CN208153138U - 散热器、发动机及机械设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种散热器，包括前后通风的壳本体，壳本体的后部设有凹口，所述凹口内设有冷却风扇，壳本体内设有第一辅助散热区和主散热区，所述主散热区位于冷却风扇的前侧，所述第一辅助散热区设置在所述冷却风扇的周向，所述第一辅助散热区和主散热区分别设有热源介质通道，所述第一辅助散热区的热源介质通道和主散热区的热源介质通道相连通。本实用新型的散热器，所述主散热区位于冷却风扇的前侧，所述第一辅助散热区设置在所述冷却风扇的周向，这样设置不仅取消了传统结构的挡风罩和护风圈，而且提高了散热器的单位面积散热效率，使得布局紧凑，减少散热器占用空间。本实用新型另一方面提供了一种包含该散热器的发动机和机械设备。
Description
技术领域
本实用新型属于冷却散热技术领域，具体涉及一种散热器。本实用新型还涉及一种包含该散热器的发动机及机械设备。
背景技术
散热器是发动机的重要组成部分，现有结构的发动机，散热器占发动机体积的20-40％，单位面积散热效率低，这样会产生空间浪费，导致散热器工作范围偏小，散热功率偏低，发动机容易产生高温。
针对上述问题，目前通常的处理方式是更换功率更大的散热器或者提高风扇的转速。无论是更换大功率的散热器，还是提高风扇的转速，往往都会导致散热器体积的进一步增大。散热器占据空间增大了，容易影响进气系统、排气系统、燃油系统或者电瓶等的布置，同时对发动机功率的需求也随之增加。这样使得发动机在主机匹配过程中严重影响整车的布局，甚至要更换发动机规格种类以适应有限的安装空间，直接导致设计成本大幅度提高。
实用新型内容
为了解决现有技术中的至少一个问题，本实用新型目的在于提供一种散热器、以及包含该散热器的发动机和机械设备，以提高散热效率，减少散热器占用空间。
本实用新型提供一种散热器，包括前后通风的壳本体，所述壳本体的后部设有凹口，所述凹口内设有冷却风扇，所述壳本体内设有第一辅助散热区和主散热区，所述主散热区位于冷却风扇的前侧，所述第一辅助散热区设置在所述冷却风扇的周向，所述第一辅助散热区和主散热区分别设有热源介质通道，所述第一辅助散热区的热源介质通道和主散热区的热源介质通道相连通。
在散热器进一步的技术方案中，还包括第二辅助散热区，所述第二辅助散热区位于冷却风扇的前侧且位于所述第一辅助散热区与所述主散热区之间，所述第二辅助散热区设有热源介质通道，所述第一辅助散热区的热源介质通道通过所述第二辅助散热区的热源介质通道与主散热区的热源介质通道相连通。
在散热器进一步的技术方案中，所述第二辅助散热区设有热源导向板，所述热源导向板形成迂回往复的热源介质通道。
在散热器进一步的技术方案中，沿热源介质流向，所述第二辅助散热区的热源介质通道迂回往复的远离冷却风扇。
在散热器进一步的技术方案中，所述第一辅助散热区、第二辅助散热区和主散热区各自的热源介质入口与热源介质出口错开布置。
在散热器进一步的技术方案中，所述第一辅助散热区与冷却风扇之间设有纵向散热块，所述纵向散热块为U型结构。
在散热器进一步的技术方案中，所述热源介质为水，所述壳本体上设有排气孔和补水孔；所述冷却风扇为吸风式风扇。
在散热器进一步的技术方案中，所述主散热区采用板翅式散热结构。
本实用新型的散热器，所述壳本体内设有第一辅助散热区和主散热区，所述主散热区位于冷却风扇的前侧，所述第一辅助散热区设置在所述冷却风扇的周向，所述第一辅助散热区和主散热区分别设有热源介质通道，所述第一辅助散热区的热源介质通道和主散热区的热源介质通道相连通，这样设置不仅取消了传统结构的挡风罩和护风圈，而且提高了散热器的单位面积散热效率，使得布局紧凑，减少散热器占用空间。
本实用新型另一方面提供一种发动机，所述发动机上设有如上述方案中任一项所述的散热器。
由于上述的发动机设有上述的散热器，因而上述的发动机具有上述散热器的全部技术效果，在此不再赘述。
本实用新型再一方面提供一种机械设备，该机械设备包括车架和设在车架上的动力舱，所述动力舱内设有发动机，所述发动机为上述方案中所述的发动机。其中，该机械设备可以为车辆，如自卸车、搅拌车、泵车、轿车，也可以为施工机械，如压路机、摊铺机、挖机、正面吊，还可以为固定设备，如机床等设备。
由于上述的机械设备设有上述的发动机，因而上述的机械设备具有上述发动机的全部技术效果，在此不再赘述。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型的散热器具体实施例中的结构示意图；
图2为本实用新型的散热器的剖视示意图；
图3为本实用新型的纵向散热块沿纵向剖开的截面示意图；
图4为本实用新型的纵向散热块沿横向剖开的截面示意图；
图5为本实用新型的热源导向板沿纵向剖开的截面示意图；
