專利名稱：強化型散熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于暖通技術(shù)領(lǐng)域。具體地說，是用于采供暖的散熱器。
現(xiàn)有散熱器，從所用材料分有鑄鐵、鋼制、鋁合金等；從運行機理分有常規(guī)充滿水直接換熱式與熱管、真空相變間接換熱式或不抽真空間接換熱式；從供熱熱源分有水(汽)、燃氣(天然氣、石油液化氣、煤氣、煤油、混合燃料)、電熱之分。其基本結(jié)構(gòu)大同小異，應(yīng)用領(lǐng)域和技術(shù)分類統(tǒng)屬采供暖的散熱器。近年來，國內(nèi)生產(chǎn)廠家還是以生產(chǎn)仿國外的常規(guī)鑄鐵、灰鑄鐵園翼、二柱、四柱型、鋼制串片(改進為閉式)、扁管、柱式、板型、電暖、氣暖等型式。從進一步引進及研制開發(fā)看，有繞片式、《變壓式真空相變散熱器·CN87214880.7》(申請人劉玉海)、《散熱器·CN91225887.X》(申請人劉玉海、劉玉明)、《桑普電暖器》(北京市太陽能研究所)、《脈沖燃燒燃氣暖風(fēng)機·CN92213263.1》(南京熱水器總廠)。以上這些散熱器技術(shù)，已采用了強化換熱技術(shù)，如表面凹凸形、擾流子、條縫柵橋形或間斷肋等，均具有某些方面的優(yōu)點。但從散熱器的綜合效能方面來看，還有應(yīng)進一步改進的地方。
本實用新型的目的，是優(yōu)化散熱器傳、換熱結(jié)構(gòu)，縮減體積、減少重量、提高散熱量、節(jié)約材料、降低成本，提高散熱器綜合效能和總體水平。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的，在用于采暖的散熱器中，有鐵、鋁、不銹鋼及其合金、鍍件、鑄材制的繞、肋、翅、串片，柱、板、扁、方、橢園、異形管，熱管、真空相變及電、氣熱型，由熱媒熱源聯(lián)結(jié)裝置、聯(lián)管(箱)、換熱裝置、內(nèi)腔、散熱外表面和空氣流道所裝配組焊、鑄造的傳、換熱通道組成，在散熱器的傳熱、換熱通道部分或內(nèi)、外設(shè)有波紋形、矩形、梯形、螺旋形的擴展擾流強化換熱結(jié)構(gòu)。這種強化換熱結(jié)構(gòu)較現(xiàn)有技術(shù)大幅度的增加了換熱面積，并且使換熱流體旋轉(zhuǎn)增速、增強擾動湍流，減少邊界層熱阻，提高散熱器綜合效能，在縮減體積和／或減少金屬材料重量的條件下，提高散熱量、節(jié)約原材料、降低成本、提高檔次、提高散熱器總體水平。
本實用新型的散熱器在繞片、肋片、翅片、串片上設(shè)有垂直、水平或有一定傾角或同心的波紋形、矩形、梯形和／或間斷旋轉(zhuǎn)切口的擴展擾流強化換熱結(jié)構(gòu)。繞片是采用鋼、鋁帶繞制在鋼、銅管上的換熱裝置，片與管之間可采用高頻焊、氣電焊、激光焊、熱浸鍍，還可采用脹管工藝；肋片翅片可采用在鋼、銅、鋁管上車、拉、擠、滾壓等機械方法制造；串片用同類或不同材質(zhì)，由單制的片與管串在一起。由于繞制或串制或車、拉、擠、滾等加工方法不同而形成管、板上的肋翅形狀，其名稱叫法不同，細部結(jié)構(gòu)可能相同或不同，從總體結(jié)構(gòu)功能看，大同小異，屬同一類換熱結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)有散熱器的肋、翅片沒有設(shè)計進一步的強化結(jié)構(gòu)；串片有凹凸型和電動空調(diào)機的鋁片銅管制條縫柵橋形；繞片高超過15mm時，翅根會發(fā)生部分自然折皺現(xiàn)象(參閱《換熱器設(shè)計手冊·第三卷·P31》［德］E·U·施林德爾)?！