CN114216353A - 一种高效散热的冷却器 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及冷却设备领域，公开了一种高效散热的冷却器，其包括冷却器壳体，冷却器壳体内部设置有热交换管，热交换管的一端为进液口，另一端为出液口，进液口和出液口均延伸至冷却器壳体外部，其特征在于：热交换管呈环形设置，冷却器壳体内部设置有喷淋机构，喷淋机构包括设置在冷却器壳体底部的储水槽、与水槽连通的供水管、设置在供水管中间的水泵、与供水管连通的内喷淋组件以及供水管连通的外喷淋组件，内喷淋组件用于对热交换管的内圈进行喷淋，外喷淋组件用于对热交换管的外圈进行喷淋。本申请可提升冷却器的冷却效果。

Description

一种高效散热的冷却器
技术领域
本申请涉及冷却设备领域，尤其是涉及一种高效散热的冷却器。
背景技术
冷却器是换热设备的一类，用以冷却流体。通常用水或空气为冷却剂以除去热量。有间壁式冷却器、喷淋式冷却器、夹套式冷却器和蛇管式冷却器等。
公告号为CN2084186U的中国专利公开了一种新型的冷却器，包括箱体和位于箱体内的换热盘管，上方有喷淋管，箱底下部一侧有冷却水槽，另一侧有由电动机带动的风机组，箱体外有一个一端与冷却水槽相连、另一端与喷淋管相连的水泵，空气冷却器串接在换热盘管前并位于喷淋管上方。
在实现本申请过程中，发明人发现该技术中至少存在如下问题：上述冷却器利用换热盘管上的喷淋管对换热盘管进行喷淋，虽然可提升冷却效果，但是换热盘管的部分位置会存在喷淋盲区，导致换热盘管的热交换性能不佳，冷却器的冷却效果需要进一步提升。
发明内容
为了进一步提升冷却器的冷却效果，本申请提供一种高效散热的冷却器。
本申请提供的一种高效散热的冷却器采用如下的技术方案：
一种高效散热的冷却器，包括冷却器壳体，所述冷却器壳体内部设置有热交换管，所述热交换管的一端为进液口，另一端为出液口，所述进液口和所述出液口均延伸至所述冷却器壳体外部，所述热交换管呈环形设置，所述冷却器壳体内部设置有喷淋机构，所述喷淋机构包括设置在所述冷却器壳体底部的储水槽、与储水槽连通的供水管、设置在供水管中间的水泵、与供水管连通的内喷淋组件以及与供水管连通的外喷淋组件，所述内喷淋组件用于对所述热交换管的内圈进行喷淋，所述外喷淋组件用于对所述热交换管的外圈进行喷淋。
通过采用上述技术方案，在冷却器壳体内部设置环形的热交换管，需要冷却的介质从进液口进入热交换管，并从出液口排出，需要冷却的介质经过热交换管内部时，利用内喷淋组件和外喷淋组件配合工作，对环形的热交换管进行全方面喷淋，减小热交换管的喷淋盲区，增大热交换管的冷却面积，从而提升冷却效果。
可选的，所述热交换管包括若干直管部和连接相邻两个直管部的连接部，所述直管部水平或者垂直设置，若干所述直管部围成环形，所述连接部连接前一个所述直管部的出水端和后一个所述直管部的入水端。
通过采用上述技术方案，利用若干直管部围成环形，利用连接部连通两个相邻的直管部，从而组成环形的热交换管，利用特定的结构与喷淋机构相配合，实现对热交换管的全面喷淋。
可选的，所述内喷淋组件包括与所述热交换管同轴设置的安装轴、转动设置在安装轴上的储液环、连接储液环与所述供水管的柔性管、设置在所述储液环外圈的若干内喷淋头，所述安装轴与所述冷却器壳体侧壁固定连接，所述储液环与所述安装轴同轴设置，所述内喷淋头朝向所述热交换管内圈。
通过采用上述技术方案，利用柔性管连通储液环与供水管，使储液环内部充满喷淋水，而后内喷淋头对热交换管内圈进行喷淋，同时储液环转动设置在安装轴上，可利用储液环的转动使喷淋更加均匀，增大热交换管内圈被喷淋的区域，从而提升冷却效果。
可选的，所述储液环沿所述安装轴轴向设置有若干个。
通过采用上述技术方案，利用若干个储液环进一步提升对热交换管喷淋的均匀性。
可选的，所述安装轴上固定设置有驱动电机，所述驱动电机的电机轴上设置有齿轮，所述驱动电机的电机轴往复转动，所述储液环上设置有与所述齿轮啮合的齿圈，相邻两个所述储液环通过连接杆连接与连通。
