CN111442338A - 一种散热片、发热体、及电暖气 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种散热片、发热体、及电暖气，包括上油包和下油包；至少一个第一管路，用于容纳导热介质，所述第一管路将所述散热片沿竖直方向分成至少两个水平高度不同的散热区；散热管路，分布于所述散热区内，所述散热管路连通所述第一管路，相邻所述散热区内的所述散热管路的数量不同，散热管路的数量在水平位置相对较高的所述散热区内相对较少。从散热片整体的观察角度出发，散热片上方的温度相对变低，散热片上下部分的温度差异变小。此时继续提高加热功率，散热片上方仍具有一定的升温空间，能够使散热片下部分的温度进一步升高，从而提升散热片整体的取暖效果。

Description

一种散热片、发热体、及电暖气

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，具体涉及一种散热片、发热体、及电暖气。

背景技术

油汀电暖气是常用的家用取暖设备，如图1所示，现有的电暖气通常包括散热片1，和分布于散热片1上的油路。油路连接上油包11和下油包12，其中，上油包11的水平位置相对较高。油路内具有导热介质，加热装置位于下油包12内。

当电暖气启动时，下油包12内的加热装置对导热介质进行加热，在密度差的作用下温度相对较高的热油从中间的油路向上流动，流动过程中将热量传递给整个散热片1，使散热片整体温度升高。位于上油包11内的导热介质温度相对较低，在重力的作用下，经两侧有路逐渐向下流动并被加热，从而形成一个大循环。

现有的电暖气存在以下缺陷：

散热片发热时带动散热片附近的空气做自然对流运动，导致下方空气温度相对较低，上方空气温度较高，使得散热片上下两部分环境温度差异较大，从而使得散热片上下两部分散热效果产生差异。空气对两部分进行散热，随着散热进行，空气温度增高，密度减小，所以空气不断上升。因此，空气在下部分温度低，下部分散热条件好，下部散热区温度也就更低。为了电暖气的使用安全性考虑，规定散热片的棱边13的温升不能超过85K。因此，在散热片上部分的棱边13温度即将达到安全限度时，需要降低加热功率，而此时散热片下部分的温度还不能满足加热需求。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中因散热片使用过程中自身温度分布不均匀，导致电暖气无法进一步提高功率满足加热需求的缺陷，从而提供一种散热片、发热体、及电暖气。

一种散热片，包括：

上油包和下油包；

至少一个第一管路，用于容纳导热介质，所述第一管路将所述散热片沿竖直方向分成至少两个水平高度不同的散热区；

散热管路，分布于所述散热区内，所述散热管路连通所述第一管路，相邻所述散热区内的所述散热管路的数量不同，散热管路的数量在水平位置相对较高的所述散热区内相对较少。

所述散热区包括：

第一散热区和第二散热区，所述第一散热区内设有第二管路，所述第二散热区内设有第三管路，所述第二管路与所述第三管路均连通所述第一管路，所述第二管路与所述第三管路分别连通所述上油包和所述下油包。

所述第二管路与所述第三管路位于所述第一管路上的连接位置相错设置。

所述第二管路为折线或曲线形。

所述第二管路为折线或曲线形。

所述第一管路靠近所述下油包设置。

所述第二管路至少为两条，两所述第二管路相交连通构成至少一个对流部。

所述第三管路为折线或曲线形。

一种发热体，包括：

若干个上述任一方案的散热片，若干所述散热片彼此并排设置；

加热棒，同时穿设在所述每个所述散热片的所述下油包位置处。

一种电暖气，包括：

上述方案的发热体；

控温元件，设置于所述发热体上；

指示灯，设置于所述发热体并与所述控温元件电连接。

还包括：

辅助装置，设置在所述发热体上。本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供一种散热片，包括：上油包和下油包；至少一个第一管路，所述第一管路将所述散热片沿竖直方向分成至少两个水平高度不同的散热区；散热管路，分布于所述散热区内，所述散热管路连通所述第一管路，相邻所述散热区内的所述散热管路的数量不同，散热管路的数量在水平位置相对较高的所述散热区内相对较少。

