CN110631405A - 散热器及空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种散热器及空调器，散热器包括有基板和多个散热翅片，多个所述散热翅片垂直固定于所述基板上，所述散热翅片上设置有多个散热件，本发明的技术方案提供的散热器不仅能够破坏了翅片表面的传热边界层，加强流体扰动，减小换热热阻，同时增大散热面积，提高散热能力，结构合理简单，生产制造容易，生产成本低。
Description
技术领域
本发明涉及空调器技术领域，特别是涉及一种散热器及空调器。
背景技术
散热器是用来传导、释放热量的一系列装置的统称，分体空调外机主板散热器散热方式一般为导热、对流换热、辐射散热三种方式。
现有空调主板散热器为板翅式结构，如图10所示，图10为现有空调外机主板散热器图。存在着“梳流”的缺点，当空气流过翅片表面时，会在翅片表面形成较厚的传热边界层，对流换热热阻大，换热效果差。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种散热器，该散热器，不仅能够破坏了翅片表面的传热边界层，加强流体扰动，减小换热热阻，同时增大散热面积，提高散热能力，结构合理简单，生产制造容易，生产成本低。
本发明实施例提供一种散热器，包括有基板和多个散热翅片，多个所述散热翅片垂直固定于所述基板上，所述散热翅片上设置有多个散热件。
进一步的，所述散热件为圆形凸台散热件，多个所述圆形凸台散热件对称设置于所述散热翅片的两侧。
进一步的，所述圆形凸台散热件的下底与所述散热翅片的表面相固定连接，所述圆形凸台散热件的上底半径小于所述圆形凸台散热件的下底半径。
进一步的，两个所述散热翅片之间的间距为4-8mm。
进一步的，所述散热件包括有散热槽和开窗散热鳍片，所述散热槽开设于所述散热翅片上，所述开窗散热鳍片固定于所述散热翅片上且位于所述散热槽上端。
进一步的，所述开窗散热鳍片包括有第一开窗散热鳍片、第二开窗散热鳍片和第三开窗散热鳍片，所述第一开窗散热鳍片和第三开窗散热鳍片分别对称固定于所述第二开窗散热鳍片且分别与所述第二开窗散热鳍片之间形成120°～150°夹角，所述第二开窗散热鳍片与所述散热翅片相互平行。
进一步的，所述第二开窗散热鳍片的长度与所述散热槽的长度一致。
进一步的，所述散热槽为矩形散热槽。
进一步的，两个所述散热翅片之间的间距为2-4mm。
本发明实施例另一方面提供一种空调器，包括有上述散热组件。
与现有技术相比本发明的有益效果如下：由于在散热翅片上设置有多个散热件，不仅能够破坏了翅片表面的传热边界层，加强流体扰动，减小换热热阻，同时增大散热面积，提高散热能力，结构合理简单，生产制造容易，生产成本低。
附图说明
利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明的第一实施例的散热器的立体结构示意图。
图2是本发明的第一实施例的散热器的正视图。
图3是本发明的第一实施例的散热器的左视图。
图4是本发明的第一实施例的散热器的俯视图。
图5是本发明的第一实施例散热器的立体结构示意图。
图6是图5中A部的放大图。
图7是本发明的第一实施例散热器的正视图。
图8是本发明的第一实施例散热器的右视图。
图9是本发明的第一实施例散热器的俯视图。
图10是现有技术中散热器的立体结构示意图。
图11是现有技术中散热器上各元器件温度云图。
图12是现有技术中散热器的流线图。
图13是本发明的第一实施例的散热器上各元器件温度云图。
图14是本发明的第一实施例的流线图。
图中包括有：基板1、散热翅片2、散热件3、散热槽31、开窗散热鳍片32、第一开窗散热鳍片321、第二开窗散热鳍片322、第三开窗散热鳍片323。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
如图1-4所示，本发明实施例提供一种散热器，包括有基板1和多个散热翅片2，多个散热翅片2垂直固定于基板1上，基板材料为铝制，基板1与散热翅片2可通过机加工方式一体成型，散热翅片2上设置有多个散热件3，进一步的，散热件3为圆形凸台散热件3，多个圆形凸台散热件3对称设置于散热翅片2的两侧，多个圆形凸台散热件3矩形阵列排布于整个散热翅片2上，由于在散热翅片2的两侧表面设置圆形凸台散热件3，使得气流经过圆形凸台散热件3时，在圆形凸台散热件3的周围能够形成绕流，从而使得散热翅片2两侧表面处于凸台绕流形成的湍流区内，使层流区尽量减少，从而破坏了散热翅片2表面的传热边界层，减小换热热阻，从而增强散热器的散热效果。
在优选实施例中，圆形凸台散热件3的下底与散热翅片2的表面相固定连接，圆形凸台散热件3的上底半径小于圆形凸台散热件3的下底半径，保证气流经过圆形凸台散热件3时能够形成最好的绕流条件。
在优选实施例中，两个散热翅片2之间的间距为4-8mm，进一步的，所述散热翅片2材料为铝制，保证气流经过圆形凸台散热件3时能够形成绕流。
在优选实施例中，散热器表面与流体之间的换热系数是表征散热器散热效果的主要参数，具有圆形凸台散热件3的散热器比普通波纹翅片散热器换热系数大，原因是凸台增强了散热器通道的紊流度，破坏了散热器翅片表面的传热边界层，增强了流体与壁面之间的换热。