图6为本实用新型的热源导向板沿横向剖开的截面示意图。
附图标记：
1—壳本体 2—冷却风扇 3—第一辅助散热区
4—第二辅助散热区 5—主散热区 6—纵向散热块
7—热源导向板
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前侧”、“后部”、“纵向”、“横向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。
参照图1至图6所示，本实用新型提供了一种散热器，包括前后通风的壳本体1，所述壳本体1的后部设有凹口，所述凹口内设有冷却风扇2，所述壳本体1内设有第一辅助散热区3和主散热区5，所述主散热区5位于冷却风扇2的前侧，所述第一辅助散热区3设置在所述冷却风扇2的周向，所述第一辅助散热区3和主散热区5分别设有热源介质通道，所述第一辅助散热区3的热源介质通道和主散热区5的热源介质通道相连通。
其中，所述冷却风扇2具体可为吸风式风扇。第一辅助散热区3和主散热区5可以沿热源介质的流向依次布置。所述主散热区5可以采用板翅式散热结构，即主散热区5可以通过板翅式结构与冷却风扇2搅动的流动的空气接触，从而把热量带走。需要说明的是，主散热区5的板翅式散热结构属于现有技术或现有结构，在此不再赘述。
由上述内容可知，本实用新型的散热器，所述壳本体1内设有第一辅助散热区3和主散热区5，所述主散热区5位于冷却风扇2的前侧，所述第一辅助散热区3设置在所述冷却风扇2的周向，所述第一辅助散热区3和主散热区5分别设有热源介质通道，所述第一辅助散热区3的热源介质通道和主散热区5的热源介质通道相连通，这样设置不仅取消了传统结构的挡风罩和护风圈，而且提高了散热器的单位面积散热效率，使得布局紧凑，减少散热器占用空间。
在一种优选实施例中，还包括第二辅助散热区4，所述第二辅助散热区4位于冷却风扇2的前侧且位于所述第一辅助散热区3与所述主散热区5之间，所述第二辅助散热区4设有热源介质通道，所述第一辅助散热区3的热源介质通道通过所述第二辅助散热区4的热源介质通道与主散热区5的热源介质通道相连通，热源介质可以在壳本体1内依次沿着第一辅助散热区3、第二辅助散热区4和主散热区5流向。该实施例中，从提高单位面积散热效率的角度出发，在取消挡风罩和护风圈的基础上，进一步增设了第二辅助散热区4，第一辅助散热区3从冷却风扇2的侧面沿周向绕包冷却风扇2，第二辅助散热区4位于所述冷却风扇2和主散热区5之间，由此提高了散热器的单位面积散热效率，使得布局紧凑，减少散热器占用空间。
更为优选的，所述第二辅助散热区4设有热源导向板7，所述热源导向板7形成迂回往复的热源介质通道。其中，热源导向板7应选择传热系数高的材料，如可以包括碳纤维、银、铜、铜铝组合、铝、铝合金、不锈钢的一种或多种。该实施例中，形成迂回往复的热源介质通道的热源导向板7可以在有限的空间里，增加热源介质和冷却气体之间的接触面积和接触时间，使得二者充分接触，加快把热量传递出来，最后由冷却风扇2搅动的冷却风把热量带走。进一步优选的，沿热源介质流向，所述第二辅助散热区4的热源介质通道迂回往复的远离冷却风扇2，所述主散热区5的热源介质通道沿平行于冷却风扇2任意方向迂回往复。
为了进一步提高散热效果，所述第一辅助散热区3、第二辅助散热区4和主散热区5各自的热源介质入口与热源介质出口错开布置。在一种优选实施例中，所述第一辅助散热区3、第二辅助散热区4和主散热区5的热源介质入口和热源介质出口均位于冷却风扇2的径向两端，所述第一辅助散热区3的热源介质出口与所述第二辅助散热区4的热源介质入口连接，所述第二辅助散热区4的热源介质出口与所述主散热区5的热源介质入口连接，第一辅助散热区3、第二辅助散热区4和主散热区5的热源介质入口和热源介质出口错开布置，有利于提高散热效果。其中，第一辅助散热区3和第二辅助散热区4之间的连接区域、以及第二辅助散热区4和主散热区5之间的连接区域的连接设计要平缓，以减少热源介质从第一辅助散热区3进入第二辅助散热区4和从第二辅助散热区4进入主散热区5的阻力，如将两个区域的过渡连接设计成喇叭形口，以减少流动阻力，防止紊流。
优选的，所述第一辅助散热区3与冷却风扇2之间设有呈U型结构的纵向散热块6。其中，纵向散热块6应选择传热系数高的材料，如可以包括碳纤维、银、铜、铜铝组合、铝、铝合金、不锈钢的一种或多种。该实施例中，U型结构的纵向散热块6配合前述实施例中的形成迂回往复的热源介质通道的热源导向板7可以在有限的空间里，增加热源介质和冷却气体之间的接触面积和接触时间，使得二者充分接触，同时通过纵向散热块6和热源导向板7的配合，可以加快把热量传递出来，最后由冷却风扇2搅动的冷却风把热量带走。
一般而言，热源介质可以为空气，也可以为水，还可以是其他液态形式的冷却液。在一种优选实施例中，所述壳本体1上设有排气孔和补水孔，排气孔也称逆流孔，排气孔内设有安全阀。下面以水进行简单描述，独立的排气孔有利于排除散热器水箱内膨胀气体，保持水箱内压一致，防止水循环出现气泡，而补水孔的设计，有利于水的流动，保证水补偿顺利进行。
