CN103346001A - 一种板翅式散热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种板翅式散热器，包括：安装板；多个平行布置且与安装板固连的外翅片，相邻的外翅片之间留有散热介质流动通道，并且，每个外翅片内部分别设置有多个用于流通空气的散热孔；设置于散热介质流动通道内并将散热介质流动通道分成多个通道单元的内翅片组，散热介质流动通道的进口和出口分别位于安装板的中心轴线的上下两侧；封条，用于密封散热介质流动通道侧边除进口和出口之外的部分。上述板翅式散热器中，通过在相邻的外翅片之间设置允许散热介质流过的散热介质流动通道，并将每个外翅片结构做成空心腔体以利用空气散热，从而增大了散热介质及流通空气与外翅片之间的接触面积，扩大了散热介质的热传导面积，提高了散热效率。

Description

一种板翅式散热器

技术领域

本发明涉及散热技术领域，特别涉及一种板翅式散热器。

背景技术

目前在电力机车变压器油箱上均需安装冷却设备来散热，以保证各相关设备的正常工作。该冷却设备多采用自然对流空冷式散热器，由基板01和散热翅片02组成，又称空冷板翅式散热器。在该散热器中，热量通过基板01传导给翅片02再散发到空气中去，但是，在实际应用中发现，这种方式的换热效率比较低，不能满足换热量大而散热空间小的条件下的散热要求。

因此，如何提高板翅式散热器的换热效率，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种板翅式散热器，具有较高的换热效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种板翅式散热器，包括：

安装板；

与所述安装板固连的外翅片，所述外翅片有多个且平行布置，相邻的所述外翅片之间留有散热介质流动通道，并且，每个所述外翅片内部分别设置有多个用于流通空气的散热孔；

设置于所述散热介质流动通道内并将所述散热介质流动通道分成多个通道单元的内翅片组，所述散热介质流动通道的进口和出口分别位于所述安装板的中心轴线的上下两侧；

封条，用于密封所述散热介质流动通道侧边除所述进口和所述出口之外的部分。

优选地，在上述板翅式散热器中，所述外翅片由截面排布多个方形通孔的型材挤压拉制而成。

优选地，在上述板翅式散热器中，所述型材为铝合金型材。

优选地，在上述板翅式散热器中，所述通道单元均为U形通道，并且，多个所述U形通道依次嵌套设置。

优选地，在上述板翅式散热器中，所述内翅片组由多个内翅片组成，所述内翅片为波形面板。

优选地，在上述板翅式散热器中，所述内翅片为铝合金板材。

优选地，在上述板翅式散热器中，所述内翅片组与所述外翅片之间钎焊连接。

优选地，在上述板翅式散热器中，所述板翅式散热器为电力机车变压器油箱上用于冷却变压器油的冷却设备，所述散热介质为所述变压器油。

从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的板翅式散热器中，任意两个相邻的外翅片之间均留有散热介质流动通道，并由内翅片分成多个通道单元，散热介质从散热介质流动通道中自上而下流过时，将热量传导给外翅片，当冷空气自下而上通过外翅片内部的散热孔时将热量带走，最终，散热介质的热量被传递到空气中。与现有技术相比，本发明实施例提供的板翅式散热器中将翅片结构（即外翅片与内翅片构成的整体结构）做成空心腔体，把散热介质引入到翅片结构中来，散热介质经过散热介质流动通道，与外翅片发生热传导，并通过流动空气将热量带出，实现空气自然对流散热。可见，本发明实施例提供的板翅式散热器，通过相邻的外翅片之间设置允许散热介质流过的散热介质流动通道，增大了散热介质与用于传递热量的外翅片之间的接触面积，扩大了散热介质的热传导面积，从而提高了散热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的板翅式散热器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的板翅式散热器的正视图；

图3为图2的俯视图；

图4为图2中A-A截面的剖视图；

图5为本发明实施例提供的板翅式散热器中散热介质流向示意图；

图6为图2所示的本发明实施例提供的板翅式散热器中B-B截面的剖视图以及空气介质的流向示意图。

其中，01为基板，02为散热翅片，1为安装板，2为外翅片，3为内翅片，4为封条，21为散热孔，22为散热介质流动通道。

具体实施方式

本发明公开了一种板翅式散热器，具有较高的换热效率。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图2-图5，2为本发明实施例提供的板翅式散热器的正视图；图3为图2的俯视图，图4为图2中A-A截面的剖视图，图5为本发明实施例提供的板翅式散热器中散热介质流向示意图，图6为图2所示的本发明实施例提供的板翅式散热器中B-B截面的剖视图以及空气介质的流向示意图。

本发明实施例提供的板翅式散热器，如图2至图6所示，包括安装板1、外翅片2、内翅片组和封条4。其中，安装板1上固连有多个平行布置的外翅片2，每相邻的两个外翅片2之间均留有散热介质流动通道22，并且，每个外翅片2内部分别设置有多个用于流通空气的散热孔21；内翅片组设置于散热介质流动通道22内，并将散热介质流动通道22分成多个通道单元，散热介质流动通道的进口和出口分别位于安装板1的中心轴线的上下两侧；封条4用于密封散热介质流动通道侧边除散热介质流动通道进口和出口之外的部分。

