CN215761903U - 风冷散热器 - Google Patents

Abstract

本实用提供一种风冷散热器，包括风机、支撑组件、防护组件和散热组件，支撑组件设置在散热组件的下方；防护组件设置在散热组件的外围；风机设置在散热组件的上方；散热组件包括进水总管、出水总管、散热管和散热片，进水总管靠近支撑组件的侧面上设有若干出水接头，出水总管靠近支撑组件的侧面上设有与出水接头数量相同的进水接头，每个出水接头上均连接一根散热管，散热管的另一端连接至进水接头，且散热管上间隔分布若干散热片；进水总管上还设有进水口，出水总管上还设有出水口，进水口与出水口均与柴油机组的缸套水系统连接。该风冷散热器具有散热效率高，散热器利用率高等特点。

Description

风冷散热器

技术领域

本实用涉及散热器技术领域，特别是涉及一种风冷散热器。

背景技术

柴油机组是通过主轴转动，带动发电机组进行发电的动力装置，因此，在工作过程中柴油机的曲轴润滑系统、活塞杆和缸套都会在燃油燃烧并高速运转时产生大量的热量。如果不及时对柴油机的运转部件及时冷却，曲轴润滑系统中润滑油脂粘度大幅下降，导致曲轴抱死；活塞杆密封圈失效，出现活塞杆与缸套拉缸的现象，从而导致严重的设备损坏甚至发送安全事故。尤其是在典型赤道热带雨林及火山岛沿海气候下，柴油机组的散热尤为重要。现有技术中一般采用散热器对柴油机组进行散热，起到重要的辅助冷却作用。原进口柴油机组使用的风冷散热器在规定的设计安装范围内，不能满足柴油机组最恶劣工况的使用条件，达不到散热性能要求，散热裕量约-3%。

实用新型内容

本实用所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本实用提供一种风冷散热器。

本实用解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种风冷散热器，包括风机、支撑组件、防护组件和散热组件，其中，支撑组件设置在散热组件的下方，用于对散热组件进行支撑；所述防护组件设置在散热组件的外围，用于对散热组件进行防护；所述风机设置在散热组件的上方，用于提供风冷的动力；所述散热组件包括进水总管、出水总管、散热管和散热片，所述进水总管和出水总管设置在支撑组件的一侧，且进水总管靠近支撑组件的侧面上设有若干出水接头，出水总管靠近支撑组件的侧面上设有与出水接头数量相同的进水接头，每个出水接头上均连接一根散热管，所述散热管的另一端连接至进水接头，且所述散热管上间隔分布若干散热片；所述进水总管上还设有进水口，所述出水总管上还设有出水口，所述进水口与出水口均与柴油机组的缸套水系统连接。为了提高热传递的效率，作为优选，所述散热管为铜管，所述散热片为铝片。

柴油机组的缸套水系统里的高温水从进水口进入进水总管，进水总管对高温水进行缓冲和均分，通过进水总管上的若干出水接头将高温水引入散热管内，通过散热管以及散热管上的散热片吸收水中的热量，然后通过风机对散热管和散热片进行风冷降温，经过冷却的水由散热管经过进水接头汇集至出水总管内，然后经出水口后又流回柴油机组的缸套水系统里，从而形成一个循环散热系统对柴油机组进行散热，保证柴油机组的正常工作。

散热管的尺寸、数量以及间距根据实际柴油机组的大小以及发热量进行合理的设计，作为优选，所述散热管的外径为Φ9.52~13.3mm，散热管的横向管间距为20~33mm，散热管的纵向管间距为17.3~28.6mm。

作为优选，所述散热片的厚度为0.08~0.18mm，散热片的片间距为2.1~4.9mm。

通过热能计算，将散热管束和散热片重新排列，确保散热器在当地最恶劣的天气情况下仍然有5%的散热裕量。

为了提高防腐性，适应沿海气候，所述散热片的表面设有环氧树脂防腐涂层，且散热片上冲压与散热管数量匹配的管孔，所述散热管胀接在管孔内，且与管孔的连接处没有涂层，防止产生热阻影响散热效率。

在制作时，先在散热片的表面做环氧树脂防腐涂层，冲压开孔时将与管接触面的环氧树脂防腐涂层脱除，再与散热管进行胀接，使其单根散热管胀接力＞1500N，从而确保强度及胀接贴合率。

为了提高散热效率，所述散热片上冲压扰流孔，所述扰流孔分布在管孔外围的散热片上。通过扰流孔优化空气流通方式，使气流与散热片和散热管充分接触，从而提高散热效率。

由于整个散热器的体积比较大，一般散热组件设置为多组，便于组装，但是在组装时，由于一些部件的安装，使散热片和散热管不同位置存在不同的间隔，导致疏密不同，因此在采用风机推动气流冷却时，气流容易从密度小的区域流失导致散热不均匀，因此，所述散热组件的四周和顶部封设有多个挡板，所述挡板形成罩壳，且顶部的挡板上设有若干用于安装风机的安装口。通过挡板形成罩壳将散热片和散热管罩设在内部，一方面可以对内部的散热管和散热片进行保护，另一方面使气流中有效的风充分经过散热器，充分利用整个散热芯体、散热片和散热管，保证有效散热面积最大化，提高散热效率。

