汽車管帶式水冷散熱器中的散熱管以及管帶式水冷散熱器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種汽車管帶式水冷散熱器中的散熱管。本實(shí)用新型提供了一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)的帶凸紋結(jié)構(gòu)的用于管帶式水冷散熱器的散熱管，在不改變?cè)撋崞髡w體積的情況下，可有效提升其散熱器的冷卻性能。該種汽車管帶式水冷散熱器中的散熱管，該散熱管為中空扁管，其特征在于：該散熱管的兩側(cè)外壁上設(shè)有若干凸起部，該凸起部的迎風(fēng)方向設(shè)有切口。所述散熱管每側(cè)外壁上沿迎風(fēng)方向設(shè)有三排凸起部，每排均勻設(shè)有若干凸起部；且中間一排的凸起部的中心線與散熱管的軸線重合。本實(shí)用新型還涉及一種應(yīng)用該種散熱管的汽車管帶式水冷散熱器。
【專利說明】汽車管帶式水冷散熱器中的散熱管以及管帶式水冷散熱器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種汽車散熱裝置的改進(jìn)，特別涉及一種用于汽車管帶式水冷散熱器中的散熱管。本實(shí)用新型還涉及一種應(yīng)用該種散熱管的汽車管帶式水冷散熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車排放法規(guī)的不斷升級(jí)，重型商用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱量也越來越大，隨之給冷卻系統(tǒng)的熱負(fù)荷造成了巨大的負(fù)擔(dān)。然而，受整車總布置和發(fā)動(dòng)機(jī)艙的限制，利用加大散熱器芯子尺寸和風(fēng)扇直徑的設(shè)計(jì)方案來提升冷卻能力已不可能。目前，商用汽車的主要散熱器型式為管帶式水冷散熱器，其基本結(jié)構(gòu)為:由上、下主片、以及設(shè)置在上、下主片之間的散熱帶與散熱管通過釬焊工藝組成散熱器芯子，散熱帶與散熱管交替間隔排列，即一根散熱管一條散熱帶的排列形式構(gòu)成散熱主體。還包括內(nèi)側(cè)板，其固定在上、下主片兩側(cè)，用于加強(qiáng)散熱器芯子；上、下水室內(nèi)裝上密封條，并通過壓裝工藝與上、下主片實(shí)現(xiàn)固定連接；最后通過左、右側(cè)護(hù)板通過螺栓連接形式與上、下水室實(shí)現(xiàn)連接。
[0003]上述散熱管為普通的光順管，散熱帶為三角型鋸齒帶(即從散熱器正前方看，該散熱帶由若干各三角形鋸齒形連接而成)。傳統(tǒng)散熱器冷卻性能的設(shè)計(jì)方法為改變散熱帶開窗尺寸來調(diào)節(jié)空氣側(cè)的冷卻性能，或者通過改變光順散熱管壁厚來改善熱傳導(dǎo)性能，增加壁厚成本較高且重量較大，減小壁厚散熱效果不好且降低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，由于整車總布置的限制，散熱器芯子尺寸不能再加大時(shí)，此種散熱管和散熱帶的散熱面積和散熱性能也已經(jīng)達(dá)到極限。當(dāng)同一款車型匹配馬力更大的發(fā)動(dòng)機(jī)，或者同一車型面臨著排放法規(guī)升級(jí)時(shí)，將導(dǎo)致冷卻系統(tǒng)使用熱負(fù)荷安全系數(shù)下降，情況嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致整車滿足不了使用要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)的帶凸紋結(jié)構(gòu)的用于管帶式水冷散熱器的散熱管，在不改變?cè)撋崞髡w體積的情況下，可有效提升其散熱器的冷卻性能。
[0005]為了解決上述問題，該種汽車管帶式水冷散熱器中的散熱管，該散熱管為中空扁管，其中:該散熱管的兩側(cè)外壁上設(shè)有若干凸起部，該凸起部的迎風(fēng)方向設(shè)有切口。
[0006]優(yōu)選地，所述散熱管每側(cè)外壁上沿迎風(fēng)方向設(shè)有三排凸起部，每排均勻設(shè)有若干凸起部；且中間一排的凸起部的中心線與散熱管的軸線重合。
