专利名称：一种散热管及散热箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种散热箱及散热元件，适用于工程机械设备，具体的说，涉及一种全铝冷轧散热管及使用该散热管的散热箱，属于机械技术领域。
背景技术：
柴油机在工作过程中，60%能量转变为无用的热能，分别由废气、冷却水等散发到柴油机外，无用的热能中一半左右的热能通过散热箱散入大气，若不及时将这些无用的热能散发就会影响工作过程的继续进行，目前，应用于大型柴油机工程机械上的散热箱，其散热管通常由铜质光管、铜质管片式或管带式、铜铝双金属肋片管式等冷却元件组成。在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题，铜材昂贵，使用全铜管制作冷却元件，生产成本高；光管式、管片式冷却元件换热效率低；管片式冷却元件不易清洗，维修困难；管带式冷却元件使用中容易脱焊，不易维修；铜铝双金属肋片管在加工过程中若管壁清洗不干净也会影响传热效率，铜质衬管也使生产成本有所提高。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种散热管及散热箱，克服了现有技术中生产成本高、换热效率低、清洗不便、维修困难的缺陷，采用本实用新型的散热管及散热箱后，具有生产成本低、换热效率高、清洗方便且维修简便的优点。为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案:一种散热管，其特征在于:所述散热管为铝质肋片管，铝质肋片管的外周冷轧有肋片，肋片的轴向剖面为梯形。散热管的优化方案，所述肋片的相对肋高为0.48 0.52，肋片的相对肋顶厚为
0.024 0.026，肋片的相对肋根厚为0.122 0.126，肋片的相对节距为0.25 0.30。肋片内温度的变化并非与肋片的高度呈正比，而是当肋片的高度达到一定比值时，肋片中的温度梯度接近于零，也就是说，外壁散热面积过大，不但不能增加散热量，反而占用空间大，浪费材料，且增加了阻力，也不便于清洗；反之，若元件外壁散热面积过小，就发挥不出扩展表面的优势，要达到相同的散热效果，就需要增加设备，成本就相应增加，采用本实用新型中的散热管，肋化系数合理，符合温度降低的规律，提高了换热效率。散热管的一种具体优化方案，所述肋片的外圆周上具有若干个轴向断口，该断口呈V形。断口的优化方案，所述断口的数量为10 36个。断口的一种具体优化方案，所述断口的夹角为30° 60°。断口的一种具体优化方案，所述断口的深度为Imm 2mm。一种使用所述散热管的散热箱，包括水箱箱体，水箱箱体的上部设有上水室，下部设有下水室，上水室连通有出水管，下水室连通有进水管，其特征在于:所述散热管连通在上水室和下水室之间。散热箱的优化方案，所述散热箱包括并列设置在一起的高温水箱箱体和低温水箱箱体，低温水箱箱体位于迎风面前，高温水箱箱体位于迎风面后。低温水箱的一种具体优化方案，所述低温水箱箱体内冷却芯长1200 2000mm，高1200 2000mm,厚138 200mm,迎风面冷却管46 76列，相邻两列冷却管中心轴之间的距离为26 32mm，顺着气流方向设有3 6排，相邻两排冷却管中心轴之间的距离为26 32mm。高温水箱的一种具体优化方案，所述高温水箱箱体内冷却芯长1200 2000mm，高1200 2000m,厚138 200mm,迎风面冷却管46 76列，相邻两列冷却管中心轴之间的距离为26 32mm，顺着气流方向设有3 6排，相邻两排冷却管中心轴之间的距离为26 32mm。