CN110471513A - 一种散热器组件、风冷散热器以及空调设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供的散热器组件、风冷散热器以及空调设备，包括换热器、用于支撑换热器的护板、换热器的两侧各设有集可拆卸的水箱组件，集水箱组件包括所述集水箱底板以及集水箱盖板，换热器具有若干翅片和位于若干翅片中的换热管束，集水箱底板的一面与护板扣合，集水箱底板的另一面与集水箱盖板贴合形成集水箱，集水箱底板具有与换热管束连通的导流孔，集水箱底板和/或集水箱盖板设有用于收集液体的凹槽，集水箱盖板背离集水箱底板一侧的表面设有导液管，通过采用可拆卸的集水箱组件，使得在换热管束等出现发生泄漏时可以方便地将集水箱盖板拆下进行检修，另外，还可以保证空冷式热交换器的换热形式为整体逆流换热，优化换热效率。

Description

一种散热器组件、风冷散热器以及空调设备

技术领域

本发明涉及风冷散热技术领域，特别是涉及一种散热器组件、风冷散热器以及空调设备。

背景技术

散热器的作用就是将这热量吸收，然后发散到机箱内或者机箱外，保证计算机部件的温度常。多数散热器通过和发热部件表面接触，吸收热量，再通过各种方法将热量传递到远处，比如机箱内的空气中，然后机箱将这些热空气传到机箱外，完成计算机的散热。依照从散热器带走热量的方式，可以将散热器分为主动散热和被动散热。前者常见的是风冷散热器，而后者常见的就是散热片。进一步细分散热方式，可以分为风冷、热管、液冷、半导体制冷、压缩机制冷等等，而市场主流的，也是目前比较热销的散热器主要为风冷散热器。

工业用风冷散热器一般多用于电站，由于散热量大，散热器的外形尺寸也相对较大。而外形尺寸的增大又衍生出另外的问题：进风的不均匀，换热器检修困难，以及换热管的热胀冷缩问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种散热器组件、风冷散热器以及空调设备，采用可拆卸方式，方便对设备进行检修。

为解决上述技术问题，作为本发明的一个方面，提供了一种散热器组件，包括换热器、用于支撑所述换热器的护板、所述换热器的两侧各设有可拆卸的集水箱组件，所述集水箱组件包括所述集水箱底板以及集水箱盖板，所述换热器具有若干翅片和位于所述若干翅片中的换热管束，所述集水箱底板的一面与所述护板扣合，所述集水箱底板的另一面与所述集水箱盖板贴合形成集水箱，所述集水箱底板具有与所述换热管束连通的导流孔，所述集水箱底板和/或所述集水箱盖板设有用于收集液体的凹槽，所述集水箱盖板背离所述集水箱底板一侧的表面设有导液管。

作为一种可能的实现方式，所述集水箱底板设有第一凹槽，所述集水箱盖板设有第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽相贴合构成所述集水箱，所述导流孔设置在所述第一凹槽的底部。

作为一种可能的实现方式，所述集水箱底板围绕所述第一凹槽周围设有第一贴合面，所述集水箱盖板围绕所述第二凹槽周围设有第二贴合面，所述第一贴合面与所述第二贴合面相结合并采用螺栓固定。

作为一种可能的实现方式，所述护板朝向所述集水箱底板延伸设有第一耳板，所述第一耳板设有圆形通孔，所述第一贴合面朝向所述护板一侧延伸设有第二耳板，所述第二耳板沿所述集水箱底板的扣合方向延伸设有腰形通孔，所述第一耳板与所述第二耳板贴合且所述圆形通孔和所述腰形通孔采用螺栓连接。

作为一种可能的实现方式，所述导液管具有安装法兰。

作为一种可能的实现方式，所述第一贴合面和所述第二贴合面之间设有密封垫。

作为本发明的另一个方面，提供一种风冷散热器，包括风机、至少一组如上述的散热器组件，所述至少一组散热器组件设置在所述风机的进风侧或出风侧。

作为一种可能的实现方式，所述风机的回转面积与所述散热器组件迎风面积的占比大于等于40％。

作为一种可能的实现方式，所述风机与所述散热器组件的换热管束中心所形成的扩散角α小于等于45°。

作为本发明的再一个方面，提供一种空调设备，所述空调设备包括如上述的风冷散热器。

作为一种可能的实现方式，所述风冷散热器包括低温散热芯组、高温散热芯组，所述低温散热芯组位于风机的上风侧，所述高温散热芯组位于所述风机的下风侧.