具体的，所述支撑组件包括多个支撑立柱，所述支撑立柱顶部设有立柱斜撑，至少有一个支撑立柱上还设有电箱支架，用于安装电控箱。安装时，支撑立柱直接通过螺钉等紧固件安装在柴油机组的顶部，支撑立柱顶部通过紧固件与侧板和散热片安装架连接。

具体的，为了提高安全性，所述防护组件包括设置在散热组件外围以及上方的上护栏组件和设置在散热组件下方的下护栏组件，且上护栏组件和下护栏组件均采用横竖设置的多跟栏杆组成，且横向设置的栏杆端部与支撑立柱通过紧固件固定连接；所述下护栏组件上还开设有安全门。

为了便于维护，还包括扶梯，所述扶梯设置在散热器的一侧。

为了便于柴油机组中大型部件（如电动葫芦）的装配，所述散热组件的底部设置有滑轨。

本实用的有益效果是：本实用提供的一种风冷散热器，在不改变设计安装范围，综合调整片距和管距，与新选型风机参数进行匹配，从而可以提升换热效率，提高散热器实用效率，最终将散热器裕量提升到+5%。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用作进一步说明。

图1是本实用新型风冷散热器的结构示意图。

图2是支撑立柱和下护栏组件的结构示意图。

图3是进水总管的结构示意图。

图4是出水总管的结构示意图。

图5是散热芯的局部结构示意图（省略中间部分）。

图6是散热片的结构示意图。

图7是图6中A处的放大结构示意图。

图中：1、支撑立柱，2、立柱斜撑，3、电箱支架，4、横向栏杆，5、纵向栏杆，6、安全门，7、扶梯，8、滑轨，9、斜拉杆，10、侧板，11、顶板，12、安装口，13、散热片，14、管孔，15、扰流孔，15a、小扰流孔，15b、大扰流孔，16、散热管，17、进水总管，18、出水总管，19、进水口，20、出水口，21、出水接头，22、进水接头，23、连接法兰。

具体实施方式

现在结合附图对本实用作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用的基本结构，因此其仅显示与本实用有关的构成。

如图1所示，本实用的一种风冷散热器，包括风机、支撑组件、防护组件和散热组件，其中，风机的数量和散热组件的尺寸是根据柴油机组的整体尺寸以及散热要求进行设计的，本实施例中以12组风机（图中未示出）为例进行说明散热器的结构。

如图2所示，支撑组件设置在散热组件的下方，包括多个支撑立柱1，所述支撑立柱1顶部设有立柱斜撑2，至少有一个支撑立柱1上还设有电箱支架3，用于安装电控箱。安装时，支撑立柱1直接通过螺钉等紧固件安装在柴油机组的顶部，支撑立柱1顶部通过紧固件与侧板10和散热片13安装架连接。

防护组件包括设置在散热组件外围以及上方的上护栏组件和设置在散热组件下方的下护栏组件，且上护栏组件和下护栏组件均采用横竖设置的多跟栏杆组成，且横向设置的栏杆为横向栏杆4，横向栏杆4两端部与支撑立柱1通过紧固件固定连接；竖直设置的为纵向栏杆5，纵向栏杆5将横向栏杆4上下连接在一起，所述下护栏组件上还开设有安全门5。为了便于维护，还包括扶梯7，所述扶梯7设置在散热器的一侧。为了便于柴油机组中大型部件（如电动葫芦）的吊装，所述散热组件的底部设置有滑轨8。

如图3-图7所示，散热组件包括散热芯、进水总管17和出水总管18，散热组件包括多个散热芯，多个散热芯通过安装架组装在一起，且四周和顶部封设有多个挡板，所述挡板形成罩壳，四周的挡板称为侧板10，侧板10和支撑立柱11之间还设有斜拉杆9，用于提高稳固性；顶部的挡板称为顶板11，且顶板11上设有12个用于安装风机的安装口12。所述进水总管17和出水总管18设置在支撑组件的一侧，且进水总管17靠近支撑组件的侧面上设有若干出水接头21，出水总管18靠近支撑组件的侧面上设有与出水接头21数量相同的进水接头22，每个出水接头21上均连接一根散热管16，所述散热管16的另一端连接至进水接头22，且所述散热管16上间隔分布若干散热片13；所述进水总管17上还设有进水口19，所述出水总管18上还设有出水口20，所述进水口19与出水口20均通过连接法兰23与柴油机组的缸套水系统连接。为了提高热传递的效率，作为优选，所述散热管16为铜管，所述散热片13为铝片。如图3和图4中，本实施例中的进水总管17上的出水接头21为一排，且为直管，出水总管18上的进水接头22为上下两排，且为弯管，进水接头22上设置弯折便于与散热管16的出端水连接，以及避免与出水总管18之间的干涉，进水口19和出水口20上均设置连接法兰23。