斑@是由于翅根和翅頂伸縮不同而造成的”。這種折皺深淺寬窄隨意性大，尺寸不符合減小邊界層熱阻的要求。本發(fā)明特征是在繞、肋、翅、串片總體結(jié)構(gòu)上考慮，采用人工機械方式設(shè)計制成有擾流強化功能的波紋形、矩形、梯形擴展表面。由于制作過程中軋、壓、拉伸造成局部減薄因素及表面形狀結(jié)構(gòu)設(shè)計，其換熱面積可擴大1倍以上，同時可獲得好的擾流效果?，F(xiàn)有間斷肋是在肋片上開有間斷形口，可減少邊界層熱阻。如肋口不切下來，還可小量的增加換熱表面積。本實用新型的一個特征是將繞、肋、翅片沿每個切口扭轉(zhuǎn)一個角度，使整個繞、肋、翅片形成間斷旋轉(zhuǎn)切口的擴展繞流強化換熱結(jié)構(gòu)，如附


圖1g、i和圖2e、f。此方案還可以使肋、翅、繞片間距進一步縮小成密集翅而仍保持氣、液流道的合理間隙。密集翅可以使不同流體的傳、換熱通道配比更趨合理。特別是在水、汽沸騰相變凝結(jié)內(nèi)腔與散熱外表面空氣自然對流換熱條件下，可超過20－37倍以上的比值關(guān)系設(shè)置，而現(xiàn)有技術(shù)通常在20倍以下的范圍。若在間斷旋轉(zhuǎn)切口的螺旋形繞、肋、翅片上軋壓、滾制波紋形、矩形、梯形擾動擴展結(jié)構(gòu)，效果更好。擴展擾流結(jié)構(gòu)可以在繞、肋、翅片的徑向，也可以沿片的同心線制作，如
圖1g、h，圖2a、b、c、d、g。以上幾個技術(shù)方案，可以單獨采用，也可以交叉或綜合應(yīng)用。采用以上結(jié)構(gòu)特征的繞、肋、翅、串片管至少一支與柱、板、扁、方、橢園、異形管組焊，可成充滿水或熱管式、電、氣熱型外觀各異的多種形式的強化型散熱器，它可以多支管片成組，也可以一支長立管或橫管即成一組散熱器的形式。
本實用新型強化型散熱器的繞片、肋片、翅片還可以采用鑄材制波紋形、矩形、梯形、螺旋形的翅片與鋼、鋁管整體或單支組成。設(shè)計在鑄材繞、肋、翅、串片上制垂直或水平或有一定傾角、螺旋角的波紋形、矩形、梯形的擴展擾流強化換熱表面，如
圖1a、b、c、d、e、f、h、j、k、l所示。在縮減散熱器外部體積條件下，比現(xiàn)有技術(shù)可1－2倍以上的提高氣側(cè)換熱表面積。如采用有一定傾角，并設(shè)計與相鄰繞、肋、翅、串片和圍護結(jié)構(gòu)結(jié)合形成一定傾角、螺旋角，則即增加換熱面積，又增強流體速度，強化擾流減小邊界層熱阻(參閱圖4結(jié)構(gòu))。此類結(jié)構(gòu)同時還具有機械強度增加的效果。如采用先進的壓鑄、澆鑄、溫擠、低壓鑄造、失蠟等精密鑄造和真空實型鑄造等先進工藝，使其體積不增加甚至縮減，節(jié)約鑄材而散熱量大幅度提高。整體工藝鑄材與鋼管結(jié)合良好、接觸熱阻小、穩(wěn)定性好，抗凍耐壓性能超過現(xiàn)有鑄鐵散熱器。當然，若采用片與管單制，經(jīng)串裝漲管工藝亦可。若采用質(zhì)量好的焊管或無縫管、鋁型管、鍍銅、鋁、鋅、鉛錫鐵管，還可使鑄鐵、灰鑄鐵、廢雜鐵、鑄鋁、廢雜鋁材亦能用于氣密性要求極高的熱管、真空相變、電、氣暖散熱器上。
本實用新型可以是繞、肋、翅片呈多頭并列布設(shè)于傳換熱通道的波紋形、矩形、梯形、螺旋形擴展擾流強化換熱結(jié)構(gòu)。通常繞、肋、翅片是單頭的，其螺旋角接近于與管軸線垂直，因此管片若垂直使用時流阻大，很不利于空氣自然對流換熱。多頭螺旋肋即最少為2頭，多可達70條左右，肋片與管軸線約呈平行狀且繞管軸線成波紋形、矩形、梯形、螺旋形布設(shè)，例如