位于上方的，相对位置较高的散热区，更靠近上油包。位于下方的，相对位置较低的散热区，更靠近下油包。当下油包内的加热装置对导热介质进行加热时，温度相对较高的导热介质先上升至第一管路中，然后再由第一管路进入上方的散热管路。由于上方的散热管路数量较少，所以温度相对较高的导热介质能够上升的路径变少了，并且上方温度较低的导热介质还会进入第一管路向下方的散热区流动。所以第一管路还起到了加强对流换热的作用，与现有技术相比，温度较高的导热介质上升至上油包处的量相对减少，第一管路的存在加强了高低温导热介质的对流作用，进一步降低了上升至上油包处的导热介质的温度。上升受阻的温度相对较高的导热介质，在散热片下部分形成新的循环油路，使热量更多的在散热片下部分进行散发。从散热片整体的观察角度出发，散热片下方由于增加了温度相对较高的循环油路，使散热片上下部分的温度差异变小。此时继续提高加热功率，散热片上方仍具有一定的升温空间，能够使散热片下部分的温度进一步升高，从而提升发热片整体的取暖效果。

2.本发明提供的散热片，所述散热区包括：第一散热区和第二散热区，所述第一散热区内设有第二管路，所述第二散热区内设有第三管路，所述第二管路与所述第三管路均连通所述第一管路，所述第二管路与所述第三管路分别连通所述上油包和所述下油包。

本方案中导热介质为导热油，由加热装置加热的导热油从下至上进入第一管路，由上油包开始下降回流的温度相对较低的冷油，从上至下进入第一管路。第一管路为冷热油的交换对流提供了场所，提高了冷热油热交换的程度。空气对散热片的上下两个散热区进行散热，随着散热进行，空气温度增高，密度减小，所以空气不断上升。因此，空气在下部散热区温度低，下部散热区散热条件好，下部散热区温度也就更低。第一管路为导热油在散热片下部分的循环提供了流动路径，进一步增大下部散热区的循环油路，让大部分散热在下部分进行，从而提高散热片整体温度的均匀性，削减因上下部分散热性能差异而引起的温度差。

3.本发明提供的散热片，所述第二管路与所述第三管路位于所述第一管路上的连接位置相错设置。

相错设置的第二管路与第三管路，能够让导热介质进入第一管路后发生横向流动，从而提高对流换热的程度，以提高散热片整体温度的均匀性，削减因上下部分散热性能差异而引起的温度差。另一方面，由于散热片上部分温度较低的低温导热介质，下流循环。因此下方温度较高的高温导热介质在发生横向流动后，会受下流的低温导热介质影响，导致部分高温导热介质还未进一步上升至上油包就回流到下油包，减少了单位时间内高温导热介质上流的量，从而降低了上下部分散热片温度的差异。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明背景技术示意图；

图2为表示第二管路和第三管路均为直线形管路结构的示意图；

图3为表示第二管路为折线形管路第三管路为直线形管路结构的示意图；

图4为表示第二管路为曲线形管路结构的示意图；

图5为表示第一散热区具有对流部结构的示意图；

图6为表示第二管路为U形弯折结构的示意图；

图7为表示第一管路靠近下油包设置的示意图；

图8为表示第二管路为直线形管路第三管路为折线形管路结构的示意图；

图9为表示第二管路与第三管路数量相同时散热片温度分布云图；

图10为表示第二管路数量小于第三管路数量时散热片温度分布云图。

附图标记说明：

1、散热片；11、上油包；12、下油包；13、棱边；14、高温发生区；2、第一管路；3、第一散热区；31、第二管路；4、第二散热区；41、第三管路；5、对流部。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种散热片，如图2所示，散热片1包括沿竖直方向分布的上油包11和下油包12；第一管路2，用于容纳导热介质，第一管路2将散热片1沿竖直方向分成至少两个水平高度不同的散热区；散热管路，分布于散热区内，散热管路连通第一管路2，相邻散热区内的散热管路的数量不同，散热管路的数量在水平位置相对较高的散热区内相对较少。位于上方的，相对位置较高的散热区，更靠近上油包11。位于下方的，相对位置较低的散热区，更靠近下油包12。当下油包12内的加热装置对导热介质进行加热时，温度相对较高的导热介质先上升至第一管路2中，然后再由第一管路2进入上方的散热管路。由于上方的散热管路数量较少，所以温度相对较高的导热介质能够上升的路径变少了，并且上方温度较低的导热介质还会进入第一管路2向下方的散热区流动。所以第一管路2还起到了加强对流换热的作用，与现有技术相比，温度较高的导热介质上升至上油包11处的量相对减少，第一管路2的存在加强了高低温导热介质的对流作用，进一步降低了上升至上油包11处的导热介质的温度。从散热片整体的观察角度出发，散热片上方的温度相对变低，散热片上下部分的温度差异变小。此时继续提高加热功率，散热片上方仍具有一定的升温空间，能够使散热片下部分的温度进一步升高，从而提升散热片1整体的取暖效果。