作为一种可能的实现方式，还包括用于调节冷却介质进入所述风冷散热器流量的温控阀、用于调整冷却介质流出散热器组件流量的流量调节阀以及用于排出水系统中的气体的自动排气阀，所述温控阀与所述风冷散热器的进口连通，所述流量调节阀与所述风冷散热器的出口连通，所述自动排气阀设置在所述进口和所述出口的对应管路最高处。

作为一种可能的实现方式，所述低温散热芯组和高温散热芯组串联时，冷却介质由位于下风侧的所述高温散热芯组接入，流出所述高温散热芯组后再流入所述低温散热芯组。

本发明提供的散热器组件、风冷散热器以及空调设备，包括换热器、用于支撑换热器的护板、换热器的两侧各设有集可拆卸的水箱组件，集水箱组件包括所述集水箱底板以及集水箱盖板，换热器具有若干翅片和位于若干翅片中的换热管束，集水箱底板的一面与护板扣合，集水箱底板的另一面与集水箱盖板贴合形成集水箱，集水箱底板具有与换热管束连通的导流孔，集水箱底板和/或集水箱盖板设有用于收集液体的凹槽，集水箱盖板背离集水箱底板一侧的表面设有导液管，通过采用可拆卸的集水箱组件，使得在换热管束等出现发生泄漏时可以方便地将集水箱盖板拆下进行检修，另外，还可以保证空冷式热交换器的换热形式为整体逆流换热，优化换热效率，并且从根本上可以克服阀头两端的压力差问题，提高产品的逆向开阀能力，减少开阀负载力，降低能耗。

附图说明

图1示意性示出了本发明实施例的散热器组件的分解结构示意图；

图2示意性示出了本发明实施例的散热器组件另一种视角的结构示意图；

图3示意性示出了本发明实施例的散热器组件中第二耳板的结构示意图；

图4示意性示出了本发明实施例的风冷散热器的结构示意图；

图5示意性示出了本发明实施例的风冷散热器的另一种视角的结构示意图；

图6示意性示出了本发明实施例的风冷散热器中回转面积和迎风面积的示意图；

图7示意性示出了本发明实施例的风冷散热器中冷却介质采用并联方式的流通示意图；

图8示意性示出了本发明实施例的风冷散热器中冷却介质采用串联方式的流通示意图。

图中附图标记：换热器1，换热管束11，护板2，第一耳板21，圆形通孔22，集水箱底板3，第一凹槽31，导流孔32，第二耳板33，第一贴合面34，腰形通孔35，集水箱盖板4，第二凹槽41，第二贴合面42，导液管43，安装法兰44，密封垫5，螺栓孔6，风机7，低温散热芯组81，高温散热芯组82，自动排气阀91，流量调节阀92，温控阀93，发电机组94。

具体实施方式

以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

请参考图1至图3所示，根据本发明的实施例提供的散热器组件，包括换热器1、用于支撑换热器1的护板2、换热器1的两侧各设有集可拆卸的集水箱组件，集水箱组件可以实现冷却介质的汇合，其中一侧的集水箱组件可以作为冷却介质的进口，另一侧的集水箱组件可以作为冷却介质的出口，实现冷却介质在换热器1中的流动，集水箱组件包括所述集水箱底板3以及集水箱盖板4，换热器1具有若干翅片和位于若干翅片中的换热管束11，换热管束11可由翅片进行支撑和散热，护板2可以采用方框结构，翅片搭载在护板2的方框结构上，集水箱底板3的一面与护板2扣合连接，集水箱底板3的另一面与集水箱盖板4贴合形成集水箱，冷却介质在集水箱中汇合，集水箱底板3具有与换热管束11连通的导流孔32，换热管束11可以通过导流孔32固定在集水箱底板3上，使得集水箱底板3也可以在一定程度上支撑换热管束11，集水箱底板3和/或集水箱盖板4设有用于收集液体的凹槽，即凹槽可以设置在集水箱底板3或集水箱盖板4上，还可以在集水箱底板3和集水箱盖板4上各设置一个凹槽，集水箱盖板4背离集水箱底板3一侧的表面设有导液管43，导液管43可将冷却介质引入集水箱中，可以与外部冷却介质输送管道连通，集水箱采用可拆卸的方式使得散热器组件在日常维修中操作简便，出现故障时候实现快速检修。