圖1i、j、k，圖4a、b、d、e，它使流體波動旋轉(zhuǎn)增速且具有擴大換熱面積之優(yōu)點。其換熱系數(shù)、表面積可得到優(yōu)化配合，即節(jié)約原材料，又提高散熱量。
繞片式散熱器現(xiàn)有技術(shù)鋼制片為0.8mm厚，本實用新型由于采用波紋形、矩形、梯形、螺旋形結(jié)構(gòu)，其機械強度高，焊接采用新的設(shè)備工藝，也不難解決，所以本實用新型繞片采用0.5mm以下鋼制繞片，其厚度選為0.5－0.3－0.25－0.22－0.2－0.18－0.15mm的薄鋼帶或鍍鋅、鋁、銅、鉛錫鋼帶與鋼鐵管組成。片與管的結(jié)合采用高頻焊、激光焊、氣電焊、電阻焊、熱浸鍍；若采用導(dǎo)熱膠粘劑固結(jié)組成能耗低工藝簡，設(shè)計接觸面積提高2倍以上，接觸熱阻亦很小。
如果采用鑄材，如鑄鐵、灰鑄鐵、鑄鋁做繞、肋、翅片，其片厚可在0.5－0.8－1－1.2－1.5－1.8－2mm之間，比現(xiàn)有鑄鐵散熱器減少2－8倍。還特別適用于做管內(nèi)強化或多頭螺旋肋，采用波紋形、矩形、梯形、螺旋形結(jié)構(gòu)可增強換熱效果又可增加機械強度。
在空氣流道的管片外還可以整體或單支或某段設(shè)有圍護和擴展強化換熱結(jié)構(gòu)?？諝饬鞯涝谏崞鞴馨宓耐獠?，易受碰撞或不小心擦傷人，因采用超薄料，也易碰撞彎折，所以設(shè)圍護結(jié)構(gòu)是必要的。本實用新型的特點是圍護結(jié)構(gòu)與擴展強化換熱結(jié)構(gòu)綜合設(shè)計。整體設(shè)置即將整組散熱器圍護起來，下部有進氣道，上部或上部一側(cè)，雙側(cè)有熱風(fēng)通道。單支即在一支散熱管片的外部設(shè)置，也可在某段設(shè)置。若管片為鋼、鋁制，則圍護結(jié)構(gòu)可以是鋼、鋁薄板或非金屬人造、天然板材如塑料、纖維、玻璃鋼、寶麗板、裝飾板、微晶玻璃裝飾板、石材等；若管片為鑄鐵、鑄鋁，則圍護結(jié)構(gòu)可成一體同一材質(zhì)制，當然亦可采用上法；還可采用板、網(wǎng)結(jié)合、板與條縫柵橋結(jié)合。圍護結(jié)構(gòu)與散熱管片結(jié)合設(shè)波紋形、矩形、梯形、螺旋形的擴展擾流強化換熱表面。
本實用新型還可以是管、板、柱形的內(nèi)腔和聯(lián)管成矩形、梯形結(jié)構(gòu)。各支換熱內(nèi)腔可成180°－110°－90°－70°等角或40°－110°之間不等角的具有至少一個彎捌的非直管，其與聯(lián)管結(jié)合形成散熱器管路系統(tǒng)，它可以彎制成形也可焊接成形，型腔模脹形可用于鋁和鋁合金。此類型特別適用于熱管、真空相變及電、氣熱型散熱器。它比較容易解決重力式熱管沸騰汽流速度達音速左右而導(dǎo)致的回液不暢、內(nèi)腔凝結(jié)液膜過厚甚至形成液柱的問題，因此對提高散熱器總體效能很有利。若用于常規(guī)充滿水式散熱器，熱媒熱源聯(lián)結(jié)裝置的進出水管口不在同一平面或在異側(cè)裝設(shè)時，也有流阻減小的功效。彎管型散熱器管、板、柱外側(cè)還可以裝設(shè)繞、肋、翅、串片。若管柱成組再用鑄鐵、鑄鋁鑄造繞、肋、翅、串片，比常規(guī)工藝更簡單。
