上正曲翼、短斜翼、下负曲翼三段连接构成，短斜翼与构成斜·曲翼的短斜翼相同。右侧视时，斜·曲翼的下负曲翼位于散热器立柱右侧空气入口处，上正曲翼位于立柱左侧空气出口处，上下相邻两斜·曲翼构成一条闭合的斜向上的气流通道。
当散热器立柱内有热媒流通时，空气进入闭合气流通道内，随加热向上运动至短斜翼时，空气流动方向首先因气流通道角度的改度而发生改变，再因位于闭合通道中的短斜翼表面被加热而向上运动的空气干扰，使气流的运动方向被进一步扰乱，气流在这里发生扰流，短斜翼上下表面对气流的进一步加热，使气流携带了更多的热能，当气流从闭合气流通道排出时，热荷载更大了。在闭合通道的进出口因温差而产生压力差，这就形成了烟囱效应，空气通过闭合气流通道持续不断地进行强对流。在闭合通道内，气流因扰流而减速，但在持续加热下，热荷载更大了。
在散热器两立柱的外侧，可设计与两立柱间同样形状和位置关系的斜·曲翼与短斜翼为散热翼，上下两相邻斜·曲翼同样构成一条非闭合的气流通道，气流在此通道内的运动方式并不受其它因素的干扰。除强制对流外在此通道内的气流运动方式与两立柱间闭合通道内的气流运动方式基本相似。
当若干片散热器组合并工作时，气流通过数个气流通道排向散热器外侧斜上方的室内空间。散热器斜上方的空气被大范围地带动对流。使室内的空气热交换率提高，从而实现高效散热。
散热器立柱外侧的散热翼除了与立柱内侧设计相同的翼形外，还可设计与立柱间散热翼不同的形状。或不设散热翼，仅靠立柱表面进行散热，这样设计是为了提高产品在铸造过程中的成品率，减少铸造环节的浪费。
4、附图说明：
图1为本发明的主视图
图2为本发明的侧视图
图3为本发明另一种设计的侧视图
图4为A-A斜翼型剖视图
图5为A-A曲翼型剖视图
图6为A-A斜·曲翼型剖视图
图7为A-A斜·曲翼与短斜翼混合型剖视图
图8为B-B剖视图
图9为另一种设计的B-B剖视图
图10为第三种设计的B-B剖视图
图11为本发明立柱外侧设翅翼的主视图
图12为本发明斜翼型侧视图
图13为本发明曲翼型侧视图
图14为本发明斜·曲翼型侧视图
图15为本发明斜·曲翼与短斜翼混合型侧视图
图16为C-C剖视图
图17为另一种设计的C-C剖视图
图18为第三种设计的C-C剖视图
图19为图5的局部放大图
图20为图7的局部放大图
图中1、为热媒进口，2、为热媒出口，3、为右侧视左侧，4、为右侧视右侧，5、为气流通道进口，6、为气流通道出口，7、为立柱，8、为斜·曲翼的上正曲翼，9、为短斜翼，10、为斜·曲翼的下负曲翼，11、为曲翼的上正曲翼，12为曲翼的下负曲翼，13、为斜翼。
5、具体实施例
本发明翅翼型强制对流散热器在宽面相对的两立柱间(图1)设若干具有等间距、同角度斜向上的散热翼。这样上下相邻两散热翼间就构成了一条闭合的气流通道。
当有热媒自散热器入口(1)进入，流经立柱(7)而后从出口(2)流出时，空气自气流通道入口(5)进入其中。逐渐被加热，向上运动从气流通道出口(6)处排入散热器外侧斜上方的室内空间。由于闭合气流通道中气流进出口的温差而产生压力差，这样就形成了烟囱效应，强对流就会持续发生。
在第一种设计中(图4)，斜翼(13)与立柱(7)成一定夹角，等间距排列于两立柱(7)间，右侧视时斜翼(13)的下端位于立柱(7)的右侧(4)，上端位于立柱(7)的左侧(3)上下两斜翼(13)构成气流通道。入口(5)在立柱(7)右侧(4)，出口(6)在立柱(7)左侧(3)。由上下两斜翼(13)构成的气流通道对气流不发生干扰，阻碍，只是持续的传导和辐射热能，气流在此通道中表现为运动速度快。
第二种设计中(图5)，曲翼由上正曲翼(11)下负曲翼(12)连接构成，等间距、同角度均匀排列于两立柱(7)间，右侧视时曲翼的下端位于立柱(7)的右侧(4)上端位于立柱(7)的左侧(3)，上下两曲翼(11、12)共同构成一条闭合的气流通道，气流通道入口(5)位于立柱(7)右侧(4)，出口位于立柱(7)的左侧(3)。由上下两曲翼(11、12)共同构成的(7)气流通道，因角度改变而使气流的运动方向改变，气流在此通道内发生扰流、减速，气流表现为热荷载量大，运动速度慢。
第三种设计(图6)：斜·曲翼型；斜·曲翼由上正曲翼(8)、短斜翼(9)、下负曲翼(10)共同连接构成，斜·曲翼等间距、同角度均匀排列于两立柱(7)之间，右侧视时斜·曲翼的下端位于立柱(7)的右侧(4)，上端位于立柱(7)的左侧(3)。上下两斜·曲翼(8、9、10)共同构成一条闭合的气流通道，气流通道入口(5)位于立柱(7)的右侧(4)出口(6)位于立柱(7)的左侧(3)。气流在此通道中运运方向会因气流通道角度的改变而改变，气流会发生扰流、减速。气流表现为运动速度慢，热荷载量大。