结合图1和图2所示，本实施例中，采用在集水箱底板3和集水箱盖板4上各设置一个凹槽的方案，具体地，集水箱底板3设有第一凹槽31，所述集水箱盖板4设有第二凹槽41，第一凹槽31和第二凹槽41的截面形状为矩形且位置对应，使得集水箱底板3和集水箱盖板4贴合后第一凹槽31与第二凹槽41相对，第一凹槽31和所述第二凹槽41相贴合构成集水箱，所述导流孔32设置在所述第一凹槽31的底部，导流孔32的个数与换热管束11的个数相同。

结合图1所示，本实施例中，为了方便集水箱底板3和集水箱盖板4的安装，集水箱底板3围绕所述第一凹槽31周围设有第一贴合面34，所述集水箱盖板4围绕所述第二凹槽41周围设有第二贴合面42，在集水箱底板3和集水箱盖板4安装时，将第一贴合面34与所述第二贴合面42结合后采用螺栓固定，便于拆卸。

本结合图1、图2和图3所示，实施例中，因为换热管束11的两侧都设有集水箱组件，在换热管束11中流入温度高的冷却介质时，由于热胀冷缩的原理，换热管束11会产生一定形变，为了适应这种形变，在护板2朝向所述集水箱底板3延伸设有第一耳板21，所述第一耳板21设有圆形通孔22，所述第一贴合面34朝向所述护板2一侧延伸设有第二耳板33，所述第二耳板33沿所述集水箱底板3的扣合方向延伸设有腰形通孔35，腰形通孔35的延伸方向和换热管束11的轴向方向一致，护板2和集水箱底板3之间采用第一耳板21和第二耳板33进行连接，安装时候第一耳板21与第二耳板33贴合在一起，在圆形通孔22和腰形通孔35采用螺栓连接，这样换热管束11在产生形变时候，螺栓在腰形通孔35具有可移动的自由度，腰形通孔35的长度可以根据换热管线性膨胀系数×换热管长度×运行温度差值计算得出，以保证完全吸收换热管束11伸缩位移，避免护板2和集水箱底板3之间位置固定不变造成换热管束11在热胀冷缩形变时候造成损坏。

结合图1和图2所示，导液管43的轴向方向垂直于集水箱盖板4的表面，为了便于和冷却介质的管道连通，在导液管43的端部设有安装法兰44，本领域普通技术人员应了解对此不做限定。

结合图1所示，集水箱底板3和集水箱盖板4之间采用螺栓连接，在第一贴合面34和第二贴合面42上对应设置螺栓孔6，用来安装螺栓使用，为了进一步增加集水箱底板3和集水箱盖板4之间的扣合密封性能，在所述第一贴合面34和所述第二贴合面42之间设有密封垫5，密封圈可以采用橡胶圈，具体不做限定。

结合图4至图7所示，相应地，本发明实施例中还提供一种风冷散热器，包括风机7、至少一组如上述的散热器组件，所述至少一组散热器组件设置在所述风机7的进风侧或出风侧。

结合图4所示，优选地，散热器组件置于风机7进风侧，可以使得通风流畅均匀，有利于保证整体换热性能。

结合图4至图7所示，本实施例中，采用两组散热器组件平行设置的方式，进入的散热器组件中冷却介质温度较高可以称为高温散热芯组82，另一个散热器组件中冷却介质的温度降低则成为低温散热芯组81，风机7的布置遵循低温散热芯组81位于上风侧，高温散热芯组82位于下风侧的原则，冷却介质输送管道的布置遵循进口位于下风侧，出口位于上风侧的原则，通过这样的设置可以保证空冷式热交换器的换热形式为整体逆流换热，优化换热效率。

