一種凸起密度變化的翅片管散熱器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種翅片管散熱器，散熱器包括翅片管，所述翅片管包括圓形基管和第一翅片、第二翅片、第三翅片和第四翅片，所述第一翅片和第二翅片之間設(shè)置第一連接片，所述第三翅片和第四翅片之間設(shè)置第二連接片，所述基管內(nèi)部設(shè)有凸起，所述凸起沿著流體流動(dòng)方向分布密度逐漸增加。本發(fā)明將翅片管的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，增強(qiáng)流體流動(dòng)方向上的換熱，使其達(dá)到換熱效率最大化，以節(jié)約能源，達(dá)到環(huán)保節(jié)能的目的。
【專利說明】一種凸起密度變化的翅片管散熱器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于換熱器領(lǐng)域，尤其涉及一種供暖用的翅片管散熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]家庭供暖的終端設(shè)備，熱源一般為城市集中供暖、小區(qū)自建鍋爐房、家用壁掛爐等，通過熱傳導(dǎo)、輻射、對(duì)流把熱量散熱出來(lái)，讓居室的溫度得到提升。
[0003]散熱器中，目前廣泛的適用翅片管散熱器，通過翅片可以擴(kuò)大散熱面積，增強(qiáng)換熱效果，但是翅片管的散熱器類型、以及翅片管參數(shù)的設(shè)定都影響者散熱效果的好壞，而且目前在能源危機(jī)的情況下，急需要節(jié)約能源，滿足社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，因此需要開發(fā)一種新的翅片管，同時(shí)需要將翅片管的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，使其達(dá)到換熱效率最大化，以節(jié)約能源，達(dá)到環(huán)保節(jié)能的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的 技術(shù)問題在于提供一種新的圓弧型封閉式翅片管散熱器。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種封閉式結(jié)構(gòu)的翅片管散熱器，包括上集管、下集管和連接上集管和下集管的翅片管，所述翅片管包括圓形基管和第一翅片、第二翅片，第一翅片和第二翅片設(shè)置在基管的外部并且第一翅片和第二翅片的延長(zhǎng)線相交于基管的圓心所在的基管的中心軸線，第一翅片和第二翅片沿著通過基管中心軸線的第一平面鏡像對(duì)稱；所述翅片管包括第三翅片和第四翅片，所述第三翅片、第四翅片沿著第二平面分別與第一翅片和第二翅片鏡像對(duì)稱，所述第二平面與第一平面垂直而且經(jīng)過基管的中心軸線；所述第一翅片和第二翅片之間設(shè)置第一連接片，所述第三翅片和第四翅片之間設(shè)置第二連接片，第一連接片和第二連接片為圓弧型金屬板；第一翅片、第二翅片與相鄰翅片管的第三翅片和第四翅片形成空間；所述圓弧形金屬板的圓心所在的中心軸線與基管的中心軸線重合；所述基管為直管，所述相鄰的基管的中心軸線互相平行；相鄰基管的第一翅片互相平行。
[0006]所述第一翅片和第二翅片之間的夾角為A，第一翅片和第二翅片的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，基管的外半徑為R，沿著基管軸向上的翅片高度H，上述四者的關(guān)系滿足如下公式:
Sin (A/2) =a* (L/R) 2+b* (L/R) +c
H/(R*10)= e*Sin(A/2) 2-f*Sin(A/2)+h 其中，A 單位為角度，60。<A<110°，
L的尺寸為mm, 12臟<L〈8Ctam，
R 的單位為 mm, 10mm〈R〈80mm，
H 的單位為 mm, 800mm〈R〈1200mm，
a、b、c、e、f、h為系數(shù)，a的范圍為0.04-0.042，b的范圍為0.266-0.28，c的范圍為0.36-0.37，e 的范圍為 21-23，f 的范圍是 44-45，h 是 23-25。