其中，如图2所示，散热区包括：第一散热区3和第二散热区4，第一散热区3内设有第二管路31，第二散热区4内设有第三管路41，第二管路31与第三管路41均连通第一管路2，第二管路31与第三管路41分别连通上油包11和下油包12。由加热装置加热的热油从下至上进入第一管路2，由上油包11开始下降回流的温度相对较低的冷油，从上至下进入第一管路2。第一管路2为冷热油的交换对流提供了场所，提高了冷热油热交换的程度，从而提高散热片整体温度的均匀性，削减因上下部分散热性能差异而引起的温度差。

对于第一管路2、第二管路31、以及第三管路41的具体数量不做限制，本实施例中，如图2－图8所示，第一管路2为一个、位于第一管路2上方，连通上油包11与第一管路2的第二管路31为两个、位于第一管路2下方，连通第一管路2与下油包12的第三管路41为三个。作为可替换的实施方式，第三管路41下方连通另一个第一管路2，另一个第一管路2下方通过第四管路与下油包12相连，第四管路有四个、五个或六个。

本实施例中，如图2所示，相邻第一管路2之间平行设置，相邻第二管路31之间平行设置，相邻第三管路41之间平行设置。作为可替换的实施方式，第一管路2倾斜设置。

其中，如图2、图4、图6所示，第二管路31与第三管路41位于第一管路2上的连接位置相错设置。相错设置的第二管路31与第三管路41，能够让导热介质进入第一管路2后发生横向流动，从而提高对流换热的程度，以提高散热片整体温度的均匀性，削减因上下部分散热性能差异而引起的温度差。另一方面，由于散热片上部分温度较低的低温导热介质，下流循环。因此下方温度较高的高温导热介质在发生横向流动后，会受下流的低温导热介质影响，导致部分高温导热介质还未进一步上升至上油包11就回流到下油包12，减少了单位时间内高温导热介质上流的量，从而降低了上下部分散热片温度的差异。

其中，如图4、图6所示，第二管路31为折线或曲线形相错设置的第二管路31与第三管路41能够提高对流换热的程度，以提高散热片整体温度的均匀性，削减因上下部分散热性能差异而引起的温度差。同时，折线形或曲线形的第二管路31能够提高散热区内第二管路31的散热面积，提高上方散热区的散热效果，降低上方散热区域下方散热区的温度差异。另一方面，折线形或者曲线形的第二管路31，导致第二管路31内部供导热介质流动的通道也是折线形或者曲线形，增加了导热介质对流的程度。

结合图2与图7，第一管路2靠近下油包12设置。第一管路2靠近下油包12设置，一方面能够提早让温度相对较高的高温导热介质进入第一管路2进行换热。另一方面高温导热介质在第一管路2内汇聚后分别通过多个第二管路31上升，因此第一管路2内的高温导热油在第一管路2处形成一个温度相对较高的区域。当第一管路2靠近下油包12设置，使得上述温度相对较高的区域发生下移，从而削减上方散热片的温度，进而降低上部分散热片1与下部分散热片1的温度差异。

本实施例中，如图2－图8所示，第二管路31至少为两条，两第二管路31相交连通构成至少一个对流部5。对流部5能够使得温度相对较高的导热介质上升过程中，更大程度的受到温度相对较低的导热介质的下降流动冲击。一方面削减了导热介质对上部分散热片的加热效果，削弱了上部分散热片1与下部分散热片1的温度差异。另一方面加强了对流换热，使导热介质的温度更加均匀。作为可替换的实施方式，第二管路31可以为三条或大于三条。

本实施例中，如图2－图7所示，第三管路41为直线形。作为可替换的实施方式，如图8所示，第三管路41为折线或曲线形。增大下部油路的对流换热量，降低上部循环的导热油温度。