[0007]更優(yōu)選地，所述凸起部的底面和頂面呈圓形或橢圓型，該凸起部的頂面為一平面，所述切口為一平面。所述凸起部的底面和頂面呈圓形，該圓形凸起的頂面半徑Rl為:5?9mm,底面半徑R2為7?12mm，該圓形凸起部的高度P為:0.5?2mm ;所述切口對(duì)應(yīng)圓心的角度a為60?120°。
[0008]優(yōu)選地，所述圓形凸起的頂面半徑Rl為:7mm,底面半徑R2為9mm,該圓形凸起部的高度P為:1mm;所述切口對(duì)應(yīng)圓心的角度a為91°。
[0009]優(yōu)選地,所述散熱管管長(zhǎng)L為:720?1045mm,管寬W為:30?56mm,管厚H:1?3mm,管壁厚t為:0.2?0.5mm ;所述各凸起部沿迎風(fēng)方向的中心間距X為:10mm?15mm ；沿水流方向的中心間距Y為:10mm?15mm。
[0010]更優(yōu)選地，所述散熱管管長(zhǎng)L為:900mm，管寬W為:40mm，管厚H:2mm，管壁厚t為:0.35mm ;所述各凸起部沿氣流方向的中心間距X為:12mm ;沿水流方向的中心間距Y為:12mm。
[0011]本實(shí)用新型還提供一種管帶式水冷散熱器，包括:上、下主片、以及設(shè)置在上、下主片之間的散熱器芯子、固定在上、下主片兩側(cè)的之間的內(nèi)側(cè)板、上、下水室，其內(nèi)部裝有密封條，并通過壓裝工藝與上、下主片實(shí)現(xiàn)固定連接；以及左、右側(cè)護(hù)板，其通過螺栓連與上、下水室連接，該散熱器芯子包括散熱帶和散熱管，散熱帶和散熱管交替間隔設(shè)置，其特征在于:該散熱管為上述所述的汽車管帶式水冷散熱器中的散熱管。
[0012]優(yōu)選地，所述散熱帶的截面呈梯形波紋狀，該散熱帶的梯形波的波峰臺(tái)面與一根散熱管上的凸起部上的頂面抵接，梯形波的波谷臺(tái)面與另一根散熱管上的兩凸起部之間的外壁面抵接；該梯形波的波長(zhǎng)a為:10?14mm,波高b為:5?IOmm,波峰臺(tái)面和波谷臺(tái)面長(zhǎng)度c為:1?3mm ;該散熱帶的帶厚d為:0.05?1mm。
[0013]更優(yōu)選地，所述梯形波的波長(zhǎng)a為:12mm，波高b為:7mm，波峰臺(tái)面和波谷臺(tái)面長(zhǎng)度c為:2mm ;該散熱帶的帶厚d為:0.08mm。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:該散熱管上的凸起部的形態(tài)、分布及尺寸為該凸紋散熱管的三個(gè)關(guān)鍵要素，直接影響整個(gè)芯子散熱面積及性能；本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種切口圓或橢圓的凸紋形態(tài)，分布方式為均布在散熱管表面，凸紋上的切口朝向?yàn)榭諝庥L(fēng)方向，以誘發(fā)湍流并增加湍流強(qiáng)度，并配合散熱帶合理組織空氣側(cè)的對(duì)流結(jié)構(gòu)形式，具體凸紋分布見附圖1。本實(shí)用新型在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了裝配可行性及工藝制造性，在相同的散熱器芯子尺寸條件下，該帶凸紋散熱管的散熱器與光順管散熱器相比，散熱面積增加10%以上，并且可以使得散熱帶與凸紋管接觸面積大，能有效提高散熱器冷卻能力等顯著特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的汽車管帶式水冷散熱器的散熱管的正視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為圖1的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型的管帶式水冷散熱器的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為圖3中的A部局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步地說明。
[0020]結(jié)合圖1和圖2，該種用于汽車管帶式水冷散熱器的散熱管，該散熱管6為中空扁管，該散熱管的兩側(cè)外壁上設(shè)有若干凸起部61,該凸起部的迎風(fēng)方向設(shè)有切口 62。該管體由下至上方向?yàn)樗鞣较?箭頭m所示)，由左至右為空氣流方向，即迎風(fēng)方向(箭頭η所示)。該凸起部的切口用于破壞流體的邊界層，以誘發(fā)湍流并增加湍流強(qiáng)度。為了使流經(jīng)該凸起后部的氣流更加平滑順暢，該凸起部的底面和頂面優(yōu)選呈圓形或橢圓型，其頂面為一平面，所述切口為一平面。當(dāng)該凸起部的底面和頂面呈圓形時(shí)，該圓形凸起的頂面半徑Rl為:5?9mm,優(yōu)選為:7mm。底面半徑R2為7?12mm,優(yōu)選為:9mm。該圓形凸起部的高度P為:0.5?2mm，優(yōu)選為:1mm。所述切口對(duì)應(yīng)圓心的角度a為60?120°，優(yōu)選為:91°。
