CN200976724Y - 一种通讯机柜的热交换器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种通讯机柜(1)的热交换器，该热交换器包括内循环风机(2)、外循环风机(3)和换热器芯体(4)，其中，换热器芯体(4)设置在内循环风机(2)和外循环风机(3)之间，且该换热器芯体(4)包括若干块隔板(43)、若干个密封装置(45)、两个出风口(41、42)和翅片(44)，其中，密封装置(45)设置在换热器芯体(4)中相应的两个隔板(43)的开口端(432)上，翅片设置在相邻隔板(43)之间并与隔板相连接。采用这样的结构以后，由于翅片的使用，无需增加装置的体积，即可使得换热面积得到大大的增加；此外，翅片上的波纹带还能增加扰流，从而能够显著提高换热性能。

Description

一种通讯机柜的热交换器

技术领域

本实用新型涉及一种热交换器，尤其涉及一种通讯机柜的热交换器。

背景技术

随着现代通讯技术的飞速发展，通讯机柜内部安装的电子元器件的数量和功耗一直在不断的增加，相应的，机箱内的温度不可避免的在不断升高。众所周知，电子元器件的工作稳定性和寿命受温度的影响较大，因此，散热问题成为通讯技术发展需要首先解决的问题之一。现有技术下的热交换器主要包括内循环风机、外循环风机和换热器芯体，换热器芯体上还设有出风口和隔板，隔板之间通过机械扣合或胶接方式连接。工作时，通过风机使机柜内部的空气和机柜外部的空气分别形成两个独立且相互逆流的空气循环，从而使热空气和冷空气通过换热器芯体上的隔板进行热交换。

这种热交换器有效防止了湿空气及灰尘进入服务器的机箱内，充分的保护了服务器内部的电子元器件，而且还具有结构简单、工艺性好及重量轻等优点。但是，现有技术下的这种逆流热交换器存在配合零件尺寸要求高，加工复杂，单位体积内换热面积有限等缺点，从而导致生产不便、换热效果不佳等问题，难以适应通讯技术发展的要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种通讯机柜的热交换器，具有较大的换热面积，从而有效提高换热效果。

为了解决前述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：它包括内循环风机、外循环风机和换热器芯体，其中，换热器芯体设置在内循环风机和外循环风机之间，且该换热器芯体包括翅片、若干块隔板、若干个密封装置和两个出风口，其中，密封装置设置在换热器芯体中相应的两个隔板之间，两个出风口则分别位于所述的通讯机柜的内部和外部，翅片设置在相邻隔板之间并与隔板相连接。

采用这样的结构以后，由于翅片的使用，在无需增加装置的体积下，即可使得换热面积得到大大的增加。

在相邻的两块隔板上呈相对方向各设置了一块翅片，且该两块翅片之间从垂直隔板的方向上看有重合部分。所述的翅片是通过氮气保护钎焊或真空钎焊的方式焊接在所述的隔板上的。采用这两种焊接工艺能使得翅片与隔板之间的热阻降到最低，而两块翅片之间的重合设计，使有效热交换面积更大，内外气流热交换得到更合理的匹配，从而使得换热性能提升至极限。

所述的翅片外形为矩形、梯形或平行四边形。采用矩形翅片可以有效降低流道长度，减轻装置的重量；采用梯形翅片则有效增大翅片的重合度，使得气流更为顺畅；而采用平行四边形翅片则不仅可以增大翅片的重合度，使气流更为顺畅，同时亦可以减轻装置的重量，使匹配更为合理。

所述的翅片形式为三角形、矩形、人字形、锯齿形，可通过改变翅片形式，达到不同的换热性能。

所述的密封装置是通过焊接或粘接的方式与隔板相连接。所述的密封装置包括支撑构件和导流构件，其中，支撑构件与导流构件的内侧相连接，导流构件的一个端面呈流线形，另一端的两侧则与所述的隔板的开口端相连接。采用这样的结构以后，增大了换热器的迎风面积，同时也减小了进气阻力，使换热效果达到最佳。

作为密封装置的另一种实施方案，所述的密封装置是将相邻两块隔板的开口端以相对的方向弯折，通过焊接将该两个开口端封闭或设置相应形状的密封件粘接在该两个开口端上。这种密封装置具有节省材料，使整个装置结构更紧凑的优点。

作为密封装置的再一种实施方案，所述密封装置的一个端面加工成流线形，另一个端面开有供隔板插入的槽。

所述隔板的封闭端为方形或流线形，且所述的若干块隔板是一体成形的整体，从而形成若干个封闭端。这就在很大程度上解决了现有技术中密封的问题。而且还可通过改变长度满足不同的散热需求。