[0007]參數(shù)的最佳結(jié)果為:a為 0.0412，b 為 0.02715，c 為 0.03628，e 為 22，f 為 44.37，h 為 23.86。[0008]作為一個(gè)優(yōu)選，相鄰基管中心軸線之間的距離為S=d* (L+R)*sin(A/2)，其中d為1.1-1.2。
[0009]d的優(yōu)化結(jié)果是1.118。
[0010]所述基管和翅片的材料是鋁合金，所述鋁合金的組分的質(zhì)量百分比如下:3.0%Cu , 1.9% Mg , 1.6% Ag ,0.6% Mn ,0.25% Zr ,0.3% Ce ,0.23% Ti,0.38% Si，其余為Al。
[0011]所述基管的管內(nèi)部設(shè)置防腐層，基管的外部涂覆耐磨層，防腐層、基管以及耐磨層的熱膨脹系數(shù)依次增加。
[0012]所述散熱器還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)根據(jù)室內(nèi)溫度控制進(jìn)入散熱器中水的流速。
[0013]所述控制系統(tǒng)包括:溫度傳感器、流量控制器和中央控制器，流量控制器控制進(jìn)入散熱器的流速；所述溫度傳感器用于測(cè)量室內(nèi)溫度，當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到第一溫度時(shí)，中央控制器控制流量控制器達(dá)到第一流速，當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到高于第一溫度的第二溫度時(shí)，中央控制器控制流量控制器達(dá)到低于第一流速的第二流速，當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到高于第二溫度的第三溫度時(shí)，中央控制器控制流量控制器達(dá)到低于第二流速的第三流速，當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到高于第三溫度的第四溫度時(shí)，中央控制器控制流量控制器達(dá)到低于第三流速的第四流速；當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到高于第四溫度的第五溫度時(shí)，中央控制器將流量控制器關(guān)閉，阻止水進(jìn)入散熱器。
[0014]所述防腐層由如下成分組成:
片狀鋅粉8.3 %，氧化鋁為8 %，硼酸為7.3 %，丙烯酸為0.7 %，潤(rùn)濕分散劑為0.4 %，增稠劑為0.15%，消泡劑為0.23%，余量的水。
[0015]所述潤(rùn)濕分散劑為平平加系列中的SA-20，所述的增稠劑選用羥乙基纖維素；所述的消泡劑選用磷酸三丁酯。
[0016]在基管的軸向上靠近上集管和下集管的部分沒有翅片。
[0017]基管靠近下集管的部分的沒有翅片的部分的長(zhǎng)度要大于靠近上翅片的沒有翅片部分的長(zhǎng)度。
[0018]上集管內(nèi)流體的流通面積沿著流體流動(dòng)方向逐漸減小。
[0019]上集管的內(nèi)部設(shè)置導(dǎo)流板，所述導(dǎo)流板從散熱器入口管的位置向上集管的下部?jī)A斜延伸。
[0020]上集管的上部壁面從散熱器入口管的位置向上集管的下部?jī)A斜延伸。
[0021 ] 導(dǎo)流片的形狀是直板形狀或者弧形板的形狀。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明太陽(yáng)能熱水器具有如下的優(yōu)點(diǎn):
I)本發(fā)明提供了一種新的翅片管，而且因?yàn)槌崞艿某崞难由炀€與基管的圓心重合，從而使得換熱效果達(dá)到最好。
[0023]2)本發(fā)明通過多次試驗(yàn)，設(shè)計(jì)了不同管徑、不同高度、夾角的翅片進(jìn)行試驗(yàn)，從而得到一個(gè)最優(yōu)的翅片優(yōu)化結(jié)果，并且通過試驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證，從而證明了結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0024]3)通過對(duì)鋁合金的組分的質(zhì)量百分比的合理分配，提高翅片管的高耐熱性和高導(dǎo)熱性。