本實用新型還可以是熱管、真空相變及電、氣熱型散熱器的換熱裝置由不銹鋼、鐵或其銅、鋁、鋅、錫鉛的至少一支串并列管組成的波紋形、矩形、梯形、螺旋形的擴展擾流強化換熱通道組成。圖5示出了依據(jù)本發(fā)明構(gòu)思選擇的13種典型結(jié)構(gòu)。此類散熱器與大氣熱媒相通的換熱裝置(加熱隔離管)面積體積與聯(lián)管容積配比不易達到最佳，因采暖散熱器多工作在100℃以下，特別是45℃左右低溫?zé)崦綍r，效能不高。經(jīng)本發(fā)明方案較簡結(jié)構(gòu)試制，其標準散熱量可達到和超過常規(guī)散熱器；低溫下工作亦比較滿意，解決了國內(nèi)外在這方面難以實用化的難題，低溫?zé)崦?6℃以上即可正常工作，突破了50℃以下運行不佳的難關(guān)。熱媒熱源聯(lián)結(jié)裝置的進出水口若在異側(cè)，換熱裝置的加熱隔離管可為并列管，若在同側(cè)，可為雙管串列管。
本實用新型還可以是電熱型散熱器的換熱裝置與散熱外表面下部的管、聯(lián)管或其部分結(jié)合形成擴展強化換熱結(jié)構(gòu)，電熱通過涂敷其上的絕緣導(dǎo)熱層傳導(dǎo)至聯(lián)管、內(nèi)腔。絕緣導(dǎo)熱層可涂敷、噴涂搪瓷、陶瓷、玻璃、樹脂、電木粉、復(fù)合聚胺脂、環(huán)氧樹脂等；電熱材料可用鎳鉻園、扁形電熱絲、半導(dǎo)體電熱材料、電熱膜、電熱涂料等，其外可覆蓋絕緣保護層。此方案可簡化結(jié)構(gòu)、減少焊道和密封線長。采用電熱部分擴展強化結(jié)構(gòu)復(fù)合裝置在殼體內(nèi)的方案亦可。由于換熱裝置、聯(lián)管、內(nèi)腔、散熱外表面采用擴展擾流強化結(jié)構(gòu)，可增強散熱量，節(jié)約原材料，節(jié)約電能。
熱管、真空相變型散熱器與一燃氣、油熱源結(jié)合，是一種很好的氣暖型散熱器。能源可以是天然氣、煤氣、石油液化氣、煤油、酒精、甲醇、合成燃料等。燃料氣化燃燒，將熱量經(jīng)一螺旋形錐形的換熱器傳導(dǎo)至波紋形、矩形、梯形、螺旋形的擴展強化結(jié)構(gòu)的換熱裝置、聯(lián)管、內(nèi)腔、散熱外表面，再經(jīng)空氣對流傳至室內(nèi)。
本實用新型綜合考慮散熱器的各種相關(guān)因素，從聯(lián)結(jié)裝置、聯(lián)管、換熱裝置、內(nèi)腔、散熱外表面和空氣流道、圍護結(jié)構(gòu)等部件和整體，從流阻、熱阻、強化結(jié)構(gòu)及至相關(guān)制造工藝等方面優(yōu)化設(shè)計，使散熱器內(nèi)、外等重要部分及整體得到強化，用同等金屬材料，可1－4倍地增加空氣側(cè)和換熱裝置的面積。鑄鐵與鋼管制繞、肋、翅、串片還可縮減體積、減少重量、提高散熱量、節(jié)約材料、降低成本，提高綜合效能和總體水平。
圖1，本實用新型換熱通道內(nèi)、外的波紋形、矩形、梯形、螺旋形的擴展擾流強化換熱結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2，繞、肋、翅片的波紋形、矩形、梯形、螺旋形旋轉(zhuǎn)肋擴展繞流結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3，空氣流道的有條縫柵橋形的擴展強化結(jié)構(gòu)立體圖和波紋形、矩形、梯形擴展強化結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4，圍護結(jié)構(gòu)和傳換熱通道的波紋形、矩形、梯形、螺旋形擴展擾流結(jié)構(gòu)立體、剖視示意圖。
圖5，換熱裝置的波紋形、矩形、梯形、螺旋形擴展繞流強化換熱結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6，繞、肋、翅片型散熱器結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
