一种分级散热式水冷散热器
技术领域
本实用新型涉及散热器技术领域，特别是涉及一种分级散热式水冷散热器。
背景技术
水冷散热器是将一介质从换热器内部管道流通，管道外侧使用另一介质充分与管道内部介质进行热交换，以达到热交换的目的，广泛应用于发电机组、空调、电子器件、游艇等领域，具有换热效率高，可靠性强等特点。
随着社会的发展，人们对水冷散热器的要求也越来越高，期待能够在保持优异换热性能的基础上，可以进一步降低生产制造成本。现有技术中公开的水冷散热器，较多的仅为换热管上设置的整张联排全铝散热片，换热能力有限，比如对于大型的柴油发动机不能达到良好的散热效果。
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题是提供一种分级散热式水冷散热器，通过铝翅片、铜翅片和换热管混合搭配布置，对高温空气进行分级式冷热交换，提供优异散热效果的同时，有效降低生产升本和产品重量，尤其对于大型的柴油发动机上具有良好的实用效果。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种分级散热式水冷散热器，包括换热芯体，所述换热芯体的两端分别设置有集流室，所述换热芯体包括钢板壳体，所述钢板壳体内设置有换热腔，所述换热腔内设置有一级换热区、二级换热区和支撑结构，所述一级换热区包括两组平行排列的一级换热管组，每一所述一级换热管组包括五排一级换热管，所述一级换热管外垂直均匀套设有铜翅片板，所述一级换热管和所述铜翅片板之间通过胀接连接形式形成过盈配合，所述铜翅片板的分布密度为18张/英寸，所述二级换热区包括两组平行排列的二级换热管组，每一所述二级换热管组包括六排二级换热管，所述二级换热管外垂直均匀套设有铝翅片板，所述铝翅片板的分布密度为22张/英寸，所述二级换热管和所述铝翅片板之间同样通过胀接连接形式形成过盈配合，所述支撑结构包括排布设置在所述一级换热区上方、二级换热区下方及两者之间的支撑管。
优选的，所述钢板壳体包括沿着宽度方向两端设置的侧板和沿着长度方向两端设置的管板，所述管板上对应每一换热管设置有贯穿孔，所述侧板和所述管板之间可拆卸连接。
优选的，所述侧板和相邻所述管板之间设置有密封条。
优选的，每一所述支撑管包括管杆体，每一所述管杆体的两端分别设置有连接头，每一所述连接头和对应所述侧板之间通过螺栓活动连接。
优选的，所述一级换热管和所述二级换热管均采用铜镍合金管。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种分级散热式水冷散热器，通过铝翅片、铜翅片和换热管混合搭配布置，对高温空气进行分级式冷热交换，提供优异散热效果的同时，有效降低生产升本和产品重量，尤其对于大型的柴油发动机上具有良好的实用效果。
附图说明
图1是本实用新型一种分级散热式水冷散热器的结构示意图；
图2是图1去除集流室后的结构示意图；
图3是图2去除一侧的管板和侧板之后的结构示意图，用于体现换热腔内部的结构；
图4是图3中A部放大图，用于体现换热管和翅片板之间的连接方式；
图5是本实用新型中管板的结构示意图，用于体现贯穿孔的排布方式。
附图中各部件的标记如下：
1、集流室；2、钢板壳体；21、侧板；22、管板；23、贯穿孔；24、密封条；3、换热腔；4、一级换热管组；41、一级换热管；5、铜翅片板；6、二级换热管组；61、二级换热管；7、铝翅片板；8、支撑管；81、管杆体；82、连接头；83、螺栓。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例：
如图1和图2所示，一种分级散热式水冷散热器，包括换热芯体，换热芯体为散热器的核心结构部件，换热芯体的两端分别设置有集流室1，通过集流室1传输低温的管程流体。换热芯体包括钢板壳体2，钢板壳体2通常采用碳钢板材质，具有优异的强度和硬度性能。钢板壳体2包括沿着宽度方向两端设置的侧板21和沿着长度方向两端设置的管板22，侧板21和管板22之间可拆卸连接，便于组装和拆卸运输；另外，侧板21和相邻管板22之间设置有密封条24，确保两者之间连接的密封性。
如图3和图4所示，钢板壳体2内设置有换热腔3，换热腔3内设置有一级换热区、二级换热区和支撑结构。一级换热区包括两组平行排列的一级换热管组4，一级换热管组4包括五排一级换热管41，一级换热管41外垂直均匀套设有铜翅片板5，一级换热管41和铜翅片板5之间通过胀接连接形式形成过盈配合，便于批量定制化生产，铜翅片板5的分布密度为18张/英寸。二级换热区包括两组平行排列的二级换热管组6，二级换热管组6包括六排二级换热管61，二级换热管61外垂直均匀套设有铝翅片板7，铝翅片板7的分布密度为22张/英寸，二级换热管61和铝翅片板7之间同样通过胀接连接形式形成过盈配合。一级换热管41和二级换热管61均采用铜镍合金管，具有优良的导热性能。
上述此种设计，一方面用分多级翅片的形式取代了现有技术中整张联排散热片的形式，有效较少了由于自身重量产生的芯体变形异常；另一方面，现有技术中散热器普遍采用全铜翅片或者全铝翅片，全铜翅片虽然导热性能和结构强度较好，但铜的价格昂贵，而全铝翅片虽然价格便宜，但散热性能相比于铜翅片较差，因此本实用新型的此种铜翅片和铝翅片分级复合型芯体，既有效传承了传统水冷散热器的优点，又在原先高造价的基础上降低了材料成本，对采用本实用新型提供的结构进行数据模拟和性能测试，换热性能仅仅下降了3.13％，但总成件重量减少了26.5％，且生产材料成本大大降低，在同类型的散热器市场上更有竞争优势。
如图3、图4和图5所示，支撑结构包括排布设置在所述一级换热区上方、二级换热区下方及两者之间的支撑管8，每一个支撑管8包括管杆体81，每一个管杆体81的两端分别设置有连接头82，每一个连接头82和对应侧板21之间通过螺栓83活动连接，支撑管8的设置结合上述分级翅片的结构设置，进一步确保了换热芯体的强度要求。管板22上设置有贯穿孔23，贯穿孔23的排布对应换热腔3内的换热管组，每一换热管对应设置有贯穿孔23，换热管通过贯穿孔23连通至集流室1。
本实用新型提供的此种芯体结构作为空气冷却器散热时分为两个阶段，第一阶段高温空气(最高达到210多摄氏度)进入换热腔3内，首先接触的是两组一级换热管组4和垂直排布的铜翅片板5，铜翅片区耐高温且传热系数高，第一阶段的空气被冷却到100多摄氏度左右后进入第二阶段；第二阶段的空气通过二级换热管组6和垂直排布的铝翅片板7进行介质冷热交换最终将空气完全冷却达到客户端的要求。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