通过采用上述技术方案，利用驱动电机通过齿轮和齿圈传动带动储液环往复转动，从而实现储液环的往复转动，往复转动可对柔性管进行保护，利用连接杆连通所有储液环，并带动所有储液环同步转动。
可选的，所述外喷淋组件包括固定设置在所述冷却器壳体侧壁上的喷淋架、设置在喷淋架上的喷淋弧管、连通喷淋弧管与所述供水管的喷淋管以及设置在喷淋弧管上的若干外喷淋头，所述喷淋架沿所述热交换管圆周方向设置有若干个，所述喷淋弧管沿所述喷淋架长度方向设置多个，所述外喷淋头朝向所述热交换管设置。
通过采用上述技术方案，利用喷淋管连接喷淋弧管与供水管，使喷淋弧管内部充满喷淋水，而后利用外喷淋头对热交换管的外圈进行喷淋，从而使整个热交换管都得到全面喷淋，从而提升对热交换管的冷却效果。
可选的，所述冷却器壳体顶部固定设置有风扇，所述冷却器壳体上靠近所述储水槽的侧壁上开设若干进风口。
通过采用上述技术方案，利用风扇向冷却器壳体外部吹风，从而在冷却器壳体内部形成真空，使外部的低温空气从进风口进入冷却器壳体内部，利用流动的空气对喷淋后的热交换管进行冷却。
可选的，所述直管部为波节管。
通过采用上述技术方案，利用波节管作为直管部，需要冷却的介质进入波节管后，流经凹槽段时会产生湍流，不仅阻止了内流通道和流动死区，提高了换热能力，同时湍流会使管壁上不易形成垢层的晶核和聚积结垢物，使换热管不易结垢。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.在冷却器壳体内部设置环形的热交换管，需要冷却的介质从进液口进入热交换管，并从出液口排出，需要冷却的介质经过热交换管内部时，利用内喷淋组件和外喷淋组件配合工作，对环形的热交换管进行全方面喷淋，减小热交换管的喷淋盲区，增大热交换管的冷却面积，从而提升冷却效果；
2.利用柔性管连通储液环与供水管，使储液环内部充满喷淋水，而后内喷淋头对热交换管内圈进行喷淋，同时储液环转动设置在安装轴上，可利用储液环的转动使喷淋更加均匀，增大热交换管内圈被喷淋的区域，从而提升冷却效果；
3.利用波节管作为直管部，需要冷却的介质进入波节管后，流经凹槽段时会产生湍流，不仅阻止了内流通道和流动死区，提高了换热能力，同时湍流会使管壁上不易形成垢层的晶核和聚积结垢物，使换热管不易结垢。
附图说明
图1是本申请实施例的整体结构示意图。
图2是本申请实施例中体现喷淋机构结构的示意图。
图3是本申请实施例中体现内喷淋组件结构的示意图。
图4是本申请实施例中体现外喷淋组件结构的示意图。
附图标记说明：
1、冷却器壳体；11、进风口；12、支撑板；13、固定板；2、热交换管；21、进液口；22、出液口；23、直管部；24、连接部；3、喷淋机构；31、储水槽；32、供水管；33、水泵；34、内喷淋组件；341、安装轴；342、储液环；343、柔性管；344、内喷淋头；345、驱动电机；346、齿轮；347、齿圈；348、连接杆；35、外喷淋组件；351、喷淋架；352、喷淋弧管；353、喷淋管；354、外喷淋头；4、风扇。
具体实施方式
以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种高效散热的冷却器。参照图1和图2，一种高效散热的冷却器包括冷却器壳体1，在冷却器壳体1内部固定设置有热交换管2，热交换管2的一端为进液口21，另一端为出液口22，进液口21和出液口22均延伸至冷却器壳体1外部。在冷却器壳体1内部设置有喷淋机构3，需要冷却的介质从进液口21进入热交换管2，并从出液口22排出，需要冷却的介质经过热交换管2内部时，利用喷淋机构3对热交换管2进行全方面喷淋，从而提升冷却效果。