[0025]4)防腐層、基管以及耐磨層的熱膨脹系數(shù)依次增加，保證在通熱水的時(shí)候，各層的膨脹率相同，保證各層的緊密結(jié)合，防止脫落。[0026]5)通過控制系統(tǒng)，自動(dòng)控制進(jìn)入散熱器的水的流速，保持室溫達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的數(shù)值。
[0027]6)通過在基管的軸向上靠近上集管和下集管的部分沒有翅片，保證了基管下部的空氣能夠順利進(jìn)行翅片管的空隙中，達(dá)到了好的抽吸效果，同時(shí)也能保證空氣技術(shù)的向上部對(duì)流，增加對(duì)流換熱的效果。
[0028]7)通過基管靠近下集管的部分的沒有翅片的部分的長(zhǎng)度要大于靠近上翅片的沒有翅片部分的長(zhǎng)度，可以增加對(duì)流效果。
[0029]8)通過上集管內(nèi)流體的流通面積的逐漸縮小，使得流體流量流速保持最大，強(qiáng)化傳熱。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1是本發(fā)明散熱器的示意圖；
圖2是翅片管的橫截面示意圖；
圖3是散熱器控制系統(tǒng)的示意圖；
圖4是圖3從左側(cè)看的不意圖；
圖5是具有導(dǎo)流板的散熱器示意圖；
圖6是上集管截面積逐漸收縮的散熱器示意圖。
[0031]附圖標(biāo)記如下:
I上集管，2基管中沒有翅片的部分，3下集管，4翅片管，5基管，6水第一翅片，7空隙部分，8第一連接片，9第二翅片，10第四翅片，11第三翅片，12第二連接片，13中央控制器，14流量控制器，15溫度傳感器，16溫度傳感器，17散熱器，18入口管，19出口管，20導(dǎo)流板，21上集管上表面。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。
[0033]本文中，如果沒有特殊說明，涉及公式的，“/”表示除法，“ X 表示乘法。
[0034]一種封閉式結(jié)構(gòu)的翅片管散熱器17，包括上集管1、下集管3和連接上集管I和下集管3的翅片管4,所述翅片管4包括圓形基管5和第一翅片6、第二翅片9,第一翅片6和第二翅片9設(shè)置在基管5的外部并且第一翅片6和第二翅片9的延長(zhǎng)線相交于基管5的圓心所在的基管的中心軸線，第一翅片6和第二翅片9沿著通過基管中心軸線的第一平面B鏡像對(duì)稱；所述翅片管包括第三翅片11和第四翅片10，所述第三翅片11、第四翅片10沿著第二平面C分別與第一翅片6和第二翅片9鏡像對(duì)稱，所述第二平面C與第一平面B垂直而且經(jīng)過基管5的中心軸線；所述第一翅片6和第二翅片9之間設(shè)置第一連接片8，所述第三翅片11和第四翅片10之間設(shè)置第二連接片12，第一連接片8和第二連接片12為圓弧型金屬板；所述圓弧形金屬板的中心軸線與基管5的中心軸線重合；所述基管為直管，所述相鄰的基管的中心軸線互相平行。
[0035]優(yōu)選的是，相鄰基管的第一翅片互相平行，表示相鄰基管的第二翅片也互相平行，同理，第三翅片、第四翅片也互相平行。此特征表明翅片管是按照相同方向排列的。
[0036]需要解釋的是，如圖2所示，基管的中心軸線就是基管5的橫切面上的圓心點(diǎn)的集合形成的一條線，圓弧形金屬板的中心軸線就是橫切面上圓弧形金屬板的圓心點(diǎn)的集合形成的一條線。所述圓弧形金屬板的中心軸線與基管5的中心軸線重合就是指在橫切面上，圓弧形金屬板和基管是同心圓。
[0037]優(yōu)選的是，所有翅片管的尺寸都相同。
[0038]通過上述的設(shè)置，使得翅片與連接片之間形成一個(gè)空隙部分7，在對(duì)流換熱的時(shí)候，空隙部分7就形成了一種煙筒效應(yīng)，能夠增強(qiáng)換熱。
[0039]第一翅片、第二翅片與相鄰翅片管的第三翅片和第四翅片形成空間，該空間形成一定的空隙，能夠形成煙筒效應(yīng)，加強(qiáng)對(duì)流，強(qiáng)化傳熱。