本实用新型采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点:肋片管采用全铝金属轧制而成，热传递效率高，肋片的结构合理，符合温度在肋片内的变化规律，介质之间进行热交换的换热效率更高，既避免了为进一步提高散热效率而无限增加肋片高度，不但不能增强散热性能，反而占用空间大，浪费材料，且增加阻力，也不便于清洗的问题；同时，又避免了为降低成本而减小肋片的散热面积从而达不到所要求散热效果的问题；肋片的外圆周上设置V形断口，可以适应不同介质的需要，有利于阻止附面层扩展；由于肋片管外径上轧制的肋片扩展了散热面积，所以肋片管不需要紧密排列，这样就增大了通气口，减少了阻力，更便于清洗，尤其适合风沙大的地域使用；肋片管使用全铝材料制作，降低了成本，采用专用密封结构与铁板焊制的上下水室相联，亦确保了散热箱工作的可靠性。
以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
附图1为本实用新型实施例1中散热箱的结构示意图；附图2为本实用新型实施例2中散热箱的结构示意图；附图3为本实用新型实施例中散热管的结构示意图；附图4为本实用新型实施例中散热管的轴向结构示意图；图中:1-水箱箱体，2-上水室，3-下水室，4-散热管，5-进水管，6-出水管，7_风扇，8_通风孔，11-低温水箱箱体，12-高温水箱箱体，21-低温上水室，22-高温上水室，31-低温下水室，32-高温下水室，41-肋片，42-断口。
具体实施方式
实施例1，以风冷式柴油机散热箱为例进行详细说明。附图1为散热箱的结构示意图，该散热箱包括水箱箱体1，该水箱箱体I的上部设有上水室2，下部设有下水室3，上水室2连通有出水管6，下水室3连通有进水管5，在上水室2和下水室3之间连通有散热管4，水箱箱体I的一侧安装有风扇7，水箱箱体I上沿风流方向设有通风孔8。附图3为散热管的结构示意图，散热管4为铝质肋片管，铝质肋片管的外周冷轧有肋片41，所述肋片41与风流方向垂直的截面为梯形，所述梯形的上底为肋顶，下底为肋根，上底与下底之间的距离为肋高，相邻两个肋片41之间的距离为节距，相邻肋片41之间的凹处为肋槽，相对肋高为肋高与铝质肋片管的外径的比值，所述相对肋高为0.48，相对肋顶厚为肋顶厚与铝质肋片管的外径的比值，所述相对肋顶厚为0.024，相对肋根厚为肋根与铝质肋片管的外径的比值，所述相对肋根厚为0.122，相对节距为节距与铝质肋片管的外径的比值，所述相对节距为0.25。附图4为散热管的轴向结构示意图，肋片41的外圆周上具有16个轴向断口 42，该断口 42呈V形，V形断口 42的夹角为30°，断口 42的深度为1.2_。实施例2，以风冷式柴油机散热箱为例进行详细说明。附图1为散热箱的结构示意图，该散热箱包括水箱箱体1，该水箱箱体I的上部设有上水室2,下部设有下水室3,在上水室2和下水室3之间通过专用密封结构安装有用来连通上水室2和下水室3的散热管4，上水室2连通有出水管6，下水室3连通有进水管5，水箱箱体I的一侧安装有风扇7，水箱箱体I上沿风流方向设有通风孔8。附图3为散热管的结构示意图，散热管4为铝质肋片管，铝质肋片管的外周冷轧有肋片41，所述肋片41与风流方向垂直的截面为梯形，所述梯形的上底为肋顶，下底为肋根，上底与下底之间的距离为肋高，相邻两个肋片41之间的距离为节距，相邻肋片41之间的凹处为肋槽，相对肋高为肋高与铝质肋片管的外径的比值，所述相对肋高为0.50，相对肋顶厚为肋顶厚与铝质肋片管的外径的比值，所述相对肋顶厚为0.025，相对肋根厚为肋根与铝质肋片管的外径的比值，所述相对肋根厚为0.124，相对节距为节距与铝质肋片管的外径的比值，所述相对节距为0.28。附图4为散热管的轴向结构示意图，肋片41的外圆周上具有10个轴向断口 42，该断口 42呈V形，V形断口 42的夹角为45°，断口 42的深度为2_。