圖7，串片型散熱器強化結(jié)構(gòu)剖視側(cè)視圖。
圖8，異形管散熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9，熱管、真空相變散熱器主、側(cè)視圖。
圖10，等角彎捌型矩形結(jié)構(gòu)散熱器示意圖。
圖11，不等角彎捌型梯形結(jié)構(gòu)散熱器示意圖。
圖12，不等角彎捌型板形結(jié)構(gòu)電熱散熱器示意圖。
圖13，板型電熱散熱器主、側(cè)視圖。
圖14，繞、肋、翅、串片型散熱器的主側(cè)視圖。
圖6示出了繞、肋、翅片型散熱器的結(jié)構(gòu)圖。熱水或蒸汽熱媒通過熱媒熱源聯(lián)結(jié)裝置1進入聯(lián)管2，流入內(nèi)腔4，經(jīng)由1的對端回入供熱管內(nèi)，熱量經(jīng)金屬內(nèi)腔傳導(dǎo)至繞、肋、翅片形的散熱外表面5，空氣流道6與圍護結(jié)構(gòu)7之間被加熱的氣體經(jīng)繞、肋、翅片形成的波紋形、矩形、梯形、螺旋形的擴展擾流強化結(jié)構(gòu)上升，通過網(wǎng)格、條縫或柵橋形的熱風(fēng)通道8進入建筑物內(nèi)，冷空氣從圍護結(jié)構(gòu)下部的進氣道不斷補充、循環(huán)散熱。本實施例的繞、肋、翅片詳細結(jié)構(gòu)可采用
圖1中的除K外的11種結(jié)構(gòu)或圖2的10種之一或幾種組合。材料聯(lián)管、內(nèi)腔為壁厚3－2.5－2－1.5的低碳鋼管、板型材或其鍍鋁、鋅、鉛錫件；繞、肋、翅片是0.5－0.4－0.3－0.25－0.22－0.2－0.18－0.15mm厚的冷軋薄鋼板、帶鋼或馬口鐵、鍍鋁、鋅、鎳、鉻的薄鋼板，選用鋁及其合金傳熱系數(shù)有所提高；采用壁厚0.5－2mm的鑄鐵、灰鑄鐵、鑄鋁、甚至廢雜鐵、廢雜鋁，材料成本可大幅下降；圍護結(jié)構(gòu)選用鐵、鋁薄板或人造、天然板材塑料、纖維、玻璃鋼、寶麗板、裝飾板、微晶玻璃板、石材等。
參照圖7，它是本實用新型構(gòu)思的第二個實施例串片型散熱器。熱水或蒸汽經(jīng)熱媒熱源聯(lián)結(jié)裝置1進入內(nèi)腔4，經(jīng)聯(lián)箱2流入另外的至少一支內(nèi)腔后從1的同側(cè)對端流回?zé)峋W(wǎng)，熱量經(jīng)金屬內(nèi)腔管壁傳導(dǎo)至串片形的散熱外表面5，空氣流道6與圍護結(jié)構(gòu)7之間被加熱的氣體經(jīng)波紋形、矩形、梯形、螺旋形的擴展擾流強化結(jié)構(gòu)上升進入室內(nèi)，冷空氣從圍護結(jié)構(gòu)的下部不斷補充循環(huán)散熱。本例的串片結(jié)構(gòu)與圍護結(jié)構(gòu)的詳細形狀、相互位置、聯(lián)結(jié)關(guān)系采用
圖1a、e、f、g、h、j、k、l和圖4前5種之一或其交叉組合。材料內(nèi)腔、聯(lián)箱是3－2.5－2－1.5mm厚的低碳鋼管板材或其鍍層材料，串片是0.5－0.8－1－1.2－1.5－1.8－2mm的低碳鋼薄板、鑄鐵、灰鑄鐵、廢雜鐵或鋁合金、鑄鋁、廢雜鋁等，圍護結(jié)構(gòu)采用低碳薄板或與串片相同的材料，可一體鑄造，也可另外裝設(shè)。