[0040]所述第一翅片6和第二翅片9之間的夾角為A，第一翅片6和第二翅片9的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，基管的外半徑為R，當(dāng)然，因?yàn)殓R像對(duì)稱，第三翅片11和第四翅片10的長(zhǎng)度也自然是L。但是在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，換熱過程中.如果翅片夾角過小，則會(huì)阻礙換熱，因?yàn)槌崞瑠A角過小的話，導(dǎo)致第一翅片、第二翅片的距離太近，則溫度邊界層在封閉區(qū)域內(nèi)隨著基管高度的方向上開始重合，氣體溫度接近管壁溫度而逐漸接近熱飽和，流動(dòng)阻力增大，最終反而惡化換熱，外翅片的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮不出來(lái)，同樣的原因，隨著夾角的不斷地增大，使得連接片距離基管的距離原來(lái)越近，同樣使得溫度邊界層在封閉區(qū)域內(nèi)隨著基管高度的方向上開始重合，氣體溫度接近管壁溫度而逐漸接近熱飽和，流動(dòng)阻力增大，最終反而惡化換熱，因此夾角具有一個(gè)最佳值。
[0041]對(duì)于翅片長(zhǎng)度，如果太長(zhǎng)，則因?yàn)榛艿臒崃繜o(wú)法及時(shí)到達(dá)翅片的端部或者即使達(dá)到效果也不明顯，如果太短，則擴(kuò)展換熱面積太小，無(wú)法達(dá)到一個(gè)好的換熱效果，因此翅片的高度也有一個(gè)最佳值。
[0042]對(duì)于兩個(gè)翅片管之間的距離，首先如果距離太近或者完全靠近，則兩個(gè)翅片管的連接片之間距離的空間(參見圖1)太小，則空氣無(wú)法通過翅片之間的間隙進(jìn)入翅片管之間形成的空隙，此時(shí)的換熱只能依靠從散熱器底部進(jìn)入空氣，無(wú)法達(dá)到很好的對(duì)流換熱效果，同樣的原因，如果距離太遠(yuǎn)，則翅片管的第一第二第三第四翅片無(wú)法形成有效煙筒效果的空隙，從而導(dǎo)致?lián)Q熱效果變差，因此對(duì)于兩個(gè)翅片管之間的距離也需要一個(gè)合適的數(shù)值。
[0043]如圖4所示，對(duì)于翅片沿著基管5軸向上的高度H，也需要具有一個(gè)合適的數(shù)值，如果翅片高度太高，則在翅片的上部，因?yàn)檫吔鐚釉诜忾]區(qū)域內(nèi)隨著基管高度的方向上開始重合，導(dǎo)致?lián)Q熱的惡化，同理，高度太低，則換熱沒有充分發(fā)揮，從而影響換熱效果。
[0044]因此，本發(fā)明是通過多個(gè)不同尺寸的散熱器的試驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)出的最佳的散熱器的翅片管的尺寸關(guān)系。因?yàn)槌崞苓€有夾角A、翅片長(zhǎng)度L、翅片高度H這三個(gè)變量，因此，引入兩個(gè)無(wú)量綱量sin (A/2)、L/R、H/R，這里R是基管的半徑，從換熱效果中的散熱量最大出發(fā)，計(jì)算了近200種形式。所述的尺寸關(guān)系如下:
所述第一翅片和第二翅片之間的夾角為A，第一翅片和第二翅片的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，基管的外半徑為R，沿著基管軸向上的翅片高度H，上述四者的關(guān)系滿足如下公式:
Sin(A/2)=aX (L/R) 2+b X (L/R) +c
H/(RX 10) = eX Sin (A/2) 2-fX Sin (A/2)+h 其中，A 單位為角度，60° <A<110°，
L的尺寸為mm, 12臟<L〈8Ctam，
R 的單位為 mm, 10mm〈R〈80mm，
H 的單位為 mm, 800mm〈R〈1200mm，a、b、c、e、f、h為系數(shù)，a的范圍為0.04-0.042，b的范圍為0.266-0.28，c的范圍為
0.36-0.37，e 的范圍為 21-23，f 的范圍是 44-45，h 是 23-25。
[0045]通過計(jì)算結(jié)果后再進(jìn)行試驗(yàn)，通過計(jì)算邊界以及中間值的數(shù)值，所得的結(jié)果基本上與公式相吻合，誤差基本上在4%以內(nèi)，最大的相對(duì)誤差不超過6%，平均誤差是2%。；
系數(shù)優(yōu)化的最佳結(jié)果是:a為0.0412，b為0.02715，c為0.03628，e為22，f為44.37，h 為 23.86。
[0046]優(yōu)選的是，相鄰基管中心軸線之間的距離為S=dX (L+R) Xsin(A/2)，其中d為