结合图7和图8所示，优选地，散热器组件还具有自动排气阀91、流量调节阀92和温控阀93，温控阀93与散热器组件的进口连通，可以调节进入散热器组件的水量，流量调节阀92可以调整冷却介质进入散热器组件的流量，冷却介质可以采用水，自动排气阀91位于进口和出口的管路最高处，可以自动排出水系统中的气体，温控阀93根据发电机组的出水温度自动调节阀门开度，温度高则增加开度，温度低则减少开度，使高/低温水部分或全部流经散热芯组，剩余部分水则回流至发电机组94，上述设计使设备无需人工操作，保证设备高效运行。

结合图7和图8所示，可将两组散热器组件的冷却介质流通路径进行串联或并联的方式，串联即冷却介质先进入其中一组散热器组件流出，再进入另一组散热器组件，并联则冷却介质分别由两路进入各自的散热器组件，具体地，当风冷散热器应用在发电机组94中时候，当发电机组94采用双系统水冷时，高低温散热芯组水系统采用并联方式，根据水温的高低，低温水进入低温散热芯组81，高温水进入高温散热芯组82，高低温散热芯组的水系统互相独立。

结合图8所示，当发电机组94采用单系统水冷时，高低温散热芯组水系统采用串联，发电机组94从高温水进口接入，从高温散热芯组82流出后再由低温水进口流入低温散热器芯组81，进行二次换热，提高冷却水使用率。

结合图5和图6所示，风机7的数量根据散热器组件的迎面总面积决定，可以采用多个风机7面对散热器组件并排摆放，风机7的回转面积与所述散热器组件迎风面积的占比大于等于40％，风机7与散热器组件的换热管束11中心所形成的扩散角小于等于45°，在不增加额外散流装置的情况下，充分保证气流的均匀扩散，提高换热器换热效率。

对应地，结合图4和8所示，本发明实施例中还提供一种空调设备，所述空调设备包括如上述的风冷散热器。

风冷散热器包括低温散热芯组81、高温散热芯组82，低温散热芯组81位于风机7的上风侧，高温散热芯组82位于风机7的下风侧，通过这样的设置可以保证空冷式热交换器的换热形式为整体逆流换热，优化换热效率。

空调设备还包括用于调节冷却介质进入风冷散热器流量的温控阀93、用于调整冷却介质流出散热器组件流量的流量调节阀92以及用于排出水系统中的气体的自动排气阀91，温控阀93与风冷散热器的进口连通，流量调节阀92与风冷散热器的出口连通，自动排气阀91设置在进口和出口的对应管路最高处，可以自动排出水系统中的气体。

结合图8所示，低温散热芯组81和高温散热芯组82串联时，冷却介质由位于下风侧的高温散热芯组82接入，流出高温散热芯组82后再流入低温散热芯组81。

本发明提供的散热器组件、风冷散热器以及空调设备，包括换热器、用于支撑换热器的护板2、换热器的两侧各设有集可拆卸的水箱组件，集水箱组件包括所述集水箱底板3以及集水箱盖板4，换热器具有若干翅片和位于若干翅片中的换热管束11，集水箱底板3的一面与护板2扣合，集水箱底板3的另一面与集水箱盖板4贴合形成集水箱，集水箱底板3具有与换热管束11连通的导流孔32，集水箱底板3和/或集水箱盖板4设有用于收集液体的凹槽，集水箱盖板4背离集水箱底板3一侧的表面设有导液管43，通过采用可拆卸的集水箱组件，使得在换热管束11等出现发生泄漏时可以方便地将集水箱盖板4拆下进行检修，另外，还可以保证空冷式热交换器的换热形式为整体逆流换热，优化换热效率，并且从根本上可以克服阀头两端的压力差问题，提高产品的逆向开阀能力，减少开阀负载力，降低能耗。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“可选实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种散热器组件，其特征在于，包括换热器(1)、用于支撑所述换热器(1)的护板(2)、所述换热器(1)的两侧各设有可拆卸的集水箱组件，所述集水箱组件包括所述集水箱底板(3)以及集水箱盖板(4)，所述换热器(1)具有若干翅片和位于所述若干翅片中的换热管束(11)，所述集水箱底板(3)的一面与所述护板(2)扣合，所述集水箱底板(3)的另一面与所述集水箱盖板(4)贴合形成集水箱，所述集水箱底板(3)具有与所述换热管束(11)连通的导流孔(32)，所述集水箱底板(3)和/或所述集水箱盖板(4)设有用于收集液体的凹槽，所述集水箱盖板(4)背离所述集水箱底板(3)一侧的表面设有导液管(43)。

