CN103114904B - 开百叶窗管带式散热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种开百叶窗管带式散热器，包括散热带、散热管，所述散热带以波纹状缠绕在散热管上，在散热带上设有百叶窗，散热管的表面设有用于扰流的多个突起，随着散热器厚度不同，沿着空气流动方向百叶窗的开窗角度和节距逐渐变大，百叶窗断面外形为流线型，所述散热管、散热带的材料为铝合金、或铜合金，所述的散热管和散热带采用钎焊工艺焊接在一起。能够整体提高散热器的换热性能，减少流动阻力，起到节省材料和节能减排的作用。

Description

开百叶窗管带式散热器

技术领域

本发明涉及汽车冷却技术领域，尤其涉及一种开百叶窗管带式散热器。

背景技术

随着我国汽车工业的蓬勃发展，对发动机散热器的要求也越来越高，目前带百叶窗的管带式汽车散热器得到普遍采用，它由波纹状的散热带和散热管相间排列构成的，在散热带上一般开有许多类似百叶窗的孔，以破坏空气流在散热带表面上的附着层，提高散热能力。这种散热器的芯子与管片式相比，具有散热能力较高，制造工艺简单、质量轻、成本低的优点。研究发现，这种散热器的进风前半段换热效果要比后半段效果好的多，相对而言，散热器的后半段没有有效地用于散热，如何充分利用现有材料，在不提高太大流动阻力的情况下，有效提高散热器的换热性能，具有较大的实际意义和应用价值。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术存在的上述不足；提供一种新结构的开百叶窗管带式散热器；该散热器能够充分利用散热带百叶窗对气流强化传热的作用，在不提高太大流动阻力的情况下，有效提高散热器的换热性能。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种开百叶窗管带式散热器，包括散热带、散热管，所述散热带以波纹状缠绕在散热管上，在散热带上设有百叶窗，散热管的表面设有用于扰流的多个突起。

散热管的宽度为2mm～3mm，长度为12mm～100mm，散热管厚度为0.2mm，所述突起为圆柱形，圆柱的直径为1mm，高度为0.5mm～1mm。

所述散热带的波高为4mm～12mm，波距为2mm～6mm，厚度为0.08mm～0.2mm。

所述散热管、散热带的材料为铝合金、或铜合金，所述的散热管和散热带采用钎焊工艺焊接在一起。

所述百叶窗的开窗角度θ为：

1）散热器厚度小于或等于30mm时，开窗角度为22o；

2）散热器厚度大于30mm、小于或等于70mm时，小于或等于30mm的部分、开窗角度为

22o，大于30mm、小于或等于70mm的部分，开窗角度通过以下公式得到：

θ＝22+int{[(l-30)/40]*8+0.5}；

式中l为散热器厚度，int()是取实际数据整数部分、使得θ角为整数；

3）散热器厚度大于70mm时，小于或等于70mm的部分的开窗角度与厚度大于30mm、小于或等于70mm的散热器一致，厚度大于70mm的部分，开窗角度为30o。

根据散热器厚度不同，百叶窗节距也不相同。散热器厚度小于或等于30mm时，百叶窗节距为0.9mm；

散热器厚度大于30mm、小于或等于70mm时，小于或等于30mm部分的百叶窗节距为0.9mm，大于30mm、小于或等于70mm的部分，百叶窗节距通过以下公式得到：

L_t＝0.9+int{[(l-30)/40]*3+0.5}/10；

式中l为散热器厚度，int()是取实际数据整数部分、使得θ角为整数；

散热器厚度大于70mm时，小于或等于70mm的部分，百叶窗节距与厚度大于30mm、小于或等于70mm的散热器一致，厚度大于70mm的部分，百叶窗的节距为1.2mm。

所述百叶窗断面外形为流线型，流线型通过以下公式得到：

$y\left(x\right)=(1.24+0.35x-{0.873x}^2+{0.574x}^3)\·\sqrt{2x-x^2},$

其中x指沿着切开的百叶窗断面底部空气流动方向的距离，y与x方向垂直。其中y(x)最大值为散热带的厚度δ_f。

本发明的有益效果：

1.在散热管的表面有用于扰流的直径为1mm和高度为0.5mm～1mm的多个圆柱状突起，能够加强水侧强化传热又可加强气侧的强化传热；

2.散热带上开有百叶窗，百叶窗的开窗角度θ根据散热器厚度不同而变化，百叶窗节距也根据散热器厚度不同而变化。当气流从前向后流动时，百叶窗的角度和节距逐渐加大，以增加穿过百叶窗的气流量，另外较大百叶窗节距会减少气流流过的阻力；

3.百叶窗断面外形为流线型，减少百叶窗断面角度太锐引起过大阻力，针对试验样件的风洞试验表明采用上述结构可降低风阻20-30%；

4.整体提高散热器的换热性能，减少流动阻力，起到节省材料和节能减排的作用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是散热管突起的布置示意图；

图3是图2的左视图；

图4是散热管结构图；

图5是散热带结构图；

图6是散热带上百叶窗角度和节距示意图；

图7是图6的采用流线型对百叶窗断面修型的形状的A处局部放大图；

图中，1、散热带，2、散热管，3、百叶窗，4、突起，5、焊点。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