参照图2，热交换管2包括直管部23和连接部24，直管部23水平设置，直管部23平行设置有若干个，若干直管部23围成环形，直管部23为波节管。在冷却器壳体1内部竖直设置有支撑板12，直管部23贯穿支撑板12设置，并与支撑板12固定连接，支撑板12沿直管部23长度方向设置有两个，每个支撑板12的顶部均有固定板13，固定板13与冷却器壳体1内侧壁固定连接，从而实现热交换管2的固定。
参照图2，连接部24设置在直管部23的端部，连接部24为弧形管，连接部24的一端与前一个直管部23的出水端连通，另一端与后一个直管部23的入水端连通，从而使若干直管部23内部相连通。
参照图2，喷淋机构3包括储水槽31、供水管32、水泵33、内喷淋组件34以及外喷淋组件35，储水槽31固定设置在冷却器壳体1的底部，储水槽31内部储存有喷淋水。供水管32竖直设置，供水管32的底端与储水槽31内部连通，供水管32的顶端位于热交换管2一侧，水泵33设置在供水管32的中间，水泵33与冷却器壳体1内侧壁固定连接。
参照图2和图3，内喷淋组件34包括安装轴341、储液环342、柔性管343和内喷淋头344，安装轴341与直管部23围成的环形同轴设置，安装轴341的两端与冷却器壳体1内壁固定连接，安装轴341穿设支撑板12。
参照图2和图3，储液环342套设在安装轴341上，并与安装轴341转动配合。储液环342在安装轴341上沿其轴向设置有若干个，本实施例以两个为例。柔性管343设置在储液环342与供水管32之间，柔性管343的一端与储液环342连通，另一端与供水管32连通。内喷淋头344在每个储液环342的外圈上均匀设置有若干个，本实施例以四个为例。
参照图2和图3，两个储液环342之间设置有连接杆348，连接杆348为空心管，连接杆348的两端与储液环342固定连接，连接杆348的两端与储液环342内部连通。柔性管343对储液环342内部进行供水，而后利用均匀设置在储液环342的外圈上内喷淋头344对环形热交换管2的内圈进行喷淋，两个储液环342进一步增大热交换管2被喷淋的面积。
参照图3，在安装轴341上固定设置有驱动电机345，驱动电机345的电机轴往复转动，驱动电机345的电机轴上设置有齿轮346，在其中一个储液环342上固定设置有齿圈347，齿圈347与齿轮346啮合。在内喷淋头344对环形热交换管2的内圈进行喷淋时，利用驱动电机345驱动储液环342进行往复转动，进一步增大热交换管2被喷淋的面积，提升冷却效果。
参照图2、图3和图4，外喷淋组件35包括喷淋架351、喷淋弧管352、喷淋管353以及外喷淋头354，喷淋架351竖直设置，喷淋架351关于安装轴341中心对称设置有两个，喷淋架351与冷却器壳体1的内侧壁固定连接。喷淋弧管352在每个喷淋架351上均固定设置有多个，本实施例以三个为例，三个喷淋弧管352沿安装轴341长度方向排列，喷淋弧管352的弧心与安装轴341的轴心重合。
参照图2和图4，喷淋管353在每个喷淋架351上均固定设置有一个，喷淋管353的一端与供水管32连通，另一端与同一喷淋架351上的三个喷淋弧管352连通。外喷淋头354在每个喷淋弧管352朝向热交换管2的一侧均设置有若干个，本实施例以三个为例。外喷淋头354朝向热交换管2设置。
参照图3和图4，利用喷淋管353连接供水管32和喷淋弧管352，为喷淋弧管352进行供水，而后利用外喷淋头354对环形热交换管2的外圈进行喷淋，通过外喷淋组件35和内喷淋组件34的相互配合，对热交换管2进行全方位喷淋，最终提升热交换管2的热交换效果。
参照图2，为了进一步提升冷却器的冷却效果，在冷却器壳体1顶部固定设置有风扇4，同时在冷却器壳体1的侧壁上靠近储水槽31的位置开设若干进风口11，进风口11高于储水槽31设置。利用风扇4将冷却器壳体1内部的热气排出，在冷却器壳体1内部形成真空，使冷却器壳体1外部的低温空气从进风口11进入冷却器壳体1内部，利用快速流动的空气对喷淋后的热交换管2进行冷却。