实施例3，以风冷式柴油机散热箱为例进行详细说明。附图1为散热箱的结构示意图，该散热箱包括水箱箱体1，该水箱箱体I的上部设有上水室2,下部设有下水室3,在上水室2和下水室3之间通过专用密封结构安装有用来连通上水室2和下水室3的散热管4，上水室2连通有出水管6，下水室3连通有进水管5，水箱箱体I的一侧安装有风扇7，水箱箱体I上沿风流方向设有通风孔8。附图3为散热管的结构示意图，散热管4为铝质肋片管，铝质肋片管的外周冷轧有肋片41，所述肋片41与风流方向垂直的截面为梯形，所述梯形的上底为肋顶，下底为肋根，上底与下底之间的距离为肋高，相邻两个肋片41之间的距离为节距，相邻肋片41之间的凹处为肋槽，相对肋高为肋高与铝质肋片管的外径的比值，所述相对肋高为0.52，相对肋顶厚为肋顶厚与铝质肋片管的外径的比值，所述相对肋顶厚为0.026，相对肋根厚为肋根与铝质肋片管的外径的比值，所述相对肋根厚为0.126，相对节距为节距与铝质肋片管的外径的比值，所述相对节距为0.30。附图4为散热管的轴向结构示意图，肋片41的外圆周上具有24个轴向断口 42，该断口 42呈V形，V形断口 42的夹角为30°，断口 42的深度为1_。实施例4，以风冷式柴油机散热箱为例进行详细说明。附图2为散热箱的结构示意图，该散热箱包括并列设置在一起的高温水箱箱体12和低温水箱箱体11，高温水箱箱体12的上部设有高温上水室22，下部设有高温下水室32，在高温上水室22和高温下水室32之间通过专用密封结构安装有用来连通高温上水室22和高温下水室32的散热管4，高温上水室22连通有出水管6，高温下水室32连通有进水管5，高温水箱箱体12上沿风流方向设有通风孔8，低温水箱箱体11的上部设有低温上水室21，下部设有低温下水室31，在低温上水室21和低温下水室31之间通过专用密封结构安装有用来连通低温上水室21和低温下水室31的散热管4，低温上水室21连通有出水管6，低温下水室31连通有进水管5，低温水箱箱体11上沿风流方向设有通风孔8，低温水箱箱体11的一侧安装有风扇7，低温水箱箱体11位于迎风面前，高温水箱箱体12位于迎风面后，低温水箱箱体11内冷却芯长1650mm，高1490mm，厚158 mm，迎风面冷却管57列，相邻两列冷却管中心轴之间的距离为26 mm，顺着气流方向设有3排，相邻两排冷却管中心轴之间的距离为30 mm,高温水箱箱体12内冷却芯长1650mm,高1490mm,厚158 mm,迎风面冷却管57列，相邻两列冷却管中心轴之间的距离为26 mm，顺着气流方向设有3排，相邻两排冷却管中心轴之间的距离为30 mm。附图3为散热管的结构示意图，散热管4为铝质肋片管，铝质肋片管的外周冷轧有肋片41，所述肋片41与风流方向垂直的截面为梯形，所述梯形的上底为肋顶，下底为肋根，上底与下底之间的距离为肋高，相邻两个肋片41之间的距离为节距，相邻肋片41之间的凹处为肋槽，相对肋高为肋高与铝质肋片管的外径的比值，所述相对肋高为0.48，相对肋顶厚为肋顶厚与铝质肋片管的外径的比值，所述相对肋顶厚为0.024，相对肋根厚为肋根与铝质肋片管的外径的比值，所述相对肋根厚为0.122，相对节距为节距与铝质肋片管的外径的比值，所述相对节距为0.25。附图4为散热管的轴向结构示意图，肋片41的外圆周上具有36个轴向断口 42，该断口 42呈V形，V形断口 42的夹角为30°，断口 42的深度为1.2_。实施例5，以风冷式柴油机散热箱为例进行详细说明。