附图说明

下面根据附图及具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细说明。

图1是本实用新型的工作原理图；

图2是本实用新型中芯体的结构示意图；

图3是图2中A向的局部剖面示意图；

图4是本实用新型中隔板的一种结构示意图；

图5是图4的正视图；

图6是本实用新型中隔板的另一种结构示意图；

图7是图6的左视图；

图8是本实用新型中密封装置的第一种实施方式的结构示意图；

图9是图8剖视图；

图10是本实用新型中密封装置的第二种实施试的结构示意图；

图11是图10的剖视图；

图12是本实用新型中密封装置的第三种实施方式的结构示意图；

图13是图12的剖视图；

图14是本实用新型中密封装置的第四种实施方式的结构示意图；

图15是图14的正视图；

图16是本实用新型中密封装置的第五种实施方式的结构示意图；

图17是图16的剖视图；

图18是本实用新型中密封装置的第六种实施方式的结构示意图；

图19是图18的剖视图；

图20是本实用新型中密封装置的第七种实施方式的结构示意图；

图21是图20的剖视图；

图22是本实用新型中密封装置的第八种实施方式的剖视图；

图23是本实用新型中密封装置的第九种实施方式的结构示意图；

图24是本实用新型中密封装置的第十种实施方式的装配示意图；

图25至图27分别是本实用新型中翅片的三种外形示意图；

图28至图30分别是图25至图27中三种翅片的装配示意图。

图31至图34分别是本实用新型中翅片波纹的四种形式示意图；

具体实施方式

如图1、2和3所示的通讯机柜1的热交换器，它安装在通讯机柜1一侧的中间位置，并使该热交换器的一部分设置在所述的通讯机柜1的内部，另一部分则设置在所述的通讯机柜1外部。该热交换器包括内循环风机2、外循环风机3和换热器芯体4，其中，换热器芯体4设置在内循环风机2和外循环风机3之间。

该换热器芯体4包括一个外壳，在外壳左侧下方开有出风口42，该出风口42位于所述的通讯机柜1的内部，作为内部空气循环的出风口；而在外壳右侧上方则开有出风口41，该出风口41于所述的通讯机柜1的外部，作为外部空气循环的出风口。外壳里设置了若干块相互平行排列并相互连接的隔板43，从而在纵向和横向均形成了若干个开口端432(如图4所示)。使用密封装置45将数个隔板43在左侧形成的开口端以间隔的方式进行封堵，再使用密封装置45将与前述被封堵的开口端相连接的形成于隔板43上部的开口端进行封堵；相应的，以与前述已被封堵的开口端相互交错的方式，将右侧和下部相应的开口端封堵。这样外循环风机3从换热器芯体4底端送入的风就可流过一个相对封闭的空间后从设在外壳右上侧的出风口41流出，完成外循环过程；而内循环风机2将通讯机柜1内部的热空气从换热器芯体4的顶部送入，同样经过一个相对封闭的空间后从设在外壳左下侧的出风口42流出(上述气流流动的方向如图1中的箭头方向所示)。这样就实现了内、外空气循环的独立进行，有效防止了通讯机柜1外部的湿空气或灰尘进入通讯机柜1内部；此外，由于内、外空气循环是以相互交错而且逆流的方向进行，从而具有最佳的换热效果。

为了增大热交换器的二次换热面积，在所述的换热器芯体4还设置了翅片44。在本实施方式中，相邻的两块隔板43之间设置了一块翅片44，且应保证从垂直隔板43的方向看，安装在同一块隔板43的两个相对面上的这两块翅片44之间有重合部分441(参见图28至图30)，以使得冷、热气流热交换具有良好的匹配关系，气流流场分布更佳合理，有效改善换热效果，降低气流阻力；所述的翅片44是通过氮气保护钎焊或真空钎焊等硬钎焊的方式焊接在所述的隔板43上的，这种焊接方式不但能使两者的连接更坚固，抗腐蚀能力增强，更重要的是可以使接触热阻降到最低，从而有效提高导热的效果。如图25至图27所示，所述的翅片的外形44可以做成矩形、梯形或平行四边形等形状。此外，翅片44可采用不同形式，如图31至34所示，可根据需要设计成三角形、矩形、人字形、锯齿形等形状。为了进一步增强换热效果，在所述的翅片上还可增加百叶窗、凸筋等扰流结构，这样能增加扰流，从而能够进一步提高换热性能。