第四种设计(图7)：斜·曲翼和短斜斜翼混合型；斜曲翼由上正曲翼(8)、短斜翼(9)、下负曲翼(10)三段共同连接构成，短斜翼(9)位于斜·曲翼(8、9、10)之下，在散热器两立柱间等间距、同角度相间排列斜·曲翼和短斜翼(9)。上下两斜·曲翼(8、9、10)间构成一条闭合的气流通道，气流通道(8、9、10)的入口(5)位于立柱(7)的右侧(4)，出口位于立柱(7)的左侧(3)。由上下两斜·曲翼构成气流通道，首先气流在此通道中运动方向会因气流通道角度的改变而改变，气流会发生扰流。又因短斜翼(9)表面气流随加热上升这更进一步打乱气流运动方向，使气流的扰流在此通道中反复发生并同时减速，气流表现为热荷载量大，速度慢。
参见图2、图3散热器的上下端设计为圆弧和平面两种形式
参见图8、图9、图10、图16、图17、图18散热器立柱有椭圆形、窄面圆弧形、窄面直翼椭圆形三种设计。
参见图1、图11散热器立柱外侧不设散热翼或设散热翼。
本发明可采用铸造方法一次性浇铸成形。
Claims (10)
1.一种翅翼型强制对流散热器，它由热媒进出口，两立柱和散热翼共同组成，其特征为：两立柱并列排列，并设立柱窄一面为散热器的正面，设立柱宽一面为散热器的侧面，在宽面相对的两立柱间排列若干与立柱成一定夹角的翅翼为散热翼，使上下两相邻散热翼构成一条闭合的气流通道。
2.根据权利要求书1所述；立柱间散热翼设计为斜翼，斜翼是一条与立柱有一定夹角的直翼。
3.根据权利要求书1所述；立柱间散热翼设计为曲翼，曲翼由上正曲翼和下负曲翼两段连接构成，且上正曲翼与下负曲翼为正负对称曲翼。
4.根据权利要求书1所述；立柱间散热翼设计为斜·曲翼，斜·曲翼由上正曲翼、短斜翼、下负曲翼三段连接构成，且上正曲翼与下负曲翼为正负对称曲翼。
5.根据权利要求书1所述；立柱间散热翼设计为斜.曲翼与短斜翼相间的结构形式，斜.曲翼与权利要求书4所述斜·曲翼相同、短斜翼与构成斜·曲翼的短斜翼相同
6.根据权利要求书1，2，3，4，5所述；散热器两立柱外侧不设散热翼。
7.根据权利要求书1，2，3，4，5所述；散热器两立柱外侧设与两立柱间相同的散热翼或不同的散热翼。
8.根据权利要求书1，2，3，4，5，7所述；立柱外侧散热翼构成的气流通道进出口与立柱间散热翼构成的气流通道进出口、位置关系相同。
9.根据权利要求书1、6、7、所述；立柱设计为椭圆形(图5、图16)窄面圆弧形(图9、图17)和窄面直翼椭圆形(图10、图18)。
10.根据权利要求书1、6、7、9所述；散热器上下两端设计为圆弧(图2)或平面(图3)。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CNA2006101643367A CN101201225A (zh) | 2006-12-11 | 2006-12-11 | 翅翼型强制对流散热器 |
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Publications (1)
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| CN101201225A true CN101201225A (zh) | 2008-06-18 |
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ID=39516509
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| CN (1) | CN101201225A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105526810A (zh) * | 2016-01-26 | 2016-04-27 | 朱成恩 | 散热器及其制造方法 |
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2006
- 2006-12-11 CN CNA2006101643367A patent/CN101201225A/zh active Pending
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| CN105526810A (zh) * | 2016-01-26 | 2016-04-27 | 朱成恩 | 散热器及其制造方法 |
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