附图2为散热箱的结构示意图，该散热箱包括并列设置在一起的高温水箱箱体12和低温水箱箱体11，高温水箱箱体12的上部设有高温上水室22，下部设有高温下水室32，在高温上水室22和高温下水室32之间通过专用密封结构安装有用来连通高温上水室22和高温下水室32的散热管4，高温上水室22连通有出水管6，高温下水室32连通有进水管5，高温水箱箱体12上沿风流方向设有通风孔8，低温水箱箱体11的上部设有低温上水室21，下部设有低温下水室31，在低温上水室21和低温下水室31之间通过专用密封结构安装有用来连通低温上水室21和低温下水室31的散热管4，低温上水室21连通有出水管6，低温下水室31连通有进水管5，低温水箱箱体11上沿风流方向设有通风孔8，低温水箱箱体11的一侧安装有风扇7，低温水箱箱体11位于迎风面前，高温水箱箱体12位于迎风面后，低温水箱箱体11内冷却芯长2000mm，高2000mm，厚200mm，迎风面冷却管76列，相邻两列冷却管中心轴之间的距离为30mm，顺着气流方向设有6排，相邻两排冷却管中心轴之间的距离为26mm，高温水箱箱体12内冷却芯长2000mm，高2000mm，厚200mm，迎风面冷却管76列，相邻两列冷却管中心轴之间的距离为30mm，顺着气流方向设有6排，相邻两排冷却管中心轴之间的距离为26mm。附图3为散热管的结构示意图，散热管4为铝质肋片管，铝质肋片管的外周冷轧有肋片41，所述肋片41与风流方向垂直的截面为梯形，所述梯形的上底为肋顶，下底为肋根，上底与下底之间的距离为肋高，相邻两个肋片41之间的距离为节距，相邻肋片41之间的凹处为肋槽，相对肋高为肋高与铝质肋片管的外径的比值，所述相对肋高为0.50，相对肋顶厚为肋顶厚与铝质肋片管的外径的比值，所述相对肋顶厚为0.025，相对肋根厚为肋根与铝质肋片管的外径的比值，所述相对肋根厚为0.124，相对节距为节距与铝质肋片管的外径的比值，所述相对节距为0.28。附图4为散热管的轴向结构示意图，肋片41的外圆周上具有12个轴向断口 42，该断口 42呈V形，V形断口 42的夹角为45°，断口 42的深度为2_。实施例6，以风冷式柴油机散热箱为例进行详细说明。附图2为散热箱的结构示意图，该散热箱包括并列设置在一起的高温水箱箱体12和低温水箱箱体11，高温水箱箱体12的上部设有高温上水室22，下部设有高温下水室32，在高温上水室22和高温下水室32之间通过专用密封结构安装有用来连通高温上水室22和高温下水室32的散热管4，高温上水室22连通有出水管6，高温下水室32连通有进水管5，高温水箱箱体12上沿风流方向设有通风孔8，低温水箱箱体11的上部设有低温上水室21，下部设有低温下水室31，在低温上水室21和低温下水室31之间通过专用密封结构安装有用来连通低温上水室21和低温下水室31的散热管4，低温上水室21连通有出水管6，低温下水室31连通有进水管5，低温水箱箱体11上沿风流方向设有通风孔8，低温水箱箱体11的一侧安装有风扇7，低温水箱箱体11位于迎风面前，高温水箱箱体12位于迎风面后，低温水箱箱体11内冷却芯长1200_，高1200_，厚138_，迎风面冷却管46列，相邻两列冷却管中心轴之间的距离为32mm，顺着气流方向设有4排，相邻两排冷却管中心轴之间的距离为32mm,高温水箱箱体12内冷却芯长1200mm,高1200mm,厚138mm,迎风面冷却管46列，相邻两列冷却管中心轴之间的距离为32mm，顺着气流方向设有4排，相邻两排冷却管中心轴之间的距离为32mm。附图3为散热管的结构示意图，散热管4为铝质肋片管，铝质肋片管的外周冷轧有肋片41，所述肋片41与风流方向垂直的截面为梯形，所述梯形的上底为肋顶，下底为肋根，上底与下底之间的距离为肋高，相邻两个肋片41之间的距离为节距，相邻肋片41之间的凹处为肋槽，相对肋高为肋高与铝质肋片管的外径的比值，所述相对肋高为0.52，相对肋顶厚为肋顶厚与铝质肋片管的外径的比值，所述相对肋顶厚为0.026，相对肋根厚为肋根与铝质肋片管的外径的比值，所述相对肋根厚为0.126，相对节距为节距与铝质肋片管的外径的比值，所述相对节距为0.30。