CN113390273A - 一种水散热器 - Google Patents

Abstract

一种水散热器，旨在解决现有技术中处于上水室中的高温流体和处于下水室中的低温流体基本不与外界发生热交换，导致散热器的散热效率较低的技术问题。本发明包括散热芯体，散热芯体的两端分别设有上水室组件和下水室组件，上水室组件和下水室组件之间设有用以封装散热芯体的侧板，上水室组件包括用以容纳高温流体的上水室，下水室组件包括用以容纳低温流体的下水室，上水室和下水室均可与散热芯体进行流体交换，上水室中设有上水室隔板，下水室中设有下水室隔板。

Description

一种水散热器

技术领域

本发明涉及散热器技术领域，特别是涉及一种水散热器。

背景技术

目前工程机械、农用装备等所匹配的散热器，大多采用管片式结构，其散热效率较低，其整体的结构强度较差。随着科技的发展特别是汽车工业的飞速发展，生产的工程机械和农业装备越来越高档，特别是国外农业机械化程度很高，农业主对作业环境的要求也越来越高，其农业装备的档次也越来越高，农业装备的功率也逐步提升，对散热性能、系统内压的要求也越来越高，对耐久性能、耐腐蚀性能的要求也越来越高，农业机械工作环境比较恶劣，对散热器的通透性要求也越来越高，普通散热器要么散热效率较低，要么很容易堵塞，散热性能由于堵塞衰减过快，从而导致机器高温而无法正常工作，传统散热器已远远跟不上其发展的速度。

申请号为CN200720112114.0的中国专利公开了一种农机上用的铝制散热器，包括支撑板和设置在支撑板上的主片，上下主片之间设置若干排腰形铝散热管，相邻排腰形铝散热管之间以及与支撑板之间设置铝制散热带，并与之相焊接，其特征是在所述铝制散热带的横向截面呈波纹状，所述铝制散热带的纵向截面呈水波形。

现有散热器中，进水口和出水口呈对角分布，其目的是延长流体在散热管中的行程，在增大散热面积的同时延长散热时间，以提升流体的散热速率，但是，常见的上水室和下水室均为一体式结构，即两个水室中分别容纳高温流体和低温流体，由于散热器进水口处的液体流入量与散热器出水口处的液体流出量基本一致（目的是尽量降低冷却系统中流体的增加量，以提升系统的使用便捷性），故而散热器中始终存有大量流体；其中，由于上、下水室的散热效果较差，故而可将处于上、下水室中的流体温度看做基本无变动，即流体与外界的热交换基本在散热管中完成，假设散热器的容积为V，上水室中高温流体的体积为H，下水室中低温流体的体积为L，即某一时刻在散热管中实际进行热交换的流体体积为（V-H-L），热交换的体积效率比为（V-H-L）/ V，即要提升散热器的散热效率，需要减小H和L，但是，由于散热管的容纳量有限，故而降低上、下水室的体积实际不可行，基于此，如何提升散热器的热交换效率是亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明为了克服现有技术中处于上水室中的高温流体和处于下水室中的低温流体基本不与外界发生热交换，导致散热器的散热效率较低的技术问题，提供一种水散热器，第一上水室中的高温流体可与第二上水室中的低温流体发生热交换，第二上水室中小幅度升温的流体可经散热芯体实现二次降温，散热器的散热效率较高。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种水散热器，包括散热芯体，散热芯体的两端分别设有上水室组件和下水室组件，上水室组件和下水室组件之间设有用以封装散热芯体的侧板，上水室组件包括用以容纳高温流体的上水室，下水室组件包括用以容纳低温流体的下水室，上水室和下水室均可与散热芯体进行流体交换，上水室中设有上水室隔板，下水室中设有下水室隔板。传统的中流体自进水口进入上水室后，经散热管降温后经下水室的出水口流出，为提升散热效率，进水口和出水口沿对角线布置，在上述散热器中，上水室中存放高温流体，下水室中存放经空冷或液冷降温后的低温流体，由于上水室和下水室与冷源的接触面积较小，故而上、下水室中的流体可视作温度基本不变，结合背景技术中的叙述可知，体积为V的散热器实际进行高效散热的体积只有（V-L-H），即散热芯体的体积，故而散热器的散热效率较低。本发明提供一种水散热器，其上、下水室中分别设有上水室隔板和下水室隔板，上水室隔板将上水室分隔为第一上水室和第二上水室，第一上水室和第二上水室之间经上水室隔板无流体交换，第一上水室和第二上水室之间的流体交换只能通过散热芯体进行，相近的，下水室隔板将下水室分隔为第下一上水室和第二下水室，第一下水室和第二下水室之间经下水室隔板无流体交换，第一下水室和第二下水室之间的流体交换同样只能通过散热芯体进行，根据散热器的结构，第一上水室中的流体无降温处理，故而将第一上水室中的流体命名为H1流体（第一高温流体），第一下水室中的的流体已经过降温处理，故而将第一下水室中的流体命名为L1流体（第一低温流体），第二上水室中的流体与第一上水室中的流体通过上水室隔板产生热交换，故而将第二上水室中的流体命名为H2流体（第二高温流体），第二下水室中的流体通过下水室隔板右侧的散热芯体实现降温，故而将第二下水室中的流体命名为L2流体（第二低温流体），结合热交换面积，显然可见的温度排序为H1>H2，H2>L1，H2>L2，接下来对L1和L2之间的温度大小进行判断，假设H1流体和H2流体之间通过上水室隔板的热交换量为Q1， H2流体和L2流体之间通过下水室隔板右侧的散热芯体的热交换量为Q2，根据散热面积，显然有Q1< Q2，故而有L2< L1，即有温度排序：H1>H2> L1 >L2，其中L2的温度是传统散热器出水口流出的液体温度，而L1是本专利所述散热器总成中自出水口流出的液体温度，即本专利中散热器的散热体积是整个散热器的内空间容积，体积为V，故而本专利所述散热器的散热效率较高，散热效果较好。

