一种汽车散热器振动强化传热装置的制造方法
【专利说明】一种汽车散热器振动强化传热装置
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及散热器冷却技术领域，尤其涉及一种汽车散热器振动强化传热装置。
[0003]
【背景技术】
[0004]汽车散热器通过对流换热将发动机中多余的热量散去，从而保证发动机在合适的温度下安全可靠工作。理想的散热器兼具散热效率高、整体尺寸小、质量轻和制造成本低的特点，现代汽车工业的发展和散热器制造企业间的激烈竞争正推动散热器朝着理想化的方向发展。散热器技术发展的关键是不断提高其散热效率，这样才能减小尺寸和质量。上世纪60年代以来，伴随着强化传热技术的发展，汽车散热器在结构和材料上不断改进和创新，最终发展成现在广泛使用的管带式和管片式结构，然而这些散热器的结构已充分优化，具有十分高效的传热效果，例如管带式散热器利用散热带作为扩展二次传热面，并以翅片百叶窗进行扰流，实现复合强化传热；因此十几年来对汽车散热器的相关研究也只是停留在对现有结构下特征参数的优化，并未找到有效的提高换热能力的方法。
[0005]大量研究指出，汽车散热器中的百叶窗结构能破坏边界层的生长，是十分高效的传热表面，在高雷诺数下，气侧气流会更多的沿百叶窗通道流动，此时扰流效果明显，传热效果较好；然而在低雷诺数下，气流以翅片通道流动为主，百叶窗的作用得不到发挥，传热效果也较差，这说明低雷诺数下现有的散热器结构并不能发挥其优势，仍具有进一步增强散热的潜力，换言之，只要能想办法提高低雷诺数下传热壁面的扰流能力，就可以使现有散热器获得更高的散热效率。
[0006]通过前述的介绍不难看出，汽车工业的发展(发动机功率越来越大，汽车的空间越来越紧凑、狭小)要求汽车散热器具有更高的散热效率，而现有的散热器结构仍然具有进一步提高散热效率的潜力，因此需要寻求新的汽车散热器强化传热手段，获得更高的散热器散热效率，以满足社会发展的需求。
[0007]20世纪60年代以来，换热器领域的强化传热技术蓬勃发展，振动强化传热技术得到大量研究，研究发现壁面振动能够提高传热效率，且强化传热的效果与振动强度正相关；换热器领域的振动强化传热手段的应用也已十分广泛，但始终没用在汽车散热器上得到关注，事实上振动通过扰流作用增强传热的机理与百叶窗的机理类似，这给散热器的强化传热提供了很好的思路。
[0008]
【发明内容】
[0009]本发明主要是解决现有技术中所存在的技术问题，从而提供一种提高散热对流换热效率的汽车散热器振动强化传热装置。
[0010]本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
本发明的一种汽车散热器振动强化传热装置，包括散热器，所述散热器两端分别安装有左弹性振动器和右弹性振动器，所述左弹性振动器和右弹性振动器结构相同，均包括与所述散热器连接的侧板，所述侧板上安装有轴承座，所述轴承座中穿设有导向轴，且所述轴承座上端的导向轴还穿过支架的上翼边后与上限位装置相连接，所述轴承座下端的导向轴还穿过支架的下翼边后与下限位装置相连接，所述轴承座与上翼边之间的导向轴上安装有上弹簧，所述轴承座与下翼边之间的导向轴上安装有下弹簧。
[0011]进一步地，所述上限位装置和下限位装置结构相同，均包括与导向轴螺接的螺母，所述螺母与所述支架之间还设有垫片。
[0012]进一步地，所述轴承座与导向轴之间还均布有至少三组竖直排列的滚珠，同一组滚珠通过一个保持架固定，所述保持架上开设有多个隔离孔，同一组滚珠安装在同一个保持架上的每个隔离孔中，所述保持架与轴承座固定连接。
[0013]进一步地，所述轴承座内还设有多个圆弧滚道，同一组滚珠安装在一个圆弧滚道内。