[0021]該散熱管管長(zhǎng)L為:720?1045mm，優(yōu)選為:900mm。管寬W為:30?56mm，優(yōu)選為:40mm。管厚H:1?3mm,優(yōu)選為:2mm。管壁厚t為:0.2?0.5mm,優(yōu)選為:0.35mm。各凸起部沿迎風(fēng)方向的中心間距X為:10mm?15mm，優(yōu)選為:12臟。沿水流方向的中心間距Y為:IOmm?15mm,優(yōu)選為:12mm。該散熱管每側(cè)外壁上沿迎風(fēng)方向設(shè)有三排凸起部,每排均勻設(shè)有若干個(gè)凸起部，且中間一排的凸起部的中心線與散熱管的軸線O重合。每排該凸起部的個(gè)數(shù)根據(jù)散熱管體積確定，具體由公式:(L-W)/Y并取整確定，例如:若L=900mm,ff=40mm,Y=12mm，則每排凸起部個(gè)數(shù)為72個(gè)，該散熱管上總凸起部個(gè)數(shù)為2X3X72個(gè)。
[0022]該散熱管上的凸起部的形態(tài)、分布及尺寸為該凸紋散熱管的三個(gè)關(guān)鍵要素，直接影響整個(gè)芯子散熱面積及性能；本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種切口圓或橢圓的凸紋形態(tài)，分布方式為均布在散熱管表面，凸紋上的切口朝向?yàn)榭諝庥L(fēng)方向，以誘發(fā)湍流并增加湍流強(qiáng)度，并配合散熱帶合理組織空氣側(cè)的對(duì)流結(jié)構(gòu)形式，具體凸紋分布見附圖1。本實(shí)用新型在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了裝配可行性及工藝制造性，在相同的散熱器芯子尺寸條件下，該帶凸紋散熱管的散熱器與光順管散熱器相比，散熱面積增加10%以上，并且可以使得散熱帶與凸紋管接觸面積大，能有效提高散熱器冷卻能力等顯著特點(diǎn)。
[0023]如圖3所示，本實(shí)用新型還涉及一種管帶式水冷散熱器，包括:上、下主片4、設(shè)置在上、下主片之間的散熱器芯子、固定在上、下主片4兩側(cè)的之間的內(nèi)側(cè)板2、還包括:上、下水室3，其內(nèi)部裝有密封條，并通過壓裝工藝與上、下主片4實(shí)現(xiàn)固定連接；以及左、右側(cè)護(hù)板1，其通過螺栓連與上、下水室3連接。該散熱器芯子包括散熱帶5和上述的帶凸起部的散熱管6，散熱帶和散熱管交替間隔排列。
[0024]如圖4所示，每條散熱帶5的截面呈梯形波紋狀，該散熱帶的梯形波的波峰臺(tái)面與一根相鄰的散熱管凸起部上的頂面抵接，梯形波的波谷臺(tái)面與另一根相鄰的散熱管兩凸起部之間的散熱管外壁面抵接。該梯形波的波長(zhǎng)a為:10?14mm,優(yōu)選為:12mm。波高b為:5?IOmm,優(yōu)選為:7mm。波峰臺(tái)面和波谷臺(tái)面長(zhǎng)度c均為:1?3mm,優(yōu)選為:2mm。該散熱帶5的帶厚d為:0.05?Imm,優(yōu)選為:0.08mm。
[0025]該帶凸起部的散熱管為整個(gè)散熱器的關(guān)鍵部件，所用材料為覆層鋁合金帶材，經(jīng)壓紋，扁管成型，高頻對(duì)焊和修整等工序生產(chǎn)出成品。該散熱帶的定型尺寸依據(jù)散熱管凸紋的分布進(jìn)行設(shè)計(jì)，散熱帶與凸紋管由現(xiàn)有的點(diǎn)接觸改為面接觸，以充分發(fā)揮散熱帶的二次傳熱作用，大幅提升其散熱作用。
