模塊化熱管空氣熱交換器的製作方法

2023-07-24 03:54:11

專利名稱：模塊化熱管空氣熱交換器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種熱管空氣熱交換器，具體指的是一種由若干熱管散熱模塊排列 組合構成熱交換器芯的模塊化熱管空氣熱交換器。
背景技術：
熱管空氣熱交換器的功能是在冷熱空氣相互隔離的條件下，利用熱管內部的工質 相變和外部溫差，將一端的熱能不斷傳導到另一端。冷空氣通過熱管一端外的翅片的熱傳 導不斷將熱管另一端內部的熱量帶走，熱管另一端不斷吸收翅片傳導過來的熱能，完成了 使另一端的熱空氣源降溫的效果。熱管空氣交換芯，一般都是由數根熱管並在其兩端裝配 有一定數量的翅片組成。傳統的熱管交換芯有如下幾個弱點
1)翅片的形狀要根據每個交換器的尺寸而定製，開模具試製和生產的時間長、成本
尚；
2)冷熱端的隔離板必須根據應用要求設計定製；
3)翅片和隔離板的裝配必須採用機械方式同時裝配完成；
4)冷熱端兩側的翅片比例不能調節，風道不能靈活調整；
5)對常用大功率的熱交換器或者是小型但形狀為狹長的，由於翅片面積大，翅片採用 的材料就要更厚，交換器的熱傳導效率較低、整體重量較重。常見的熱管熱交換器和翅片型熱交換器產品一樣，產品規格品種少，其外形和功 率不能調整。對於那些外形變化多、產品批量少的領域很難得到廣泛的應用。對於大功率 的熱交換器，模具越大，開發精確度和複雜度越高，模具的成本也呈幾何級數增加，如果 批量不是足夠大的情況下，模具成本很難攤薄.因而熱管空氣熱交換器的應用領域受到極 大的限制。

發明內容
本發明的目的是根據上述現有技術的不足之處，提供一種模塊化熱管空氣熱交換 器，該交換器提供一種標準的熱管散熱模塊，體積小，通過排列組合，能裝配成各種尺寸和 不同功率的熱交換器芯，適用於換熱功率大的各類室內外密閉機櫃，克服了常見熱管熱交 換器的產品需要定製、通用性不強的弱點。本發明的實現由以下技術方案完成
一種模塊化熱管空氣熱交換器，主要由熱交換器殼、熱交換器芯和風扇組成，所述熱交 換器芯包括行列組合的若干熱管散熱模塊、若干隔離條以及隔離條支架，所述熱管散熱模 塊由一組熱管和熱管上間隔分布的散熱翅片構成，所述若干隔離條安裝於熱管散熱模塊的 散熱翅片上，在熱交換器芯中銜接構成完整封閉隔離平面，並連接固定所述行列組合的若 乾熱管散熱模塊，所述若干隔離條的兩端由隔離條支架固定。上述熱交換器殼內由所述的封閉隔離平面分隔成兩個空氣腔室；
上述熱管散熱模塊中熱管組成彎曲狀，熱管散熱模塊截面呈L形或弧形；上述單個熱管散熱模塊兩側各連接有一隔離條，所述兩側的隔離條吻合銜接； 上述隔離條兩側開設有若干半閉合孔，所述半閉合孔孔徑與熱管孔徑匹配； 上述隔離條兩側具有梯形契口； 上述熱交換器芯兩邊側的隔離條截面呈L形。本發明的優點是，克服了常見熱管熱交換器的產品需要定製、通用性不強的弱點， 熱管散熱模塊體積小，其翅片可選用更薄更輕的金屬材料，從而熱傳導效率更高，且成本 低，重量輕。熱交換器的應用設計更靈活，製作工藝簡單，可大大降低開發和生產成本，利於 各種批量較小的產品的生產。附圖概述