本实施例中散热片1能够单独的发热使用，还可以由多个散热片1构成发热体。散热片构成发热体的方式不做具体限制，即可以由多个相互独立的散热片1组合构成，还可以将散热片1之间打通，至少将相邻散热片的下油包连通，然后将加热棒作为加热装置串接在下油包内，使多个散热片公用同一个加热棒。散热片之间可以并排设置，此时加热棒为直线形。当需要散热片的分布结构根据实际使用环境做出调整时，如散热片之间高低交错设置，则此时加热棒为折线或曲线形。

作为进一步限定的实施方式，散热片1还能够组装构成电暖气。在散热片1或发热体上加装温控元件和指示灯。通过预设的控制程序，在通电后控制加热棒工作，从而带动散热片1和/或发热体发热工作。

对于电暖气的结构不做具体限制，作为进一步限定的实施方式，发热体上还具有辅助装置。辅助装置包括但不限于：晾衣架，设置在发热体的上方位置，适于对衣物等进行烘干操作。辅助装置还可以是移动支架，设置在发热体的底部，使用支撑发热体或者带动发热体进行移动。移动支架本身可以是折叠结构，也可以是一体成型结构，当采用折叠结构时，方便在闲置时减少空间占用量，提高对电暖气的收纳效率。

为了进一步直观体现本实施例改进后的实际效果，如图9、图10所示，本实施例选用如图9所示的对照组，在现有技术的基础上增加第一管路2。开启散热片1加热后生成当前温度分布的云图。如图9所示，第一管路所在部位形成一个温度相对较高的高温区，上方散热片1棱边13上代表温度的数值超过了100，而下方散热片1棱边13上代表温度的数值在70附近。

在对照组基础上，去掉一条第二管路，即采用图2的技术方案，在相同的环境和实验条件下，再次生成如图10所示的温度云图。能够明显看出，散热片1上部分棱边13的温度由超过100降低到80附近，而下部分棱边13的温度仍处于70附近。明显缩小了上下部分散热片1棱边13的温度差异，此时继续提高加热功率，能够在保证棱边13温升符合安全标准的前提下，进一步提高散热片1的加热效果。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种散热片，其特征在于，包括：

上油包(11)和下油包(12)；

至少一个第一管路(2)，所述第一管路(2)将散热片(1)分成至少两个水平高度不同的散热区；

散热管路，分布于所述散热区内，所述散热管路连通所述第一管路(2)，相邻所述散热区内的所述散热管路的数量不同，散热管路的数量在水平位置相对较高的所述散热区内相对较少。

2.根据权利要求1所述的散热片，其特征在于，所述散热区包括：

第一散热区(3)和第二散热区(4)，所述第一散热区(3)内设有第二管路(31)，所述第二散热区(4)内设有第三管路(41)，所述第二管路(31)与所述第三管路(41)均连通所述第一管路(2)，所述第二管路(31)与所述第三管路分别连通所述上油包(11)和所述下油包(12)。

3.根据权利要求2所述的散热片，其特征在于，所述第二管路(31)与所述第三管路(41)位于所述第一管路(2)上的连接位置相错设置。

4.根据权利要求3所述的散热片，其特征在于，所述第二管路(31)为折线形或曲线形。

5.根据权利要求2所述的散热片，其特征在于，所述第二管路(31)为折线或曲线形。

6.根据权利要求2－5任一所述的散热片，其特征在于，所述第一管路(2)靠近所述下油包(12)设置。

7.根据权利要求2－5任一所述的散热片，其特征在于，所述第二管路(31)至少为两条，两所述第二管路(31)相交连通构成至少一个对流部(5)。

8.根据权利要求2或3所述的散热片，其特征在于，所述第三管路(41)为折线或曲线形。

9.一种发热体，其特征在于，包括：

若干个权利要求1－8中任一所述的散热片，若干所述散热片(1)彼此并排设置；

加热棒，同时穿设在所述每个所述散热片(1)的所述下油包(12)位置处。

10.一种电暖气，其特征在于，包括：

权利要求9所述的发热体；

控温元件，设置于所述发热体上；

指示灯，设置于所述发热体并与所述控温元件电连接。

11.根据权利要求10所述的电暖气，其特征在于，还包括：

辅助装置，设置在所述发热体上。

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