圖8是本實用新型的第三個實施例柱型、扁管型、方管、橢園、異形管形散熱器示意圖。熱水或蒸汽經(jīng)熱媒熱源聯(lián)結(jié)裝置1進入聯(lián)管2，分別再流入數(shù)支與2垂直設(shè)置的內(nèi)腔4，經(jīng)對端的聯(lián)管及熱媒聯(lián)結(jié)裝置回入供熱管網(wǎng)。本例的4端聯(lián)結(jié)裝置使用時選同側(cè)或異側(cè)，另2個可用絲堵封，也可在絲堵上帶放氣跑風(fēng)閥。熱量經(jīng)金屬內(nèi)腔壁傳導(dǎo)至外壁或形狀為繞、肋、翅片制成的散熱外表面5，被加熱的氣體沿波紋形、矩形、梯形、螺旋形的擴展擾流強化結(jié)構(gòu)和空氣流道6上升輸運，冷空氣則不斷補充循環(huán)對空氣散熱。本例內(nèi)腔可以是單排，也可以是雙、三排，三排中的外側(cè)兩排可如圖中實線所示不與中間柱平行，也可以如虛線所示與中間柱基本平行的；繞、肋、翅片的詳細結(jié)構(gòu)可采用
圖1g、i、k、圖2各型，圖4a、b、c、d、e數(shù)種之一。選材聯(lián)管、內(nèi)腔為壁厚3－2.5－2－1.5mm的低碳鋼型材，繞肋翅片采用0.5－0.4－0.3－0.25－0.22－0.2－0.18－0.15mm厚的低碳鋼及其鍍件、馬口鐵或鋁合金、還可采用厚為0.5－0.8－1－1.2－1.5－2mm的鑄鐵，灰鑄鐵、廢雜鐵、鑄鋁、廢雜鋁。
圖9是第四個實施例熱管、真空相變散熱器示意圖，圖示的是一種板型結(jié)構(gòu)。熱水或蒸汽經(jīng)熱媒熱源聯(lián)結(jié)裝置1進入換熱裝置3又從1的對端流回供熱管內(nèi)，熱量經(jīng)換熱裝置壁傳導(dǎo)至下部水平設(shè)置的聯(lián)管2內(nèi)的工質(zhì)，工質(zhì)沸騰相變汽化擴散至垂直并列的內(nèi)腔4，蒸汽凝結(jié)釋熱傳導(dǎo)至散熱外表面5和波紋形、矩形、梯形擴展強化的空氣流道6，空氣受熱對流向室內(nèi)散熱，9是抽真空密封截止閥或銅管抽氣咀。此例聯(lián)管、內(nèi)腔、散熱外表面均采用1.5－1.2－0.8－0.5－0.3－0.23mm厚的冷軋薄鋼板，經(jīng)模具一體成形，相對兩板經(jīng)縫焊、氣電焊、并與空氣流道點焊成板式對流片結(jié)構(gòu)；換熱裝置3的詳細結(jié)構(gòu)可采用圖5所示13種波紋形、矩形、梯形、螺旋形的擴展擾流強化換熱結(jié)構(gòu)，其材料選用低碳鋼無縫型材或其鍍銅、鋁、鋅、錫鉛件，選用鋁、銅、不銹鋼材料具有耐大氣熱媒腐蝕和減輕重量的優(yōu)點，其管內(nèi)還可裝設(shè)如
圖1g、h、圖4b、c、d中所示的各種擾流子、麻花片以進一步提高換熱系數(shù)節(jié)約金屬材料；空氣流道6的詳細結(jié)構(gòu)可采用圖3a、b之一種或c中的各種擴展結(jié)構(gòu)及其組合，選材可以是低碳鋼薄板、馬口鐵或鋁、鋁合金，從a、b立體透視圖中可以清楚的看出，其上可以設(shè)條縫形、柵橋形切口，以進一步減小空氣側(cè)熱阻，提高換熱系數(shù)。
圖10、11分別是第五、第六個實施例管板、柱形的內(nèi)腔和聯(lián)管成矩形、梯形結(jié)構(gòu)的熱管、真空相變散熱器。其中
圖10是換熱內(nèi)腔和聯(lián)管成180°－110°－90°－70°等角矩形真空相變散熱器；
圖11是內(nèi)腔和聯(lián)管成40°－110°不等角梯形熱管散熱器，另有成100°－90°－80°等角的散熱器結(jié)構(gòu)，圖未單獨示出，其中一個方案可參照
