專利名稱:一種高效串片式散熱器的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及建筑采暖設備。
目前生產使用的散熱器中,串片式散熱器由于它的耐壓抗腐蝕,安裝方便的優(yōu)點,則一直廣泛地得到采用,但該產品耗鋼材、成本高。中國專利申請--《一種結構優(yōu)化的散熱器》(申請?zhí)?1203765.2),采用了短肋形強化傳熱結構的翅片,對主要的結構尺寸(翅片面積,片距,短肋條寬)進行了優(yōu)化選取,設計出的散熱器的性能大大地提高,金屬熱強度可達1.4瓦/公斤·度之多,鋼材成本顯著降低。但是該優(yōu)化未考慮另一主要經濟結構尺寸——翅片的板材厚度的選取,現產品翅片的板材厚度都是0.5毫米以上。
本實用新型的目的在于通過實驗和分析,考慮翅片的板材厚度的選取,對散熱器的結構尺寸進一步地優(yōu)化,進一步地降低鋼材成本。
在中國專利申請--《一種結構優(yōu)化的散熱器》(公告號CN2085514U)中詳細描述了,如附圖1和附圖2所示的叉列短肋形結構和百頁窗式短肋形結構的特征,連續(xù)破壞氣流邊界層強化傳熱原理--波形結構,如附圖3所示,波形結構換熱面強化傳熱的原理在于氣流流過波形表面的凹面時會形成旋渦,在凸面的下流表面處會形成局部地區(qū)的氣流脫離現象,這些現象都能使傳得到強化。
對流罩的抽吸作用能增大空氣流速,在空氣流速較高的條件下,上面所述的短肋形和波形結構強化效果更為顯著,因而將翅片采用了短肋形或波形結構的串片式散熱片(2)加設對流罩(1),如附圖4所示,其散熱量能得到更為明顯的提高。如果對流罩采取保溫措施(比如加置保溫層),則能強化抽吸力,提高散熱量。由于散熱器的安裝一般是緊靠墻壁,因而對流罩的背面可以部分或全部省掉,這樣可以節(jié)省材料。
影響散熱器經濟性能的主要因素有串管的形狀和規(guī)格,翅片的板材厚度和翅片面積,片距,短肋形結構中的短肋條寬b或波形結構中的波形節(jié)距t和波形高度d。僅從傳熱過程來說,串管為橢園形和扁形管最好,但如果考慮到生產工藝和原料成本,園形管則比較適合。翅片的板材厚度的選取,僅從降低用料重量,提高金屬傳熱強度來說,板材厚度越薄越好,但考慮到生產工藝,翅片板材厚度選取在0.25至0.35毫米比較適合。翅片面積的選取應和串管尺寸規(guī)格聯系一起,因而采用一參數--翅片的散熱面積與翅片上的串孔周長(如果翅片有數個串孔,則周長為這數個串孔周長的和)的比值β來代表翅片的面積大小。翅片的板材厚度和翅片面積,以及片距是相互關聯地影響散熱器的經濟性能,通過實驗和分析得到,要得到高的金屬熱強度,比例β取值為50至100毫米,片距為3.5至6.5毫米之間。短肋形結構中的短肋條寬b,波形結構中的波形節(jié)距t和波形高度d的選取對散熱效果有一定的影響,通過實驗優(yōu)化得到,短肋條寬b合理選取值在3至10毫米,波形節(jié)距t為6至12毫米,波形高度d為3至8毫米。
對于翅片與串管之間的接觸導熱,可以采用翅片串孔翻邊與串管直接緊密套片工藝,或采用翅片串孔翻邊與串管之間加入填充劑(導熱性較好的材料)工藝,或焊接工藝(浸焊,如浸錫或鋅、釬焊,如錫釬焊)。
圖1為叉列短肋形結構特征示意圖。圖2為百頁窗式短肋形結構特征示意圖。圖3為波形結構特征示意圖。圖4為散熱器結構特征示意圖,1-對流罩,2-散熱片。
實施例串管采用外徑為φ21mm的焊接管,翅片的板材厚度為0.3mm,翅片尺寸為80×146mm,均勻分布有四根串管,片距為4.5mm,翅片采用短肋形結構,短肋寬b取6.6mm,對流罩尺寸寬×高×長為150×700×1000mm,內鋪設有3mm厚的泡沫塑料。其標準散熱量可達兩千多瓦,金屬熱強度可提高到1.7瓦/公斤·度之多。
權利要求1.一種用于建筑室內采暖的串片式散熱器,其特征在于散熱器帶有對流罩(1)和散熱片(2),是串片式結構,翅片采用了的短肋形結構或波形結構,翅片的散熱面積與翅片上的串孔周長的比值β的選取在50至100毫米之間,片距在3.5至6.5毫米之間選取,翅片的板材厚度在0.25至0.35毫米之間選取。
2.根據權利要求1所述的串片式散熱器,其特征在于翅片所采用了的短肋形結構為叉列短肋形結構或百頁窗式短肋形結構,短肋條寬b在3至10毫米之間選取。
3.根據權利要求1所述的串片式散熱器,其特征在于翅片所采用了的波形結構的波形節(jié)距t在6至12毫米之間選取,波形高度d在3至8毫米之間選取。
專利摘要本實用新型屬于建筑采暖技術領域。本實用新型是一種帶對流罩的串片式散熱器,翅片采用了短肋形或波形強化傳熱結構。通過試驗及分析,對翅片面積和材料厚度,以及片距,有關的結構尺寸進行優(yōu)化選取,設計出的散熱器,單位米長標準散熱量可達兩千多瓦,金屬熱強達1.7瓦/公斤·度之多,遠超過現同類產品。
文檔編號F28D1/02GK2121672SQ9220311
公開日1992年11月11日 申請日期1992年2月29日 優(yōu)先權日1992年2月29日
發(fā)明者秦彪 申請人:秦彪