1.1-1.2。
[0047]如圖2所示，相鄰基管中心軸線之間的距離就是橫切面上兩個(gè)基管圓心之間的距離。
[0048]d的優(yōu)化結(jié)果是1.118。
[0049]基管和翅片的材料是鋁合金，所述鋁合金的組分的質(zhì)量百分比如下:3.0% Cu，
1.9% Mg , 1.6% Ag ,0.6% Mn ,0.25% Zr ,0.3% Ce ,0.23% Ti,0.38% Si，其余為Al ο
[0050]鋁合金的制造方法為:采用真空冶金熔煉，氬氣保護(hù)澆注成圓坯，經(jīng)過600°C均勻化處理，在400°C，采用熱擠壓成棒材，然后再經(jīng)過580°C固溶淬火后，在200°C進(jìn)行人工時(shí)效處理。導(dǎo)熱系數(shù)為大于250W/ (m*k)。
[0051]基管和翅片可以一體制造，也可以分體制造，基管和翅片也可以是不同的材料，例如基管是前面提到的鋁合金，翅片則可以采用其他合金，其中其他合金組成如下:
質(zhì)量百分比如下 Ni 30% ;Cr 20% ；A1 6% ；C 0.03% ；B 0.016% ； Co 2% ； Ti3% ；Nb 0.1% ；La 0.2% ；Ce0.2% ；Fe 余量。
[0052]合金的制造方法為:通過在真空感應(yīng)爐中按照電熱合金的成分熔煉澆注成錠，然后在1200°C -900°C將合金錠熱鍛成棒材，在1200°C _90(TC熱軋成盤材，再在室溫冷拔成不同規(guī)格的絲材。
[0053]經(jīng)測(cè)試，上述合金具有很高的導(dǎo)熱系數(shù)。
[0054]所述基管5的管內(nèi)部設(shè)置防腐層，基管的外部涂覆耐磨層，防腐層、基管以及耐磨層的熱膨脹系數(shù)依次增加。之所以如此設(shè)置是因?yàn)樵诠岬倪^程中，翅片管的內(nèi)部的防腐層先受熱，先膨脹，然后依次向外是第二層、第三層受熱膨脹，因此從內(nèi)向外三層膨脹次數(shù)依次增加可以保證膨脹率基本保持一致，保證各層連接的緊密性和穩(wěn)定性。
[0055]如圖3所示，所述散熱器還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)根據(jù)室內(nèi)溫度控制進(jìn)入散熱器中水的流速。
[0056]所述控制系統(tǒng)包括:溫度傳感器(圖3中沒有示出)、流量控制器14和中央控制器13，流量控制器14控制進(jìn)入散熱器的水的流速；所述溫度傳感器用于測(cè)量室內(nèi)溫度，當(dāng)室內(nèi)溫度低于第一溫度時(shí)，流量控制器全部打開，當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到第一溫度時(shí)，中央控制器控制流量控制器達(dá)到第一流速，第一流速要低于全部打開的流速，當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到高于第一溫度的第二溫度時(shí)，中央控制器控制流速達(dá)到低于第一流速控制器的第二流速，當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到高于第二溫度的第三溫度時(shí)，中央控制器控制流量控制器達(dá)到低于第二流速的第三流速，當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到高于第三溫度的第四溫度時(shí)，中央控制器控制流量控制器達(dá)到低于第三流速的第四流速；當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到高于第四溫度的第五溫度時(shí)，中央控制器將流量控制器關(guān)閉，阻止水進(jìn)入散熱器。
[0057]第五溫度就是出于很高的溫度，例如25度以上，第一溫度就是較低溫度，例如15度以下。通過上述的設(shè)置，可以根據(jù)溫度控制散熱器的更熱量，達(dá)到節(jié)約能源的效果，尤其是下一步要發(fā)展根據(jù)熱量計(jì)費(fèi)，因此必然會(huì)受到歡迎。
[0058]此外，可以設(shè)置溫度傳感器15、16用來(lái)測(cè)量進(jìn)入和出去散熱器的水的溫度。