本实用新型的散热器的工作原理：首先是热源介质进入第一辅助散热区3，在第一辅助散热区3的流动过程中通过纵向散热块6散去一部分热量；接着进入第二辅助散热区4，利用热源导向板7迂回流转再散除一部分热量，最后流到主散热区5里面，散热完成后，冷却后的热源介质回到发动机。
为保证热源在进入主体散热区之前，热源在第一辅助散热区3和第二辅助散热区4与冷却空气充分接触，所述第一辅助散热区3和第二辅助散热区4的总体通道长度大于8m，一般而言，水循环正常的流速是60m/min，当辅助散热区的总体长度大于8m的时候，热源通过第一辅助散热区3和第二辅助散热区4的时间大于8S，可以使得热源在第一辅助散热区3和第二辅助散热区4与冷却空气充分接触。
综上，本实用新型的散热器，从提高单位面积散热效率的角度出发，在取消挡风罩和护风圈的基础上，增设了辅助散热区，辅助散热区包括第一辅助散热区3和第二辅助散热区4，第一辅助散热区3从冷却风扇2的侧面沿周向绕包冷却风扇2，第二辅助散热区4位于所述冷却风扇2和主散热区5之间，由此提高了散热器的单位面积散热效率，使得布局紧凑，在同等功率下，减少散热器占用空间。与现有的散热器相比，本实用新型的散热器效率提高可达40％，并且能够充分提高散热器的空间利用率，减少散热器总体占用体积。
本实用新型另一方面提供一种发动机，所述发动机上设有如上述实施例中任一项所述的散热器。
由于上述的发动机设有上述的散热器，因而上述的发动机具有上述散热器的全部技术效果，在此不再赘述。
本实用新型再一方面提供一种机械设备，该机械设备包括车架和设在车架上的动力舱，所述动力舱内设有发动机，所述发动机为上述实施例中所述的发动机。其中，该机械设备可以为车辆，如自卸车、搅拌车、泵车、轿车，也可以为施工机械，如压路机、摊铺机、挖机、正面吊，还可以为固定设备，如机床等设备。
由于上述的机械设备设有上述的发动机，因而上述的机械设备具有上述发动机的全部技术效果，在此不再赘述。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种散热器，包括前后通风的壳本体(1)，其特征在于：所述壳本体(1)的后部设有凹口，所述凹口内设有冷却风扇(2)，所述壳本体(1)内设有第一辅助散热区(3)和主散热区(5)，所述主散热区(5)位于冷却风扇(2)的前侧，所述第一辅助散热区(3)设置在所述冷却风扇(2)的周向，所述第一辅助散热区(3)和主散热区(5)分别设有热源介质通道，所述第一辅助散热区(3)的热源介质通道和主散热区(5)的热源介质通道相连通。
2.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于：还包括第二辅助散热区(4)，所述第二辅助散热区(4)位于冷却风扇(2)的前侧且位于所述第一辅助散热区(3)与所述主散热区(5)之间，所述第二辅助散热区(4)设有热源介质通道，所述第一辅助散热区(3)的热源介质通道通过所述第二辅助散热区(4)的热源介质通道与主散热区(5)的热源介质通道相连通。
3.根据权利要求2所述的散热器，其特征在于：所述第二辅助散热区(4)设有热源导向板(7)，所述热源导向板(7)形成迂回往复的热源介质通道。
4.根据权利要求3所述的散热器，其特征在于：沿热源介质流向，所述第二辅助散热区(4)的热源介质通道迂回往复的远离冷却风扇(2)。
5.根据权利要求2所述的散热器，其特征在于：所述第一辅助散热区(3)、第二辅助散热区(4)和主散热区(5)各自的热源介质入口与热源介质出口错开布置。
6.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于：所述第一辅助散热区(3)与冷却风扇(2)之间设有纵向散热块(6)，所述纵向散热块(6)为U型结构。
7.根据权利要求1-6任一项所述的散热器，其特征在于：所述热源介质为水，所述壳本体(1)上设有排气孔和补水孔；所述冷却风扇(2)为吸风式风扇。
8.根据权利要求1-6任一项所述的散热器，其特征在于：所述主散热区(5)采用板翅式散热结构。
9.一种发动机，其特征在于：所述发动机上设有如权利要求1-8任一项所述的散热器。
10.一种机械设备，包括车架和设在车架上的动力舱，所述动力舱内设有发动机，所述发动机为权利要求9所述的发动机。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20181127 Effective date of abandoning: 20240202 |
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