并且具有圆形凸台散热件3的散热器表面平均换热系数由下式可得：
其中Q为散热量，T1气体在风道进口的温度，F为散热器的散热面积，T2为散热器表面平均温度。
本发明实施例另一方面提供一种空调器，包括有上述的散热器，进一步的，所述散热器上的基板1大小可以更具空调器实际的大小而定，保证散热器能够适用于不同大小的空调器上，实用性更好。
实施例2
如图5-9所示，本发明实施例提供一种散热器，包括有基板1和多个散热翅片2，多个散热翅片2垂直固定于基板1上，基板材料为铝制，基板1与散热翅片2可通过机加工方式一体成型，散热翅片2上设置有多个散热件3，进一步的，散热件3包括有散热槽31和开窗散热鳍片32，散热槽31开设于散热翅片2上，开窗散热鳍片32固定于散热翅片2上且位于散热槽31上端，由于在散热翅片2的一侧表面设置开窗散热鳍片32，使得气流流过开窗散热鳍片32时，气流将绕过开窗散热鳍片32，从而破坏了散热翅片2表面的层流区，将贴附散热翅片2表面的层流流动变为湍流流动，从而破坏了散热翅片2表面的传热边界层，减小了对流换热热阻，增大了对流换热系数，同时配合开窗散热鳍片32下端的散热槽31，使得翅片表面的灰尘通过利用重力作用，掉落到散热槽31内，防止积灰。
在优选实施例中，开窗散热鳍片32包括有第一开窗散热鳍片321、第二开窗散热鳍片322和第三开窗散热鳍片323，第一开窗散热鳍片321和第三开窗散热鳍片323分别对称固定于第二开窗散热鳍片322且分别与第二开窗散热鳍片322之间形成120°～150°夹角，第二开窗散热鳍片32与散热翅片2相互平行，通过该开窗散热鳍片32结构的设计，可以将流动阻力降到最低。
在优选实施例中，第二开窗散热鳍片32的长度与散热槽31的长度一致，保证第二开窗散热鳍片32与散热槽31相对于，防止第二开窗散热鳍片32上积灰。
在优选实施例中，散热槽31为矩形散热槽31，该形状的散热槽31的散热效果最佳。
在优选实施例中，两个散热翅片2之间的间距为2-4mm，进一步的，散热翅片2材料为铝制，通过控制翅片两个散热翅片2之间的较小距离，可方便冲出开窗孔。
本发明实施例另一方面提供一种空调器，包括有上述的散热器，进一步的，所述散热器上的基板1大小可以更具空调器实际的大小而定，保证散热器能够适用于不同大小的空调器上，实用性更好。
实验例
实验对象：本发明实施例1的散热器和现有技术中的散热器。
实验方式：对实施例1的散热器进行仿真对比分析检测，检测结果如图13-14所示；
对现有技术中的散热器进行仿真对比分析检测，检测结果如图11-12所示；
同时对各散热器上元器件的温度进行记录，如下表一所示：
表一
实验结论：由上表可以发现通过在散热翅片2上增加圆形凸台散热件3，可以加强散热器通道的紊流度，破坏散热器翅片表面的传热边界层，增大了对流换热系数。散热效果明显，对比表一可知，本实施例中的散热器上的IGBT降低7.5471℃，二极管降低8.8358℃，整流桥降低9.6041℃。
本发明的有益效果如下：由于在散热翅片上设置有多个散热件，不仅能够破坏了翅片表面的传热边界层，加强流体扰动，减小换热热阻，同时增大散热面积，提高散热能力，结构合理简单，生产制造容易，生产成本低。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种散热器，包括有基板和多个散热翅片，多个所述散热翅片垂直固定于所述基板上，其特征在于：所述散热翅片上设置有多个散热件。
2.如权利要求1所述的一种散热器，其特征在于：所述散热件为圆形凸台散热件，多个所述圆形凸台散热件对称设置于所述散热翅片的两侧。
3.如权利要求2所述的一种散热器，其特征在于：所述圆形凸台散热件的下底与所述散热翅片的表面相固定连接，所述圆形凸台散热件的上底半径小于所述圆形凸台散热件的下底半径。
4.如权利要求2所述的一种散热器，其特征在于：两个所述散热翅片之间的间距为4-8mm。
5.如权利要求1所述的一种散热器，其特征在于：所述散热件包括有散热槽和开窗散热鳍片，所述散热槽开设于所述散热翅片上，所述开窗散热鳍片固定于所述散热翅片上且位于所述散热槽上端。
6.如权利要求5所述的一种散热器，其特征在于：所述开窗散热鳍片包括有第一开窗散热鳍片、第二开窗散热鳍片和第三开窗散热鳍片，所述第一开窗散热鳍片和第三开窗散热鳍片分别对称固定于所述第二开窗散热鳍片且分别与所述第二开窗散热鳍片之间形成120°～150°夹角，所述第二开窗散热鳍片与所述散热翅片相互平行。
7.如权利要求6所述的一种散热器，其特征在于：所述第二开窗散热鳍片的长度与所述散热槽的长度一致。
8.如权利要求5所述的一种散热器，其特征在于：所述散热槽为矩形散热槽。
9.如权利要求5所述的一种散热器，其特征在于：两个所述散热翅片之间的间距为2-4mm。
10.一种空调器，其特征在于：包括有权利要求1至9中任意一项所述的散热器。
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