圖1為現有技術熱管熱交換器結構示意圖； 圖2為本發明熱交換器的熱管散熱模塊結構示意圖； 圖3為熱管散熱模塊主視剖視圖； 圖4為熱管散熱模塊側視剖視圖； 圖5為截面呈彎弧狀的熱管散熱模塊側視剖視圖； 圖6為隔離條的結構示意圖； 圖7為隔離條的截面剖視圖； 圖8為L形隔離條的結構示意圖； 圖9為L形隔離條的截面剖視圖； 圖10為隔離條支架的結構示意圖； 圖11為組裝後的熱交換器芯結構示意圖； 圖12為組裝後的模塊化熱管空氣熱交換器結構示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖通過實施例對本發明特徵及其它相關特徵作進一步詳細說明，以便 於同行業技術人員的理解
附圖1-12中標號1-12表示的是熱管1、散熱翅片2、隔離板3、熱管散熱模塊4、隔離條 5、半閉合孔6、梯形契口 7、L形隔離條8、隔離條支架9、熱交換器芯10、熱交換器殼11、空 氣腔室12。如圖1所示為現有技術熱管熱交換器結構示意圖，由熱管1、散熱翅片2和隔離板 3組成，其冷熱端的隔離板必須根據應用要求設計定製，冷熱端的隔離板必須根據應用要求 設計定製，翅片和隔離板的裝配必須採用機械方式同時裝配完成，缺點不一而足。本發明設計一種標準的熱管散熱模塊，採用這種模塊就能裝配成各種尺寸和不 同功率的熱交換器。如圖2-4為本發明熱交換器的熱管散熱模塊結構示意圖，由圖2-4可 見，熱管散熱模塊4由一組(1-n根)平行排列熱管1和熱管上間隔分布的散熱翅片2構成， 模塊體積設計較小，其翅片可選用更薄更輕的金屬材料，從而熱傳導效率更高，且成本低， 重量輕。為組裝多個熱管散熱模塊，本發明設計一種稱之「隔離條」的裝配件，隔離條5安 裝於熱管散熱模塊的散熱翅片上，圖6-7為隔離條的結構示意圖。如圖6-7所示，隔離條5 兩側開設有若干半閉合孔6，其孔徑與熱管1孔徑相匹配，隔離條兩側具有梯形契口 7，單個
4熱管散熱模塊兩側各連接有一隔離條，兩側的隔離條吻合銜接。圖10為隔離條支架的結構 示意圖，多個隔離條的兩端均固定在隔離條支架9上。在組裝時，在排列組合的標準熱管散熱模塊中，每二列模塊間採用風道隔離條。隔 離條的兩側邊緣開有與熱管等外徑的半孔，孔間距離與翅片所開孔等距。二塊隔離條銜接 後模塊中的熱管可從孔中穿過。隔離條兩側的形狀為梯形契口，以保證隔離條相連接時的 密閉性。為便於銜接，裝配時，安裝於熱管散熱模塊的散熱翅片上，藉助模塊上二側翅片的 固定作用，使隔離條的連接部位能緊密吻合。再通過兩端支架的固定，也起到對模塊的固定 作用。模塊二端被隔離條分隔兩個相互獨立的空腔12，一端作為冷空氣腔，另一端作為熱 空氣腔。當採用普通型熱管制作的熱管模塊時，還可以在冷熱空腔的分隔部位彎曲，即熱 管組成彎曲狀，使一端與另一端形成10° -20°水平夾角，模塊的橫側面呈L形或弧形，如 圖5所示的截面呈彎狀的熱管散熱模塊側視剖視圖。當熱交換器的應用需要模塊採用水平 放置時，就可以採用L形的模塊。這時，熱管的冷凝端水平位置就高於熱管的蒸發端，可以 充分發揮出熱管的換熱效率。在熱交換器模塊排列的起始和終止部位，即熱交換器芯的兩邊側，採用L型隔離 條進行隔離處理。L型隔離條8僅有一側與另一隔離條銜接，另一側的功能是與熱交換器外 殼11起固定作用，見圖8-9所示的L形隔離條的結構示意圖。組裝時，參照圖11、圖12，為裝配好的熱交換器芯10和模塊化熱管空氣熱交換器 的結構示意圖。其中，熱管交換芯一共採用了六個模塊，分成二排，每排三個模塊。