[0059]所述控制系統(tǒng)可以是一個(gè)單片機(jī)，可以設(shè)置控制面板，控制面板設(shè)置在散熱器的上部或者下部，也可以設(shè)置在進(jìn)入散熱器的管道上。
[0060]所述防腐層是由涂覆防腐涂料生成，防腐涂料由如下成分組成:片狀鋅粉8.3%，氧化鋁為8 %，硼酸為7.3%，丙烯酸為0.7%，潤(rùn)濕分散劑為0.4%，增稠劑為0.15%，消泡劑為0.23%，余量的水。
[0061]一種制備上述水性防腐涂料的方法，該方法按照以下步驟實(shí)施，
a、按涂料總質(zhì)量百分比，分別稱取一定量的水、0.4%的潤(rùn)濕分散劑和0.23%的消泡齊U，然后混合到一起，充分?jǐn)嚢枋怪芙庵瞥赏苛匣旌弦篈l，再向混合液Al中加入占涂料總質(zhì)量的8.3%的片狀金屬粉，攪拌均勻制成涂料混合液A2 ；
b、按涂料總質(zhì)量百分比，稱取7.3%硼酸，組成混合液，加入到20%?40%的水中充分溶解制成無(wú)機(jī)酸混合液BI，再向
混合液BI中加入8%的氧化物粉，攪拌至無(wú)沉淀制成無(wú)機(jī)酸混合液B2 ；
C、按涂料總質(zhì)量百分比，稱取0.7%的丙稀酸，加入到5%?15%的水中，充分?jǐn)嚢杈鶆蛑瞥蛇€原劑混合液C ；
d、按涂料總質(zhì)量百分比，稱取0.15%的增稠劑羥乙基纖維素，加入到2.5%?15%的水中，攪拌至溶解呈半透明狀且無(wú)凝膠出現(xiàn)即停止攪拌制成增稠劑混合液D ；
e、將配制的無(wú)機(jī)酸混合液B2加入到涂料混合液A2中，然后加入還原劑混合液C配制量的1/5?1/2，邊攪拌邊加入增稠劑混合液D，再加入余量的水，繼續(xù)攪拌30?90分鐘，直到涂料混合液均勻一致無(wú)團(tuán)聚顆粒為止，最后再加入剩余的還原劑混合液C，再攪拌10?40分鐘，即得。
[0062]該種涂料通過噴涂、刷涂、浸涂施涂于翅片管表面，80±10°C烘干10?60分鐘，280±40°C固化燒結(jié)30?60分鐘，形成良好耐蝕涂層。
[0063]所述潤(rùn)濕分散劑為平平加系列中的SA-20，所述的增稠劑選用羥乙基纖維素；所述的消泡劑選用磷酸三丁酯。
[0064]如圖1所示，在基管5的軸向上靠近上集管和下集管的部分沒有翅片。這樣可以保證下部的空氣能夠進(jìn)入翅片之間形成的空隙中，同時(shí)從空氣上部出來(lái)，加強(qiáng)對(duì)流效果。
[0065]如圖4所示，基管5靠近下集管的部分的沒有翅片的部分的長(zhǎng)度要大于靠近上翅片的沒有翅片部分的長(zhǎng)度。主要因?yàn)槭窍虏靠諝饷婷芏却?，可以保證更多的空氣的進(jìn)入，上部空氣密度小，空氣更容易上升，因此可以保持空氣進(jìn)入和出去翅片管量基本保持一致。
[0066]優(yōu)選的，下部沒有翅片的部分的長(zhǎng)度占基管5的長(zhǎng)度的5%，上部沒有翅片的部分的長(zhǎng)度占基管5的長(zhǎng)度的3%。
[0067]基管5的內(nèi)壁可以設(shè)置翅片，例如可以設(shè)置直翅片或者螺旋翅片，所述翅片的高度可以隨著流體流動(dòng)的方向上逐漸增大，最高的翅片高度是最低的1.05-1.1倍。主要原因是隨著流體流動(dòng)的方向，流體的溫度逐漸下降，使其換熱效果逐漸降低，通過增加內(nèi)部翅片的高度設(shè)置不同，可以增強(qiáng)流體流動(dòng)方向上的換熱，從而使得換熱效果沿著流體流動(dòng)方向整體上保持一致。
[0068]基管5的內(nèi)壁上設(shè)置有凸起，用于強(qiáng)化傳熱，所述凸起的分布按照一定的規(guī)律。優(yōu)選的是，沿著流體的流動(dòng)方向，凸起的分布越來(lái)越密，這樣，是隨著流體流動(dòng)的方向，流體的溫度逐漸下降，使其換熱效果逐漸降低，通過增加內(nèi)部翅片的凸起的密度，可以增強(qiáng)流體流動(dòng)方向上的換熱，從而使得換熱效果沿著流體流動(dòng)方向整體上保持一致。優(yōu)選的另一個(gè)方式是凸起的高度隨著流體流動(dòng)的方向上逐漸增大，其中最高的是最低的1.06-1.18倍。與前面的換熱原理相同，主要原因是隨著流體流動(dòng)的方向，流體的溫度逐漸下降，使其換熱效果逐漸降低，通過增加內(nèi)部凸起的高度設(shè)置不同，可以增強(qiáng)流體流動(dòng)方向上的換熱，從而使得換熱效果沿著流體流動(dòng)方向整體上保持一致。