作为优选，上水室隔板和下水室隔板均沿散热芯体的长度方向布置，上水室隔板将上水室分隔为第一上水室和第二上水室，下水室隔板将下水室分隔为第一下水室和第二下水室，第一上水室和第一下水室位置对应，第二上水室和第二下水室位置对应。通过上水室隔板将上水室分隔为第一上水室和第二上水室，通过下水室隔板将下水室分隔为第一下水室和第二下水室，第一上水室、第一下水室、第二上水室和第二下水室之间进行流体交换，实现整个散热器内部的热量交换，散热器的散热效率大幅提升。

作为优选，第一上水室上设有用以流入高温流体的进水口，第二下水室上设有用以流出低温流体的出水口，第一上水室的体积小于第二上水室的体积，第二下水室的体积小于第一下水室的体积。上述技术方案对各个水室的体积进行控制，其中，第一上水室的体积小于第二上水室的体积，目的是将第一上水室和第二上水室之间的热量交换控制在合理区间内，避免第二上水室中的流体温升过高；等同的，第二下水室的体积小于第一下水室的体积，目的是将第一下水室和第二下水室之间的热量交换控制在合理区间内，避免第二下水室中的流体温升过高。

作为优选，散热芯体包括若干个散热管以及与散热管垂直的若干个散热带，散热管自上水室朝下水室延伸，相邻两个散热管之间的管距为10mm，相邻两个散热带之间的波距为3.5mm，散热管的两端分别与上水室和下水室连通。

作为优选，上水室与散热芯体之间设有第一主片，下水室与散热芯体之间设有第二主片。

作为优选，散热管、散热带、侧板、上水室和下水室均通过焊接相连。

作为优选，上水室远离下水室的一端设有排气阀。

作为优选，散热管、散热带、侧板、上水室、下水室、第一主片和第二主片均由铝材制备。

综上所述，本发明具有如下有益效果：（1）第一上水室中的高温流体可与第二上水室中的低温流体发生热交换，第二上水室中小幅度升温的流体可经散热芯体实现二次降温，散热器的散热效率较高，（2）本专利中散热器的散热体积是整个散热器的内空间容积，故而本专利所述散热器的散热效率较高，散热效果较好。

附图说明

图1是本发明的正视图。

图2是图1同一视图的不同标注。

图3是本发明的侧视图。

图4是图1中位置A处的局部放大图。

图中：

散热芯体1，上水室组件2，下水室组件3，侧板4，上水室5，第一上水室51，第二上水室52，下水室6，第一下水室61，第二下水室62，上水室隔板7，下水室隔板8，进水口9，出水口10，散热管11，散热带12，第一主片13，第二主片14，排气阀15。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语 ” 纵向 ”、“横向 ”、“上“、“下”、“ 前 ”、“后“、“左”、“ 右 ”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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。