[0026]需要注意的是，【具體實(shí)施方式】?jī)H僅是對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的解釋和說明，不應(yīng)將其理解為對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的限定，任何采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案而僅作局部改變的，仍應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車管帶式水冷散熱器中的散熱管，該散熱管為中空扁管，其特征在于:該散熱管的兩側(cè)外壁上設(shè)有若干凸起部，該凸起部的迎風(fēng)方向設(shè)有切口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車管帶式水冷散熱器中的散熱管，其特征在于:所述散熱管每側(cè)外壁上沿迎風(fēng)方向設(shè)有三排凸起部，每排均勻設(shè)有若干凸起部；且中間一排的凸起部的中心線與散熱管的軸線重合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車管帶式水冷散熱器中的散熱管，其特征在于:所述凸起部的底面和頂面呈圓形或橢圓型，該凸起部的頂面為一平面，所述切口為一平面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車管帶式水冷散熱器中的散熱管，其特征在于:所述凸起部的底面和頂面呈圓形，該圓形凸起的頂面半徑Rl為:5?9mm,底面半徑R2為7?12mm,該圓形凸起部的高度P為:0.5?2mm ;所述切口對(duì)應(yīng)圓心的角度α為60?120°。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車管帶式水冷散熱器中的散熱管，其特征在于:所述圓形凸起的頂面半徑Rl為:7mm,底面半徑R2為9mm,該圓形凸起部的高度P為:1mm ;所述切口對(duì)應(yīng)圓心的角度α為91°。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車管帶式水冷散熱器中的散熱管，其特征在于:所述散熱管管長(zhǎng)L為:720?1045mm,管寬W為:30?56mm,管厚H:1?3mm,管壁厚t為:0.2?0.5mm ;所述各凸起部沿迎風(fēng)方向的中心間距X為:10mm?15mm ;沿水流方向的中心間距Y為:10mm ?15mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽車管帶式水冷散熱器中的散熱管，其特征在于:所述散熱管管長(zhǎng)L為:900mm,管寬W為:40mm,管厚H:2mm,管壁厚t為:0.35mm ;所述各凸起部沿氣流方向的中心間距X為:12mm ;沿水流方向的中心間距Y為:12mm。
8.一種管帶式水冷散熱器，包括:上、下主片(4)、以及設(shè)置在上、下主片之間的散熱器芯子、固定在上、下主片兩側(cè)的之間的內(nèi)側(cè)板(2)、上、下水室(3)，其內(nèi)部裝有密封條，并通過壓裝工藝與上、下主片(4)實(shí)現(xiàn)固定連接；以及左、右側(cè)護(hù)板(1)，其通過螺栓與上、下水室(3 )連接，該散熱器芯子包括散熱帶(5 )和散熱管(6 )，散熱帶和散熱管交替間隔設(shè)置，其特征在于:該散熱管(6)為權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述的汽車管帶式水冷散熱器中的散熱管。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的管帶式水冷散熱器，其特征在于:所述散熱帶(5)的截面呈梯形波紋狀，該散熱帶的梯形波的波峰臺(tái)面與一根散熱管上的凸起部上的頂面抵接，梯形波的波谷臺(tái)面與另一根散熱管上的兩凸起部之間的外壁面抵接；該梯形波的波長(zhǎng)a為:10?14mm,波高b為:5?IOmm,波峰臺(tái)面和波谷臺(tái)面長(zhǎng)度c為:1?3mm ;該散熱帶(5)的帶厚d為:0.05 ?1mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的管帶式水冷散熱器，其特征在于:所述梯形波的波長(zhǎng)a為:12mm,波高b為:7mm,波峰臺(tái)面和波谷臺(tái)面長(zhǎng)度c為:2mm ;該散熱帶(5)的帶厚d為:.0.08mm。
【文檔編號(hào)】F28D1/04GK203499794SQ201320576085
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】肖壽高, 楊志剛, 張文博, 何文軍, 楊忱, 張小康, 張博峰, 宋國(guó)華, 管勇博 申請(qǐng)人:陜西重型汽車有限公司