圖11但各立柱與橫管成等角。這兩個實施例即可做常規(guī)充滿水式散熱器，又可做熱管散熱器。以下以熱管式為例熱水或蒸汽經(jīng)熱媒熱源聯(lián)結(jié)裝置1進入換熱裝置3，在換熱的過程中從對端1流回?zé)峋W(wǎng)，熱量經(jīng)3的壁傳導(dǎo)給下部水平設(shè)置的聯(lián)管2內(nèi)的工質(zhì)，工質(zhì)相變汽化擴散至內(nèi)腔4，再傳導(dǎo)至散熱外表面5和空氣流道6，并向外部傳導(dǎo)和輻射換熱，空氣被加熱并形成對流散熱，9是抽真空注工質(zhì)密封閥或無氧銅管抽口。內(nèi)腔可以是數(shù)支低碳焊鋼管或無縫鋼管彎制、焊制，聯(lián)管材質(zhì)與內(nèi)腔相同；換熱裝置采用圖5所示各種結(jié)構(gòu)之一種或其組合，材質(zhì)可以是鋼鐵及其鍍件、不銹鋼薄板；散熱外表面及圍護結(jié)構(gòu)的具體形狀可采用
圖1、圖2、圖4中的多種結(jié)構(gòu)，材料選用薄鋼板、馬口鐵、鑄鐵、灰鑄鐵、廢雜鐵、鋁、鋁合金、鑄鋁、廢雜鋁。
圖12是本實用新型的第七個實施例電暖散熱器示意圖，它是采用鋁、鋁合金印刷氣壓脹形制成的成90°－40°不等角彎捌梯形超薄型。電源經(jīng)帶有溫控、定時自動安全控制旋鈕按鍵和指示燈的熱源熱媒聯(lián)結(jié)裝置1引入并經(jīng)換熱裝置3的絕緣導(dǎo)熱層(采用涂敷噴涂搪瓷、陶瓷、玻璃、樹脂、電木粉、復(fù)合聚胺脂環(huán)氧樹脂)、電熱層(采用粘、焊、燒結(jié)安置的園、扁形電熱絲、半導(dǎo)體電熱材料、電熱膜、電熱涂料、電熱陶瓷)向下部水平聯(lián)管2內(nèi)的工質(zhì)傳熱，工質(zhì)相變擴散至內(nèi)腔4，將熱量傳導(dǎo)至散熱外表面5，與散熱器周圍的空氣交換熱量，形成空氣自然對流和板面輻射散熱。此例鋁、鋁合金薄板成形容易，將兩塊板印刷焊合后，放入一靜止型腔模內(nèi)，從抽口咀9處充高壓即可脹形制成，其聯(lián)管、內(nèi)腔可以以型腔模形狀制成各種波紋形、梯形的擴展強化換熱結(jié)構(gòu)，其具體形狀可參閱
圖1、圖5。此實例的聯(lián)管即是內(nèi)腔的集流通道，又是換熱裝置的金屬殼體，它的強化結(jié)構(gòu)對電熱的高效擴散至關(guān)重要。
圖13是第八個實施例板式電熱散熱器主、側(cè)視圖。它是用1.2－0.8－0.5－0.22mm的低碳鋼薄板、馬口鐵制的具有本實用新型強化特征的板式型腔與電熱的結(jié)合。電源引入含定時，溫控按鍵和指示燈的熱媒熱源聯(lián)結(jié)裝置1，下部水平設(shè)置的聯(lián)管2外層涂敷噴涂搪瓷、陶瓷、玻璃、樹脂、電木粉、聚胺脂環(huán)氧樹脂等絕緣導(dǎo)熱材料，其上再燒結(jié)、粘結(jié)敷設(shè)園、扁形電熱絲或半導(dǎo)體電熱材料，電熱膜、電熱涂料，最外層可以敷設(shè)保護絕緣層組成換熱裝置3，將電熱傳導(dǎo)給聯(lián)管2內(nèi)的工質(zhì)，相變汽化工質(zhì)迅速擴散至內(nèi)腔4并傳導(dǎo)至散熱外表面5和空氣流道6，與輻射傳導(dǎo)受熱的空氣形成對流換熱，9是抽空密封閥。聯(lián)管及換熱裝置外殼、內(nèi)腔、散熱外表面參閱
圖1、圖5強化結(jié)構(gòu)設(shè)計；空氣流道上有條縫柵橋形及梯形強化結(jié)構(gòu)，詳細結(jié)構(gòu)參閱圖3設(shè)計。此實施例可比現(xiàn)有技術(shù)在同等體積下擴展換熱面積，加大電熱與工質(zhì)、散熱器與空氣換熱量，在總體水平上提高電熱轉(zhuǎn)換效率，節(jié)約能源。以0.8mm冷軋薄鋼板產(chǎn)品為例，可比現(xiàn)有技術(shù)降低成本20％以上。