通過散 熱翅片上安裝的三塊隔離條，其中兩條L型隔離條，銜接組成隔離平面，一臺由六個模塊組 成的熱交換器芯就組裝完成。再將其安裝到熱交換器殼11中，裝上配套的風扇等配件，熱 管空氣熱交換器就裝配出來了，如圖12所示。本發明的優點在於，模塊化結構簡化了熱管交換器生產工藝，降低了採用熱管交 換器的門檻，熱管交換器應用範圍得到廣泛提高。同時在滿足散熱功率要求下，熱交換器 的結構和形狀可以根據設備留有的空間進行靈活應用設計。與傳統熱管熱交換器相比，其 單位體積和重量都要更小，換熱效率更高，且成本低。而且熱交換器的散熱功率不受限制， 散熱模塊可以隨著散熱功率需求的增大而增加。另外，模塊長度的調節也很便利，只要調整 熱管長度即可，就能滿足製造各種不同功率的熱交換器的需要。
權利要求
一種模塊化熱管空氣熱交換器，主要包括熱交換器殼、熱交換器芯和風扇，其特徵在於所述熱交換器芯由至少兩個熱管散熱模塊通過排列組合構成，所述熱管散熱模塊上安裝有隔離條，所述隔離條在熱交換器芯中銜接構成完整封閉隔離平面。
2.如權利要求1所述的一種模塊化熱管空氣熱交換器，其特徵在於所述熱管散熱模塊 由若干熱管以及熱管上間隔分布的散熱翅片構成，所述隔離條安裝於散熱翅片上。
3.如權利要求2所述的一種模塊化熱管空氣熱交換器，其特徵在於所述熱管散熱模塊 上的若干熱管排列成一直線，與熱管散熱模塊兩側向平行。
4.如權利要求2所述的一種模塊化熱管空氣熱交換器，其特徵在於所述熱管散熱模塊 中熱管組成彎曲狀，熱管散熱模塊截面呈L形或弧形。
5.如權利要求1所述的一種模塊化熱管空氣熱交換器，其特徵在於所述熱交換器芯還 包括兩塊隔離條支架，分別安裝固定於所述隔離條的兩端。
6.如權利要求1所述的一種模塊化熱管空氣熱交換器，其特徵在於所述隔離條組成的 封閉隔離平面將所述熱交換器殼內空間分隔成兩個腔室。
7.如權利要求1所述的一種模塊化熱管空氣熱交換器，其特徵在於所述單個熱管散熱 模塊兩側各安裝有一隔離條，隔離條之間吻合銜接。
8.如權利要求1所述的一種模塊化熱管空氣熱交換器，其特徵在於所述隔離條兩側開 設有若干半閉合孔，所述半閉合孔孔徑與熱管孔徑匹配。
9.如權利要求1所述的一種模塊化熱管空氣熱交換器，其特徵在於所述隔離條兩側設 置有梯形契口。
10.如權利要求1所述的一種模塊化熱管空氣熱交換器，其特徵在於所述熱交換器芯 兩邊側的隔離條截面呈L形。
全文摘要
本發明涉及一種熱管空氣熱交換器,具體指的是一種由若干熱管散熱模塊排列組合構成熱交換器芯的模塊化熱管空氣熱交換器。主要由熱交換器殼、熱交換器芯和風扇組成，熱交換器芯包括行列組合的若干熱管散熱模塊、若干隔離條以及隔離條支架，熱管散熱模塊由一組熱管和熱管上間隔分布的散熱翅片構成，隔離條安裝於熱管散熱模塊的散熱翅片上，在熱交換器芯中銜接構成完整封閉隔離平面，並連接固定行列組合的若干熱管散熱模塊，隔離條的兩端由隔離條支架固定。本發明克服了常見熱管熱交換器的產品需要定製、通用性不強的弱點，熱傳導效率更高，成本低、重量輕、設計更靈活、製作工藝簡單。
文檔編號F28D15/02GK101922878SQ20101025093
公開日2010年12月22日 申請日期2010年8月11日 優先權日2010年8月11日
發明者丁勤政, 葉建忠, 鄔曉瑾 申請人:上海貝電實業股份有限公司