如图5-图7所示，散热芯由散热管16和散热片13组成，散热片13的表面设有环氧树脂防腐涂层，且散热片13上冲压与散热管16数量匹配的管孔14，所述散热管16胀接在管孔14内，且与管孔14的连接处没有涂层，防止产生热阻影响散热效率。管孔14外围的散热片13上冲压若干扰流孔15，本实施例中，每个管孔14的外围冲压四个扰流孔15，且四个扰流孔15两两对称设置在管孔14的左右两侧，其中，管孔14同侧的两个扰流孔15，位于上方的为小扰流孔15a和位于下方的为大扰流孔15b，小扰流孔15a的圆形角β的取值范围为35°~40°，大扰流孔15b的圆形角α的取值范围为32.5°~42.5°；这两个扰流孔的设置为一大一小，是为了进风方向从大扰流孔15b进入，顺着管孔外周再通过小扰流孔15a出，避免在管孔进风方向的背后（即15a往后的方向）形成涡流，从而扰乱空气流场。涡流的产生会造成更大的风阻，散热器不能充分得到有效的通风效果，损失有效的通风面积，且对风机增大更多的轴功率，使其轴温升过高，否则就需要选择更大功率的风机，产生更多的能耗，造成浪费。所以，这种合理运用扰流孔，能够提升散热器的散热效率，节约风机能耗。冲压扰流孔时，冲压掉的散热片13部分沿冲压方向翻折，在扰流孔的两侧形成翻起的翅片，提高散热效果。通过扰流孔优化空气流通方式，使气流与散热片13和散热管16充分接触，从而提高散热效率。

散热管16的外径为Φ9.52~13.3mm，散热管16的横向管间距为20~33mm，散热管16的纵向管间距为17.3~28.6mm。作为优选，所述散热片13的厚度为0.08~0.18mm，散热片13的片间距为2.1~4.9mm。

通过热能计算，将散热管16束和散热片13重新排列，确保散热器在当地最恶劣的天气情况下仍然有5%的散热裕量。

工作原理：

柴油机组的缸套水系统里的高温水从进水口19进入进水总管17，进水总管17对高温水进行缓冲和均分，通过进水总管17上的若干出水接头21将高温水引入散热管16内，通过散热管16以及散热管16上的散热片13吸收水中的热量，然后通过风机对散热管16和散热片13进行风冷降温，经过冷却的水由散热管16经过进水接头22汇集至出水总管18内，然后经出水口20后又流回柴油机组的缸套水系统里，从而形成一个循环散热系统对柴油机组进行散热，保证柴油机组的正常工作。

以上述依据本实用的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本实用的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种风冷散热器，其特征在于：包括风机、支撑组件、防护组件和散热组件，其中，支撑组件设置在散热组件的下方，用于对散热组件进行支撑；所述防护组件设置在散热组件的外围，用于对散热组件进行防护；所述风机设置在散热组件的上方，用于提供风冷的动力；所述散热组件包括进水总管、出水总管、散热管和散热片，所述进水总管和出水总管设置在支撑组件的一侧，且进水总管靠近支撑组件的侧面上设有若干出水接头，出水总管靠近支撑组件的侧面上设有与出水接头数量相同的进水接头，每个出水接头上均连接一根散热管，所述散热管的另一端连接至进水接头，且所述散热管上间隔分布若干散热片；所述进水总管上还设有进水口，所述出水总管上还设有出水口，所述进水口与出水口均与柴油机组的缸套水系统连接。

2.如权利要求1所述的风冷散热器，其特征在于：所述散热管的外径为Φ9.52~13.3mm，散热管的横向管间距为20~33mm，散热管的纵向管间距为17.3~28.6mm。

3.如权利要求1所述的风冷散热器，其特征在于：所述散热片的厚度为0.08~0.18mm，散热片的片间距为2.1~4.9mm。

4.如权利要求1所述的风冷散热器，其特征在于：所述散热片的表面设有环氧树脂防腐涂层，且散热片上冲压与散热管数量匹配的管孔，所述散热管胀接在管孔内，且与管孔的连接处没有涂层。

5.如权利要求4所述的风冷散热器，其特征在于：所述散热片上冲压扰流孔，所述扰流孔分布在管孔外围的散热片上。

6.如权利要求1所述的风冷散热器，其特征在于：所述散热组件的四周和顶部封设有多个挡板，所述挡板形成罩壳，且顶部的挡板上设有若干用于安装风机的安装口。

7.如权利要求1所述的风冷散热器，其特征在于：所述支撑组件包括多个支撑立柱，所述支撑立柱顶部设有立柱斜撑，至少有一个支撑立柱上还设有电箱支架，用于安装电控箱。

8.如权利要求1所述的风冷散热器，其特征在于：所述防护组件包括设置在散热组件外围以及上方的上护栏组件和设置在散热组件下方的下护栏组件，且上护栏组件和下护栏组件均采用横竖设置的多跟栏杆组成，且横向设置的栏杆端部与支撑立柱通过紧固件固定连接；所述下护栏组件上还开设有安全门。

9.如权利要求1所述的风冷散热器，其特征在于：还包括扶梯，所述扶梯设置在散热器的一侧。

10.如权利要求1所述的风冷散热器，其特征在于：所述散热组件的底部设置有滑轨。

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