本申请实施例一种高效散热的冷却器的实施原理为：待冷却的介质从进液口21进入热交换管2，并在热交换管2内部流动，最终从出液口22排出，与此同时，水泵33将储水槽31内部的水送至供水管32内部，并通过柔性管343进入储液环342，通过若干内喷淋头344对热交换管2内圈进行喷淋，储液环342在工作过程中绕安装轴341往复转动，使热交换管2内圈被均匀喷淋。
供水管32内部的水通过进入喷淋弧管352，利用喷淋弧管352上若干外喷淋头354对热交换管2的外圈进行喷淋，外喷淋头354配合内喷淋头344工作，从而使整个热交换管2都得到全面喷淋，再利用风扇4带动冷却器壳体1外部的低温空气进入冷却器壳体1内部，对喷淋后热交换管2进行冷却。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高效散热的冷却器，包括冷却器壳体(1)，所述冷却器壳体(1)内部设置有热交换管(2)，所述热交换管(2)的一端为进液口(21)，另一端为出液口(22)，所述进液口(21)和所述出液口(22)均延伸至所述冷却器壳体(1)外部，其特征在于：所述热交换管(2)呈环形设置，所述冷却器壳体(1)内部设置有喷淋机构(3)，所述喷淋机构(3)包括设置在所述冷却器壳体(1)底部的储水槽(31)、与储水槽(31)连通的供水管(32)、设置在供水管(32)中间的水泵(33)、与供水管(32)连通的内喷淋组件(34)以及与供水管(32)连通的外喷淋组件(35)，所述内喷淋组件(34)用于对所述热交换管(2)的内圈进行喷淋，所述外喷淋组件(35)用于对所述热交换管(2)的外圈进行喷淋。
2.根据权利要求1所述的一种高效散热的冷却器，其特征在于：所述热交换管(2)包括若干直管部(23)和连接相邻两个直管部(23)的连接部(24)，所述直管部(23)水平或者垂直设置，若干所述直管部(23)围成环形，所述连接部(24)连接前一个所述直管部(23)的出水端和后一个所述直管部(23)的入水端。
3.根据权利要求1所述的一种高效散热的冷却器，其特征在于：所述内喷淋组件(34)包括与所述热交换管(2)同轴设置的安装轴(341)、转动设置在安装轴(341)上的储液环(342)、连接储液环(342)与所述供水管(32)的柔性管(343)、设置在所述储液环(342)外圈的若干内喷淋头(344)，所述安装轴(341)与所述冷却器壳体(1)侧壁固定连接，所述储液环(342)与所述安装轴(341)同轴设置，所述内喷淋头(344)朝向所述热交换管(2)内圈。
4.根据权利要求3所述的一种高效散热的冷却器，其特征在于：所述储液环(342)沿所述安装轴(341)轴向设置有若干个。
5.根据权利要求3所述的一种高效散热的冷却器，其特征在于：所述安装轴(341)上固定设置有驱动电机(345)，所述驱动电机(345)的电机轴上设置有齿轮(346)，所述驱动电机(345)的电机轴往复转动，所述储液环(342)上设置有与所述齿轮(346)啮合的齿圈(347)，相邻两个所述储液环(342)通过连接杆(348)连接与连通。
6.根据权利要求1所述的一种高效散热的冷却器，其特征在于：所述外喷淋组件(35)包括固定设置在所述冷却器壳体(1)侧壁上的喷淋架(351)、设置在喷淋架(351)上的喷淋弧管(352)、连通喷淋弧管(352)与所述供水管(32)的喷淋管(353)以及设置在喷淋弧管(352)上的若干外喷淋头(354)，所述喷淋架(351)沿所述热交换管(2)圆周方向设置有若干个，所述喷淋弧管(352)沿所述喷淋架(351)长度方向设置多个，所述外喷淋头(354)朝向所述热交换管(2)设置。
7.根据权利要求1所述的一种高效散热的冷却器，其特征在于：所述冷却器壳体(1)顶部固定设置有风扇(4)，所述冷却器壳体(1)上靠近所述储水槽(31)的侧壁上开设若干进风口(11)。
8.根据权利要求2所述的一种高效散热的冷却器，其特征在于：所述直管部(23)为波节管。
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