圖14是本實用新型的第九個實施例示意圖氣暖型散熱器。圖中1是有點火、控制、安全旋鈕的熱源聯(lián)結(jié)裝置，2是聯(lián)管，3是換熱裝置，它包括一螺旋形或錐形的與熱源換熱的外部裝置和在下部水平聯(lián)管2內(nèi)的與工質(zhì)換熱的內(nèi)部裝置，兩者可一體制造，也可焊接成形，特點是氣密密封的高效波紋形、梯形、螺旋形擴展擾流強化換熱結(jié)構(gòu)。燃氣燃燒產(chǎn)生的熱量經(jīng)換熱裝置3傳導(dǎo)至下部水平聯(lián)管2內(nèi)的工質(zhì)，工質(zhì)受熱汽化擴散至內(nèi)腔4內(nèi)，釋熱凝結(jié)后流回下聯(lián)管，內(nèi)腔將熱傳導(dǎo)至散熱外表面5，與空氣流道6、圍護結(jié)構(gòu)7協(xié)同作用加熱空氣，被加熱的空氣沿螺旋形繞、肋、翅、串片上升，經(jīng)網(wǎng)格8進入被加熱空間內(nèi)，冷氣從圍護結(jié)構(gòu)下部不斷補充循環(huán)，形成對氣體的換熱散熱，9是抽空密封閥。聯(lián)管2是矩形、梯形、菱形、園、橢園形，換熱裝置3采用圖5結(jié)構(gòu)，內(nèi)腔和散熱外表面采用
圖1、圖2、圖4多方案之一種或兩種以上的組合，網(wǎng)格8也可以是條縫或柵橋形切口；材料可采用低碳鋼及其鍍件，繞、肋、翅、串片還可采用鑄鐵、灰鑄鐵、廢雜鐵、鋁、鋁合金、鑄鋁、廢雜鋁。
從以上圖示中可以清楚地看出，熱源聯(lián)結(jié)裝置和換熱裝置依前述方法變化，即成電熱型或水、汽熱型常規(guī)式或熱管、真空相變型散熱器。所以依據(jù)本申請?zhí)峁┑恼f明書及附圖，不難制出各種方案的交叉產(chǎn)品。
權(quán)利要求1.一種強化型散熱器，由熱源聯(lián)接裝置、聯(lián)管、換熱裝置，散熱外表面和空氣流道所組成，其特征在于其傳熱，換熱通道內(nèi)外設(shè)有擴展擾流強化換熱結(jié)構(gòu)，該換熱結(jié)構(gòu)是在繞片、肋片、串片上設(shè)有垂直水平或有一定傾角的換熱結(jié)構(gòu)，繞片、翅片、串片具有波紋形，矩形或梯形擴展表面，在空氣流道的管片外可以整體或單支設(shè)有圍護結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱器，其特征在于繞片、翅片、串片沿每個切口扭轉(zhuǎn)一角度，形成間斷旋轉(zhuǎn)切口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱器，其特征在于繞片、翅片、肋片呈多頭并列布設(shè)于傳換熱通道，肋片與管軸線約呈平行狀，且繞管軸線成波紋形、矩形、梯形或螺旋形布設(shè)。
專利摘要采暖用散熱器，有鐵、鋁、不銹鋼及其合金、鍍件、鑄材制的繞、肋、翅、串片型，柱、板、扁、方、橢圓、異形管型、熱管、真空相變及電、氣熱型，由熱媒熱源聯(lián)結(jié)裝置、聯(lián)管、內(nèi)腔、換熱裝置、散熱外表面和空氣流道組焊鑄造的換熱通道組成，特征是傳換熱通道部分或內(nèi)、外設(shè)有擴展擾流強化換熱結(jié)構(gòu)。達縮減體積重量、優(yōu)化結(jié)構(gòu)提高散熱量、節(jié)約材料降低成本、提高檔次、提高散熱器總體水平之目的。
文檔編號F28D1/02GK2213976SQ9421450
公開日1995年11月29日 申請日期1994年6月16日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月16日
發(fā)明者劉玉海 申請人:劉玉海