散热单元、散热器及发动机冷却系统的制作方法_2

文档序号:8525230阅读:来源:国知局
第二出水口
[0057]716第二节温器717风扇
[0058]720副水箱721副水箱进水口
[0059]722副水箱出水口 730第一散热器
[0060]740第二散热器
【具体实施方式】
[0061]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
[0062]在本发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下”通常是指散热单元或散热器处于其正常使用状态的位置,即附图2-5中的视图所表示的上下位置关系。
[0063]参见图2和图3,本发明的散热单元包括集热底座20、多个热管10和支撑壁30。集热底座20沿纵向延伸,具有长条形的延伸结构,在所述集热底座20的下表面设置有沿纵向延伸的通槽21。支撑壁30位于集热底座20的下侧,与集热底座20的下表面固定连接并密封该下表面,以使所述通槽21在所述支撑壁30和所述集热底座20之间形成沿所述集热底座20纵向延伸的流体通道40。集热底座20选用有较好热传导能力的金属,例如铜、铝等金属或它们的合金。集热底座20和支撑壁30的固定连接可以采用焊接,比如钎焊,以保证连接的密封性和一定的强度。集热底座20的上表面安装有多个热管10,这些热管10在集热底座20的上表面纵向延伸方向排列,热管的底部和集热底座20的上表面良好接触,以利于导热。优选所述多个热管10沿所述集热底座20纵向延伸方向均匀分布,均匀分布的热管可以使散热均匀。
[0064]优选地,在所述热管10的侧壁上设置多个散热翅片11,这些散热翅片11相互平行并垂直于热管10,散热翅片11和热管10焊接固定,吸收热管10传递来的热量,大幅增大了热管10的散热面积,通过外界的流通空气,带走热量。进一步优选地,任意相邻的两个热管10之间的散热翅片彼此连接为一体,这种设置简化了散热翅片的结构。
[0065]通过上述设置可以看出,具有纵向延伸结构的集热底座20将多个热管10集合到一起,在集热底座20的下壁通过通槽21和支撑壁30的设置形成了沿纵向延伸的流体通道40,在流体通道40中通过冷却介质的循环流动,将大体积发热装置,比如发动机产生的热量通过多个集成的热管迅速释放。该散热单元结构紧凑,散热均匀,既解决了因为尺寸和结构差异不能将热管与发动机直接连接进行散热的问题,又解决了单个热管相对发动机来说散热能力不足的问题。
[0066]图4和图5显示了本发明提供的一种散热器的结构。该散热器包括底板32、第一侧板50、第二侧板60,以及散热单元,所述散热单元为以上任何一种所描述的散热单元。所述第一侧板50和第二侧板60彼此间隔地从所述底板32的两侧向上延伸。所述散热单元位于第一侧板50和第二侧板60之间、底板32之上,散热单元可以直接接触或不接触底板32,只要位于底板上方,满足安装即可。所述散热单元纵向方向的第一端安装于所述第一侧板50,散热单兀纵向方向的第二端安装于所述第二侧板60。第一侧板50具有第一管道51,该第一管道51与流体通道40位于第一端的第一端口连通,第二侧板60具有第二管道61,该第二管道60与流体通道40位于第二端的第二端口连通。第一管道51可以位于第一侧板50之内,或者本身就构成第一侧板50,第二管道61可以位于第二侧板60之内,或者本身就构成第二侧板60。
[0067]优选地,所述散热器包括多个散热单元,该多个散热单元沿竖直方向依次排列为一组,为便于与后面的描述对应,所述的多个散热单元的数目用η来表示,η为自然数且大于等于2。
[0068]优选地,当散热器具有以上描述的η个散热单元时,在竖直方向上相邻的任意两个散热单元中,位于上部的一个散热单元的支撑壁30的下表面上设置有多个凹部31,位于下部的一个散热单元的多个热管10中的每一个的顶端位于对应的一个凹部31中。上下层散热单元之间设置凹部31以及热管10的顶部置于该凹部31中,即可以使散热器的结构紧凑,又可以使上下层之间实现具有装配关系,是结构稳定。
[0069]优选地,在所述η个散热单元中,位于最底部与所述底板32直接邻接的散热单元的支撑壁32与所述底板32形成为一体,因此,该散热单元的流体通道40形成在底板上。在该优选结构中,第一侧板50和第二侧板60直接与最下层散热单元的支撑壁30连接,而不需要另外设置底板,因此结构更简单。