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。

实施例：

如图1至图4所示，一种水散热器，包括散热芯体1，散热芯体的两端分别设有上水室组件2和下水室组件3，上水室组件和下水室组件之间设有用以封装散热芯体的侧板4，上水室组件包括用以容纳高温流体的上水室5，下水室组件包括用以容纳低温流体的下水室6，上水室和下水室均可与散热芯体进行流体交换，上水室中设有上水室隔板7，下水室中设有下水室隔板8；上水室隔板和下水室隔板均沿散热芯体的长度方向布置，上水室隔板将上水室分隔为第一上水室51和第二上水室52，下水室隔板将下水室分隔为第一下水室61和第二下水室62，第一上水室和第一下水室位置对应，第二上水室和第二下水室位置对应；第一上水室上设有用以流入高温流体的进水口9，第二下水室上设有用以流出低温流体的出水口10，第一上水室的体积小于第二上水室的体积，第二下水室的体积小于第一下水室的体积；散热芯体包括若干个散热管11以及与散热管垂直的若干个散热带12，散热管自上水室朝下水室延伸，相邻两个散热管之间的管距为10mm，相邻两个散热带之间的波距为3.5mm，散热管的两端分别与上水室和下水室连通；上水室与散热芯体之间设有第一主片13，下水室与散热芯体之间设有第二主片14；散热管、散热带、侧板、上水室和下水室均通过焊接相连；上水室远离下水室的一端设有排气阀15；散热管、散热带、侧板、上水室、下水室、第一主片和第二主片均由铝材制备。

如图1和图2所示，自上而下依次为上水室组件、散热芯体和下水室组件，上水室组件和散热芯体之间设有第一主片，散热芯体和下水室组件之间设有第二主片，上水室组件包括上水室和上水室隔板，上水室隔板将上水室分隔为左右相邻的第一上水室和第二上水室，第一上水室的体积为上水室体积的1/3左右，下水室组件包括下水室和下水室隔板，下水室隔板将下水室分隔为左右相邻的第一下水室和第二下水室，第二下水室的体积为下水室体积的1/3左右，待冷却的水流自上水室上的进水口流入，冷却后从下水室上的出水口流出，相较于传统散热器仅用散热芯体进行散热的散热方式，本发明所述结构使得低温流体与高温流体在上、下水室中同样可以进行热量交换，从而可有效提升散热器的散热效率。

Claims (8)

1.一种水散热器，其特征在于，包括散热芯体，散热芯体的两端分别设有上水室组件和下水室组件，上水室组件和下水室组件之间设有用以封装散热芯体的侧板，上水室组件包括用以容纳高温流体的上水室，下水室组件包括用以容纳低温流体的下水室，上水室和下水室均可与散热芯体进行流体交换，上水室中设有上水室隔板，下水室中设有下水室隔板。

2.根据权利要求1所述的一种水散热器，其特征在于，上水室隔板和下水室隔板均沿散热芯体的长度方向布置，上水室隔板将上水室分隔为第一上水室和第二上水室，下水室隔板将下水室分隔为第一下水室和第二下水室，第一上水室和第一下水室位置对应，第二上水室和第二下水室位置对应。

3.根据权利要求2所述的一种水散热器，其特征在于，第一上水室上设有用以流入高温流体的进水口，第二下水室上设有用以流出低温流体的出水口，第一上水室的体积小于第二上水室的体积，第二下水室的体积小于第一下水室的体积。

4.根据权利要求1所述的一种水散热器，其特征在于，散热芯体包括若干个散热管以及与散热管垂直的若干个散热带，散热管自上水室朝下水室延伸，相邻两个散热管之间的管距为10mm，相邻两个散热带之间的波距为3.5mm，散热管的两端分别与上水室和下水室连通。

5.根据权利要求4所述的一种水散热器，其特征在于，上水室与散热芯体之间设有第一主片，下水室与散热芯体之间设有第二主片。

6.根据权利要求1或2或4所述的一种水散热器，其特征在于，散热管、散热带、侧板、上水室和下水室均通过焊接相连。

7.根据权利要求1或2或4所述的一种水散热器，其特征在于，上水室远离下水室的一端设有排气阀。

8.根据权利要求5所述的一种水散热器，其特征在于，散热管、散热带、侧板、上水室、下水室、第一主片和第二主片均由铝材制备。

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