[0014]进一步地，每个所述圆弧滚道处的轴承座内壁上均开设有保持架安装槽，所述保持架安装在保持架安装槽内。
[0015]进一步地，每个所述隔离孔均为锥形孔，所述锥形孔的小径小于滚珠直径，所述锥形孔的大径大于滚珠直径。
[0016]进一步地，所述圆弧滚道的深度大于滚珠的半径，且所述隔离孔的直径小于所述滚珠的直径。
[0017]进一步地，所述上弹簧的原始长度小于下弹簧的原始长度。
[0018]进一步地，所述轴承座通过连接板与侧板连接，所述轴承座左右两侧的侧板上设有多个第一安装孔，所述轴承座上下两端的侧板上还设有多个第二安装孔。
[0019]与现有技术相比，本发明的优点在于:当汽车行驶时，由于路面不平和汽车发动机曲轴转动会导致汽车散热器跟随车体一起做受迫振动，此振动是空间形式的，即散热器在上下、左右、前后三个方向均发生振动，对于直流式安装的管带式散热器前后和左右两个方向上的振动对传热影响很小，当安装左弹性振动器和右弹性振动器后，散热器原有的上下方向的振动会在上弹簧和下弹簧的作用下加强(弹性连接使其振幅增大)，由于正常风速下，气侧百叶窗中的流动很难达到湍流，大的振幅必然会显著提高气侧换热效率，而大量研究表明水冷式汽车散热器的热阻主要来源于气侧，这样整体的换热能力就能得到增强，从而达到利用振动实现汽车散热器强化散热的目的。
[0020]
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是本发明的汽车散热器振动强化传热装置的结构示意图； 图2是本发明的右弹性振动器的爆炸视图；
图3是本发明的右弹性振动器的主视图；
图4是本发明的右弹性振动器的左视图；
图5是本发明的右弹性振动器的俯视图；
图6是图4中B-B线的剖视图；
图7是图5中A-A线的剖视图；
图8是本发明实施例一中轴承座的结构示意图；
图9是本发明的保持架的结构示意图；
图10是本发明的支架的结构示意图；
图11是本发明的导向轴的结构示意图；
图12是本发明实施例一中圆弧滚道截面处的局部放大视图；
图13是本发明实施例二中圆弧滚道截面处的局部放大视图；
图14是本发明实施例二中轴承座的结构示意图。
[0023]附图标记说明:A、右侧支撑装置，B、散热器，C、左侧支撑装置，Al、螺母，A2、垫片，A3、下弹簧，A4、导向轴，A5、上弹簧，A6、垫片，A7、螺母，A8、支架，A9、保持架，A10、轴承座，All、侧板，A12、滚珠，A40、下螺纹段，A41、光滑段，A42、上螺纹段，A43、导向轴内孔，A80、上端定位孔，A81、上翼边，A82、支架耳朵，A83、螺栓孔，A84、下翼边，A85、下端定位孔，A86、加强筋，A90、保持架下翼边，A91、隔离孔，A92、保持架上翼边，A93、螺钉孔，A94、螺钉孔，A100、圆弧滚道，A101、保持架安装槽，A102、第一安装孔，A103、第二安装孔，A110、上螺钉孔、A111、螺栓孔，A112、下螺钉孔。
[0024]
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0026]实施例一
参阅图1至图7所示，本发明提供的一种汽车散热器振动强化传热装置，包括散热器B，散热器B两端分别安装有左弹性振动器C和右弹性振动器A，左弹性振动器C和右弹性振动器A结构相同，均包括与散热器B连接的侧板Al I，侧板Al I上安装有轴承座A10，轴承座AlO中穿设有导向轴A4，且轴承座AlO上端的导向轴A4还穿过支架A8的上翼边A81后与上限位装置相连接，轴承座AlO下端的导向轴A4还穿过支架AS的下翼边A84后与下限位装置相连接，轴承座AlO与上翼边A81之间的导向轴A4上安装有上弹簧A5，轴承座AlO与下翼边A84之间的导向轴A4上安装有下弹簧A3