一种开百叶窗管带式散热器，结合图1至图7，包括散热带1、散热管2，所述散热带1以波纹状缠绕在散热管2上，在散热带1上设有百叶窗3，散热管的表面设有用于扰流的多个突起4。散热管2、散热带1的材料为铝合金、或铜合金，散热管和散热带采用钎焊工艺通过焊点5焊接在一起。

散热管2的宽度W_g为2mm～3mm，长度l_g为12mm～100mm，散热管厚度δ_g为0.2mm，突起4的直径d_t为1mm，高度h_t为0.5mm～1mm。散热带1的波高h_f为4mm～12mm，波距l_f为2mm～6mm，散热带厚度δ_f为0.08mm～0.2mm。

随着散热器厚度l不同,百叶窗3角度θ和节距不同，从进风方向看，所述百叶窗3的开窗角度θ为：

1）散热器厚度l小于或等于30mm时，开窗角度为22o；

2）散热器厚度l大于30mm、小于或等于70mm时，小于或等于30mm的部分、开窗角度为22o，大于30mm、小于或等于70mm的部分，开窗角度逐渐变大，开窗角度通过以下公式得到：

θ＝22+int{[(l-30)/40]*8+0.5}，

式中l为散热器厚度，int()是取实际数据整数部分、使得θ角为整数；

3）散热器厚度大于70mm时，小于或等于70mm的部分的开窗角度与厚度大于30mm、小于或等于70mm的散热器一致，厚度大于70mm的部分，开窗角度为30o。

百叶窗节距也根据散热器厚度不同而变化，散热器厚度l小于或等于30mm时，百叶窗的节距为0.9mm；散热器厚度l大于30mm，小于或等于70mm时，小于或等于30mm的部分，百叶窗的节距为0.9mm，大于30mm，小于或等于70mm的部分，百叶窗的节距逐渐变大，具体为：

L_f＝0.9+int{[(l-30)/40]*3+0.5}/10；

式中l为散热器厚度，int()是取实际数据整数部分、使得θ角为整数；

散热器厚度l大于70mm时，前70mm部分百叶窗的节距和上述散热器一致，厚度大于70mm的部分，百叶窗的节距为1.2mm。

图7表示的是百叶窗断面外形为流线型，具体为：

$y\left(x\right)=(1.24+0.35x-{0.873x}^2+{0.574x}^3)\·\sqrt{2x-x^2},$

其中x的箭头指向沿着切开的百叶窗断面底部空气流动方向，y与x方向垂直,具体细节见图7，针对试验样件的风洞试验表明采用上述结构可降低风阻20-30%。y(x)最大值为散热带的厚度δ_f。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种开百叶窗管带式散热器，包括散热带、散热管，所述散热带以波纹状缠绕在散热管上，其特征是，所述散热带上设有百叶窗，所述散热管的表面设有用于扰流的多个突起；百叶窗的开窗角度θ根据散热器厚度的不同分以下情况：

1)散热器厚度小于或等于30mm时，开窗角度为22°；

2)散热器厚度大于30mm、小于或等于70mm时，小于或等于30mm的部分、开窗角度为22°，大于30mm、小于或等于70mm的部分，开窗角度通过以下公式得到：

θ＝22+int{[(l-30)/40]*8+0.5}，

式中l为散热器厚度，int()是取实际数据整数部分、使得θ角为整数；

3)散热器厚度大于70mm时，小于或等于70mm的部分的开窗角度与厚度大于30mm、小于或等于70mm的散热器一致，厚度大于70mm的部分，开窗角度为30°。

2.如权利要求1所述的开百叶窗管带式散热器，其特征是，所述散热管的宽度为2mm～3mm，长度为12mm～100mm，散热管厚度为0.2mm，所述突起为圆柱形，圆柱的直径为1mm，高度为0.5mm～1mm。

3.如权利要求1所述的开百叶窗管带式散热器，其特征是，所述散热带的波高为4mm～12mm，波距为2mm～6mm，厚度为0.08mm～0.2mm。

4.如权利要求1所述的开百叶窗管带式散热器，其特征是，所述散热管、散热带的材料为铝合金或铜合金，所述散热管和散热带采用钎焊工艺焊接在一起。

5.如权利要求1所述的开百叶窗管带式散热器，其特征是，百叶窗节距根据散热器厚度的不同分以下情况：

1)散热器厚度小于或等于30mm时，百叶窗节距为0.9mm；

2)散热器厚度大于30mm、小于或等于70mm时，小于或等于30mm部分的百叶窗节距为0.9mm，大于30mm、小于或等于70mm的部分，百叶窗节距通过以下公式得到：

L_f＝0.9+int{[(l-30)/40]*3+0.5}/10；

式中l为散热器厚度，int()是取实际数据整数部分、使得θ角为整数；

3)散热器厚度大于70mm时，小于或等于70mm的部分，百叶窗节距与厚度大于30mm、小于或等于70mm的散热器一致，厚度大于70mm的部分，百叶窗的节距为1.2mm。

6.如权利要求1所述的开百叶窗管带式散热器，其特征是，所述百叶窗断面外形为流线型，流线型通过以下公式得到：

其中x指沿着切开的百叶窗断面底部空气流动方向的距离，y与x方向垂直。