本发明实施例提供的板翅式散热器在使用过程中，散热介质在散热介质流动通道内的流向如图5所示，图中箭头即为散热介质流向。当散热介质填充整个散热介质流动通道后，经外翅片2散热，由于散热介质温度降低，导致流体密度增大，在自身重力作用下，将往下沉，这样就加速了散热介质的内部循环，一定程度上提高了传热效率。由于散热介质具有受热后密度变化的性质，会改变自身的流动性质，从而，在不施加外力的情况下，就能够实现内部自循环流动。此外，请参阅图6，图6为图2中B-B截面的剖视图，为本发明实施例提供的板翅式散热器的单个外翅片的内部结构及空气在单个外翅片中的流向示意图，图中箭头显示了外翅片2中散热孔21构成的空气通道中空气的流向，空气受热后，密度降低，自然地往上升，将热量带走，下端的冷空气及时补充进来。一定程度上加强了空气自然对流的效果，从而完成自循环散热。

由此可见，本发明实施例提供的板翅式散热器中，任意两个相邻的外翅片2之间均排布一组内翅片3，散热介质从散热介质流动通道中自上而下流过时，将热量传导给外翅片2，当冷空气自下而上通过外翅片2中的散热孔21时将热量带走，最终，散热介质的热量被传递到空气中。与现有技术相比，本发明实施例提供的板翅式散热器中将翅片结构（即外翅片2与内翅片3构成的整体结构）做成空心腔体，把散热介质引入到翅片结构中来，散热介质经过散热介质流动通道，与外翅片发生热传导，并通过流动空气将热量带出，实现空气自然对流散热。可见，本发明实施例提供的板翅式散热器，通过在相邻的外翅片之间设置散热介质流动通道，从而增大了散热介质与用于传递热量的外翅片之间的接触面积，扩大了散热介质的热传导面积，从而提高了散热效率。

在具体实施例中，上述翅式散热器中每个散热介质流动通道22内的通道单元均为U形通道，并且，多个U形通道依次嵌套设置。所谓“嵌套设置”是指一个U形通道设置在另一个相对较大的U形通道的弯形内侧，从而此U形通道的外侧壁即成为另一个U形通道的内侧壁，具体如图4所示。并且，每个散热介质流动通道的一个侧壁（外侧壁或内侧壁）分别由三个内翅片3组成，其中，每个内翅片3均为平面板材，对应位置的平面板材平行设置，其间距可调范围较宽，加工简单方便。但是并不局限于此，在其它实施例中，内翅片3还可以采用波形面板，对应位置的波形面板呈交错凹凸状设置，从而，令通道单元为波形通道，从而增加了散热介质的流动距离，此时，可以降低散热介质的热阻，令流体状态的散热介质的的传热效率得到提高，当内部设置有动力装置搅动散热介质的时候，可以将内翅片3设计波形面板，多个内翅片3之间为交错凹凸状，散热效果也比较显著。本领域技术人员容易理解的是，对于内翅片3以及通道单元的具体设置形式可以有多种选择方案，因此，本发明对此并不做具体限定。

在具体实施例中，将金属薄板材冲压成型，再进行激光切割获得内翅片3；外翅片2由型材挤压拉制而成，该型材截面排布多个间距相同的方形通孔21；封条4也是型材挤压拉制，按要求切割成所需长度，在外翅片2上按图2和图4所示排布组合，各封条4的高度与对应位置的内翅片3的高度匹配。内翅片3和外翅片2相间组合排列后钎焊为一个整体，焊接工艺可以保证良好的密封性能，同时整体强度较高。进一步地，安装板1和内翅片3为铝合金板材，用于拉制外翅片2的型材为铝合金型材。铝合金的导热率高，钎焊性能好，焊接可靠性高，易加工，易轧制成型，生产成本低，适宜大批量生产。

本发明提供的板翅式散热器可以做为电力机车变压器油箱上的冷却设备，此时，散热介质为变压器油。当然，也可以用于其他液体介质的自然冷却，因此，本发明并对此不做具体限定。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种板翅式散热器，其特征在于，包括：

安装板（1）；

与所述安装板（1）固连的外翅片（2），所述外翅片（2）有多个且平行布置，相邻的所述外翅片（2）之间留有散热介质流动通道（22），并且，每个所述外翅片（2）内部分别设置有多个用于流通空气的散热孔（21）；

设置于所述散热介质流动通道（22）内并将所述散热介质流动通道（22）分成多个通道单元的内翅片组，所述散热介质流动通道（22）的进口和出口分别位于所述安装板（1）的中心轴线的上下两侧；

封条（4），用于密封所述散热介质流动通道（22）侧边除所述进口和所述出口之外的部分。

2.根据权利要求1所述的板翅式散热器，其特征在于，所述外翅片（2）由截面排布多个方形通孔的型材挤压拉制而成。

3.根据权利要求2所述的板翅式散热器，其特征在于，所述型材为铝合金型材。

4.根据权利要求1所述的板翅式散热器，其特征在于，所述通道单元均为U形通道，并且，多个所述U形通道依次嵌套设置。

5.根据权利要求1所述的板翅式散热器，其特征在于，所述内翅片组由多个内翅片（3）组成，所述内翅片（3）为波形面板。

6.根据权利要求5所述的板翅式散热器，其特征在于，所述内翅片（3）为铝合金板材。

7.根据权利要求1-6任一项所述的板翅式散热器，其特征在于，所述内翅片组与所述外翅片（2）之间钎焊连接。

8.根据权利要求7所述的板翅式散热器，其特征在于，所述板翅式散热器为电力机车变压器油箱上用于冷却变压器油的冷却设备，所述散热介质为所述变压器油。

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