附图4为散热管的轴向结构示意图，肋片41的外圆周上具有16个轴向断口 42，该断口 42呈V形，V形断口 42的夹角为30°，断口 42的深度为1_。经过试验验证，铝质肋片管的换热效率较铜铝双金属肋片管高1% 3%，采用铝质肋片管作为散热管的散热器可承受大于0.6MPa的工作压力。以上所述为本实用新型最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换，也在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种散热管，其特征在于:所述散热管(4)为铝质肋片管，铝质肋片管的外周冷轧有肋片(41)，肋片(41)的轴向剖面为梯形。
2.如权利要求1所述的一种散热管，其特征在于:所述肋片(41)的相对肋高为0.48 0.52，肋片(41)的相对肋顶厚为0.024 0.026，肋片(41)的相对肋根厚为0.122 0.126，肋片(41)的相对节距为0.25 0.30。
3.如权利要求1所述的一种散热管，其特征在于:所述肋片(41)的外圆周上具有若干个轴向断口(42)，该断口(42)呈V形。
4.如权利要求3所述的一种散热管，其特征在于:所述断口(42)的数量为10 36个。
5.如权利要求3所述的一种散热管，其特征在于:所述断口(42)的夹角为30° 60°。
6.如权利要求3、4、5其中之一所述的一种散热管，其特征在于:所述断口(42)的深度为 Imm 2mm。
7.一种使用权利要求1所述的散热管的散热箱，包括水箱箱体(1)，水箱箱体(I)的上部设有上水室(2)，下部设有下水室(3)，上水室(2)连通有出水管(6)，下水室(3)连通有进水管(5 )，其特征在于:所述散热管(4)连通在上水室(2 )和下水室(3 )之间。
8.如权利要求7所述的一种散热箱，其特征在于:所述散热箱包括并列设置在一起的高温水箱箱体(12 )和低温水箱箱体(11 )，低温水箱箱体(11)位于迎风面前，高温水箱箱体(12)位于迎风面后。
9.如权利要求8所述的一种散热箱，其特征在于:所述低温水箱箱体(11)内冷却芯长1200 2000_，高1200 2000_，厚138 200_，迎风面冷却管46 76列，相邻两列冷却管中心轴之间的距离为26 32mm，顺着气流方向设有3 6排，相邻两排冷却管中心轴之间的距离为26 32mm。
10.如权利要求8所述的一种散热箱，其特征在于:所述高温水箱箱体(12)内冷却芯长1200 2000mm，高1200 2000m，厚138 200mm，迎风面冷却管46 76列，相邻两列冷却管中心轴之间的距离为26 32mm，顺着气流方向设有3 6排，相邻两排冷却管中心轴之间的距离为26 32mm。
专利摘要本实用新型涉及一种散热管及散热箱，所述散热管为铝质肋片管，铝质肋片管的外周冷轧有肋片，肋片的轴向剖面为梯形，所述散热箱采用所述铝质肋片管式作为散热管，所述散热管分别与上水室和下水室通过专用密封结构连接，肋片的结构合理，换热效率高，便于清洗，且降低了成本，采用专用密封结构与上下水室相联，亦确保散热箱工作的可靠性，经过试验验证，铝质肋片管的换热效率较铜铝双金属肋片管高1%～3%，采用铝质肋片管作为散热管的散热箱可承受大于0.6MPa的工作压力。
文档编号F28F21/08GK202947517SQ20122052582
公开日2013年5月22日 申请日期2012年10月15日 优先权日2012年10月15日
发明者王帅, 孙浩, 曹旭军, 李海鑫, 王文静 申请人:青州飞达动力机械有限公司