[0070]优选地,如图5、图6所示,所述第一管道51竖直延伸,该第一管道51被分隔成η个彼此独立的第一分流通道52,每一个第一分流通道52独立地连通对应的一个散热单元的第一端口 ;所述第二管道62竖直延伸,所述第二管道61也被分隔成η个彼此独立的第二分流通道,每一个第二分流通道62独立地连通对应的一个散热单元的第二端口。如此设置后,每一个散热单元的流体通道40独立地连通于一个第一分流通道52和第二分流通道62,各流体通道40内的流体的流速能保持均匀,不会因为各个散热单元所处的上下位置不同而引起流体在不同的流体通道40中分配不均、流速不一致。因而这种结构的散热器散热更加均匀。
[0071]上述方案中,所述第一管道51通过第一内隔壁53而分隔成η个彼此独立的第一分流通道52,所述第二管道61通过第二内隔壁63而分隔成η个彼此独立的第二分流通道62。第一内隔壁53可以是一个壁或者多个壁,根据η的数目来确定,以将第一管道51分成η个彼此独立的第一分流通道52。第二内隔壁63可以为与第一内隔壁53相同的设置。
[0072]优选地,所述第一管道51与外部相通的第一开口 54位于所述第一侧板50的顶部,所述第二管道61与外部相通的第二开口 64位于所述第二侧板60的底部。第一开口 54通常作为冷却液的进口,与第一管道51或每一个第一分流通道52相通,第二开口 64通常作为冷却液的出口,与第二管道61或每一个第二分流通道62相通。
[0073]优选地,所述第一管道51的顶部还设置有除气口 55。除气口 55设置在第一管道51的顶部,用于将散热器中产生的气体排出。
[0074]图7是应用了本发明上述散热器的一种优选发动机系统结构示意图,该发动机冷却系统包括发动机710、副水箱720、第一散热器730以及若干连接管路,其中,发动机710包括发动机进水口 711、发动机第一出水口 712、发动机除气口 713以及第一节温器714 ;副水箱720包括副水箱进水口 721和副水箱出水口 722 ;第一散热器730为以上所述的具有第一开口 54和第二开口 64以及除气口 55的散热器,其中,所述第一散热器730位于所述发动机710的第一侧,所述发动机第一出水口 712和所述第一散热器730的第一开口 54相通,所述发动机进水口 711分别与所述第一散热器730的第二开口 64和所述副水箱出水口722相通,所述副水箱进水口 721分别与发动机除气口 713和所述第一散热器的除气口 55相通。第一节温器714根据冷却液温度来控制打开或关闭发动机出水口 712与第一开口 54之间的连接管路。
[0075]发动机710中的冷却液在水泵的压力下,经发动机第一出水口 712进入第一开口54,然后冷却液经第一散热器730散热,从第二开口 64回流至发动机进水口 711。冷却液经过发动机710加热后体积膨胀,产生蒸汽,由第一散热器730顶部的除气口 55以及发动机除气口 713将蒸汽排至副水箱720中。由于冷却液蒸发,冷却系统中会发生冷却液损失,设置副水箱720还可以对系统加水或补水,副水箱720设置在整个冷却系统最高处,以利于排气和补水。由于该发动机冷却系统采用了上述具有热管的散热器,散热器散热效率高,该系统可以降低风扇转速或减小风扇直径,甚至可以取消风扇,因而降低了风扇的震动噪声并减少了风扇的能耗。
[0076]图8是一种进一步改进的发动机冷却系统结构示意图,除具有图7所示的部件和连接关系外,还增加了发动机第二出水口 715、第二节温器716,以及第二散热器740和风扇717。其中,所述第二散热器为740为本发明以上所述的具有第一开口 54和第二开口 64以及除气口 55的散热器,所述第二散热器740位于发动机710的另一侧,所述发动机第二出水口 715和所述第二散热器740的第一开口 54相通,所述发动机进水口 711还和所述第二散热器740的第二开口 64相通,所述副水箱进水口 721还和所述第二散热器740的除气口55相通,第二节温器716根据冷却液温度来控制打开或关闭发动机第二出水口 715与第二散热器为740的第
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