[發明專利]一種提升散熱器散熱能力的系統及方法

無效

• 申請號: 201210106477.9
• 申請日: 2012-04-12
• 公開（公告）號: CN102654364A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 方明祥;陶丕森
• 申請（專利權）人: 上海三一重機有限公司
• 主分類號: F28D1/053
• 分類號: F28D1/053;F28F1/42
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

技術領域

本發明涉及車用散熱器技術領域，尤其涉及一種提升散熱器散熱能力的系統及方法。

背景技術

目前，對于發動機用散熱器特別是工程機械散熱器，從芯體的組合形式上分主要為串聯式、全并聯式以及串并聯式；從散熱器的結構形式上分主要為板翅式和管帶式。對于提高散熱器的散熱性能，主要通流管道內部的湍流度、外翅片的散熱系數及其風阻，通流管道的截面外形以及各散熱部件的厚度進行提升，并未考慮到冷卻風扇的進風風速分布，以至于出現散熱器部分區域散熱系數較高，部分區域散熱系數很低。

中國專利CN101135542A公開了一種車用熱交換器，通過熱阻Rw計算出通流截面外形的形狀以及管壁厚度，從而達到較小的熱阻形成較大的散熱系數和散熱能力，包括：在一側的封頭，用于連通由發動機提供的、流經恒溫器和水泵的冷卻水，該恒溫器根據冷卻水的溫度調節開閉；換熱管，其結構上緊固，以在其一側端部與該封頭連通，且平行于驅動風的方向布置；在另一側的封頭，其結構上緊固在換熱管的另一側端部以與其連通，用于將冷卻水排入發動機；及固定連接在換熱管之間的翅片，其中當管的材料厚度TTH在0.15到0.23mm時，管的內寬B和節距TP由公式1.50≤B×TP0.2≤1.94確定，該公式由熱阻Rw導出。此時，熱交換器可用作高效薄式散熱器，且冷卻水在管內的流動在大部分區域內為湍流，其結構形式如圖1所示。此專利中存在的不足如下：1)未考慮冷卻風扇的進風風速分布；2)外翅片分布為均勻分布，未優化外翅片分布。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明的目的是提供一種提升散熱器散熱能力的系統，充分考慮冷卻風扇的進風風速分布，優化了外翅片分布。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的：

一種提升散熱器散熱能力的系統，其中，包括散熱器總成和冷卻風扇，所述冷卻風扇向所述散熱器總成內吸入散熱用冷空氣，所述散熱器總成包括散熱器芯體與導風罩，所述散熱器芯體具有若干個環形散熱區，所述散熱器芯體上分布有流道管路，所述環形散熱區內的流道管路的內外部分別布設有內翅片和外翅片。

上述提升散熱器散熱能力的系統，其中，所述環形散熱區有三個。

上述提升散熱器散熱能力的系統，其中，所述流道管路包括主流道管路、分流道管路和區內流道管路，所述散熱器通過所述主流道管路與外部連通，各個所述環形散熱區通過所述分流道管路相互連通，所述環形散熱區內具有所述區內流道管路。

一種如上述任意一項所述的提升散熱器散熱能力的系統的方法，其中，包括下列步驟：

計算冷卻風扇在散熱器芯體迎風面的靜壓分布；

根據冷卻風扇靜壓分布將散熱器芯體分為若干個環形散熱區，并由上述靜壓分布得出各散熱區的靜壓流量關系；

對于任意一個環形散熱區，對于給定設計風速V，根據公式流量Q＝V*A得到Q值，其中A為散熱分區迎風面積，同時通過所述靜壓流量關系查到所述散熱區在設計風速V下的靜壓P；

選取散熱系數K大的翅片或散熱面積F大的翅片，所選取的外翅片風阻滿足ΔP≤P。

上述提升散熱器散熱能力的系統的方法，其中，所述散熱面積大為在迎風面積不增加的前提下。

上述提升散熱器散熱能力的系統的方法，其中，所述環形散熱區為三個。

與已有技術相比，本發明的有益效果在于：

1、充分利用冷卻風扇所產生的風速分布特點，將散熱器劃分為N個環形散熱區；

2、對每個環形散熱區單獨進行散熱設計，選取最合適的內外翅片，保證各散熱區的散熱功率在設計風速下達到最大；

附圖說明

圖1是本發明提升散熱器散熱能力的系統及方法的系統的結構示意圖；

圖2是本發明提升散熱器散熱能力的系統及方法的系統實施例的散熱器分區示意圖；

圖3是本發明提升散熱器散熱能力的系統及方法的系統的內、外翅片的結構示意圖；

圖4是本發明提升散熱器散熱能力的系統及方法的方法的流程示意圖；

圖5是本發明提升散熱器散熱能力的系統及方法的方法的靜壓流量關系曲線圖。

具體實施方式

下面結合原理圖和具體操作實施例對本發明作進一步說明。