[0069]因?yàn)樯霞軆?nèi)沿著流體的流動(dòng)方向上，流體的流動(dòng)壓力越來(lái)越小，從而使的翅片管內(nèi)的流體的分配不均勻，使得后部翅片管內(nèi)的流體流速下降，因此為了保證上集管內(nèi)的流體的壓力保持不變，本發(fā)明設(shè)計(jì)了使得上集管I內(nèi)流體的流通面積沿著流體流動(dòng)方向逐漸減小，這樣可以使得進(jìn)入翅片管中的流體的流速盡量保持的大，尤其是位于流體流動(dòng)下游的翅片管，從而強(qiáng)化傳熱。
[0070]作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，如圖5所示，上集管I的內(nèi)部設(shè)置導(dǎo)流板20，所述導(dǎo)流板20呈傾斜狀態(tài)，從上集管I的上部一直延伸到上集管I的下部，使得上集管的流體流通面積從散熱器入口管18開始逐漸減少，這樣可以保證上集箱沿著流體流動(dòng)方向上的壓力保持一致性，從而使得進(jìn)入翅片管中的流體的流速盡量保持的大，從而強(qiáng)化傳熱。
[0071]導(dǎo)流片20與上集管的左右兩個(gè)壁面連接，其中在右壁面，散熱器入口管18和上集管I相連接的位置處，導(dǎo)流板20位于入口管與集熱器連接處的上部。
[0072]導(dǎo)流片20與上集管I的底壁形成的夾角在15-35°之間最為合適，此時(shí)的整個(gè)上集管I的壓力分配最為合適。
[0073]導(dǎo)流片的形狀可以是直板形狀，也可以是弧形板的形狀。
[0074]作為一個(gè)可以代替的實(shí)施例，可以取消導(dǎo)流片，直接將上集管I的上部壁面21設(shè)置為傾斜狀，如圖6所示，從入口管的位置向著上集管I的下部?jī)A斜延伸，從而使得上集管I內(nèi)，沿著流體的流動(dòng)方向，流體流通面積從散熱器入口管18開始逐漸減少。
[0075]上集管的上部可以是直板狀的，也可以是弧形結(jié)構(gòu)。
[0076]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種散熱器，包括上集管和下集管以及連接上集管和下集管的翅片管，所述翅片管包括圓形基管和第一翅片、第二翅片，第一翅片和第二翅片設(shè)置在基管的外部并且第一翅片和第二翅片的延長(zhǎng)線相交于基管的圓心所在的基管的中心軸線，第一翅片和第二翅片沿著通過基管中心軸線的第一平面鏡像對(duì)稱；所述翅片管包括第三翅片和第四翅片，所述第三翅片、第四翅片沿著第二平面分別與第一翅片和第二翅片鏡像對(duì)稱，所述第二平面與第一平面垂直而且經(jīng)過基管的中心軸線；所述第一翅片和第二翅片之間設(shè)置第一連接片，所述第三翅片和第四翅片之間設(shè)置第二連接片，第一連接片和第二連接片為圓弧型金屬板；第一翅片、第二翅片與相鄰翅片管的第三翅片和第四翅片形成空間；所述圓弧形金屬板的圓心所在的中心軸線與基管的中心軸線重合；基管的內(nèi)部設(shè)置有凸起，沿著流體的流動(dòng)方向，凸起的分布越來(lái)越密。
2.根據(jù)權(quán)利要求1之一所述的散熱器，所述第一翅片和第二翅片之間的夾角為A，第一翅片和第二翅片的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，基管的外半徑為R，沿著基管軸向上的翅片高度H，上述四者的關(guān)系滿足如下公式:
Sin(A/2)=aX (L/R) 2+b X (L/R)+c
H/ (RXlO)= e X Sin (A/2) 2-f X Sin (A/2)+h ； 其中，A單位為角度，60° <A<110°， L的尺寸為mm, 12mm<L〈8Ctam， R 的單位為 mm, 10mm〈R〈80mm， H 的單位為 mm, 800mm〈H〈1200mm， a、b、c、e、f、h為系數(shù)，a的范圍為0.04-0.042，b的范圍為0.266-0.28，c的范圍為0.36-0.37，e 的范圍為 21-23，f 的范圍是 44-45，h 是 23-25。
【文檔編號(hào)】F24D19/00GK103900401SQ201410154672
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】趙煒 申請(qǐng)人:趙煒