2.根据权利要求1所述的散热器组件，其特征在于，所述集水箱底板(3)设有第一凹槽(31)，所述集水箱盖板(4)设有第二凹槽(41)，所述第一凹槽(31)和所述第二凹槽(41)相贴合构成所述集水箱，所述导流孔(32)设置在所述第一凹槽(31)的底部。

3.根据权利要求2所述的散热器组件，其特征在于，所述集水箱底板(3)围绕所述第一凹槽(31)周围设有第一贴合面(34)，所述集水箱盖板(4)围绕所述第二凹槽(41)周围设有第二贴合面(42)，所述第一贴合面(34)与所述第二贴合面(42)相结合并采用螺栓固定。

4.根据权利要求3所述的散热器组件，其特征在于，所述护板(2)朝向所述集水箱底板(3)延伸设有第一耳板(21)，所述第一耳板(21)设有圆形通孔(22)，所述第一贴合面(34)朝向所述护板(2)一侧延伸设有第二耳板(33)，所述第二耳板(33)沿所述集水箱底板(3)的扣合方向延伸设有腰形通孔(35)，所述第一耳板(21)与所述第二耳板(33)贴合且所述圆形通孔(22)和所述腰形通孔(35)采用螺栓连接。

5.根据权利要求1所述的散热器组件，其特征在于，所述导液管(43)具有安装法兰(44)。

6.根据权利要求3所述的散热器组件，其特征在于，所述第一贴合面(34)和所述第二贴合面(42)之间设有密封垫(5)。

7.一种风冷散热器，其特征在于，包括风机(7)、至少一组如权利要求1至6中任一项所述的散热器组件，所述至少一组散热器组件设置在所述风机(7)的进风侧或出风侧。

8.根据权利要求7所述的风冷散热器，其特征在于，所述风机(7)的回转面积与所述散热器组件迎风面积的占比大于等于40％。

9.根据权利要求8所述的风冷散热器，其特征在于，所述风机(7)与所述散热器组件的换热管束(11)中心所形成的扩散角α小于等于45°。

10.一种空调设备，其特征在于，所述空调设备包括如权利要求7至9任一项所述的风冷散热器。

11.根据权利要求10所述的空调设备，其特征在于，所述风冷散热器包括低温散热芯组(81)、高温散热芯组(82)，所述低温散热芯组(81)位于风机(7)的上风侧，所述高温散热芯组(82)位于所述风机(7)的下风侧。

12.根据权利要求10所述的空调设备，其特征在于，还包括用于调节冷却介质进入所述风冷散热器流量的温控阀(93)、用于调整冷却介质流出散热器组件流量的流量调节阀(92)以及用于排出水系统中的气体的自动排气阀(91)，所述温控阀(93)与所述风冷散热器的进口连通，所述流量调节阀(92)与所述风冷散热器的出口连通，所述自动排气阀(91)设置在所述进口和所述出口的对应管路最高处。

13.根据权利要求11所述的空调设备，其特征在于，所述低温散热芯组(81)和高温散热芯组(82)串联时，冷却介质由位于下风侧的所述高温散热芯组(82)接入，流出所述高温散热芯组(82)后再流入所述低温散热芯组(81)。