密封装置45的第一种实施例，如图8和9所示，密封装置45包括支撑构件451和导流构件452，此两构件均采用金属材料。其中，导流构件452的一个端面加工成流线形，这样增大了换热器的迎风面积，同时也减小了进气阻力，使换热效果达到最佳；支撑构件451通过焊接等方式安装在所述的导流构件452内，该支撑构件451能起到防止导流构件452变形，增加其强度的作用。安装时，以流线形端面朝外的方向将密封装置45插入两相邻隔板43之间，然后通过焊接等方式将导流构件452与隔板43焊接在一起。

密封装置45的第二种实施例，如图10和11所示，是将第一种实施例中的焊接方式改为用胶粘接的方式。

密封装置45的第三种实施例，如图12和13所示，采用塑料或橡胶等材料制成，一个端面加工成流线形，另一个端面开有供隔板43插入的槽453。采用这种结构能够有效降低成本，且量产工艺性好。安装时，以流线形端朝外的方式将密封装置45的插槽453插设于两个相邻隔板43上，然后通过粘接的方式与隔板43连接。

作为密封装置45的第四种实施例，是对第一种实施例的改进。如图14和15所示，为了使得安装更为方便、快捷，可先计算隔板43须密封的开口端432的数量，然后将相同数量的导流构件452做成一体成形的整体，再将相应的支撑构件451用焊接等方式装入相应的导流构件452内。

作为密封装置45的第五种实施例，如图16和17所示，所述的密封装置45采用实芯金属材料制成，一端呈流线形。安装时以流线形端朝外的方式插入两相邻隔板43之间，然后通过焊接等方式将导流构件452与隔板43焊接在一起。这种实芯密封装置具有焊接质量好的优点。作为密封装置45的第六种实施例，如图18和19所示，所述的密封装置45采用的是异形管材，这样可以改善量产的工艺性，并能有效降低重量。

所述的密封装置45可以采用直接弯折而成的方式，密封装置45的第七种实施例，是弯折成如图20和21所示的形状；而密封装置45的第八种实施例则是弯折成如图22所示的形状。这两种弯折而成的密封装置可以有效减少装配零件的数量。

如图23所示，密封装置45的第九种实施例是通过结合隔板43自身的结构改变来形成的。先将相邻两块隔板43的开口端432朝相对的方向冲压，使其弯折，然后通过焊接将该开口端432封闭。

作为密封装置45的第十种实施例，如图24所示，该密封装置45亦是先将相邻两块隔板43的开口端432朝相对的方向冲压，使其弯折。然后，另外加工出与冲压弯折后的开口端432的形状相适应的密封件433粘接在该开口端432上实现密封。

作为本实用新型的进一步改进，所述的若干块隔板43是一体成形的整体，其呈波浪状弯折，从而可以直接形成若干个封闭端431，这就省去了部分密封的工作，简化了加工过程，当然也就解决这部分密封难的问题。根据需要，如图4至7所示，该封闭端431可制成方形或流线形。经实验证明，在同种热耗，同种风机功耗工况下，采用本实用新型结构的样机比现有技术结构的样机总传热热阻可降低30～40％，显著地改善了换热效果。

Claims (10)

1、一种通讯机柜(1)的热交换器，它包括内循环风机(2)、外循环风机(3)和换热器芯体(4)，其中，换热器芯体(4)设置在内循环风机(2)和外循环风机(3)之间，且该换热器芯体(4)包括若干块隔板(43)、若干个密封装置(45)、两个出风口(41、42)，其中，密封装置(45)设置在换热器芯体(4)中两个相邻隔板(43)形成的相应的开口端(432)上，从而可以在所述的通讯机柜(1)的内部和外部形成若干个相对封闭的空气流道；两个出风口(41、42)则分别位于所述的通讯机柜(1)的内部和外部，其特征在于：所述的换热器芯体(4)还包括翅片(44)，该翅片设置在相邻隔板(43)之间并与隔板相连接。

2、根据权利要求1所述的通讯机柜(1)的热交换器，其特征在于：所述的翅片(44)是通过氮气保护钎焊或真空钎焊的方式焊接在所述的隔板(43)上的。

3、根据权利要求1或2所述的通讯机柜(1)的热交换器，其特征在于：所述的翅片(44)与相邻翅片之间从垂直隔板的方向上看有重合部分(441)。

4、根据权利要求3所述的通讯机柜(1)的热交换器，其特征在于：所述的翅片外形(44)为矩形、梯形或平行四边形；翅片(44)形式可为三角形、矩形、人字形或锯齿形。

5、根据权利要求1所述的通讯机柜(1)的热交换器，其特征在于：所述的密封装置(45)包括支撑构件(451)和导流构件(452)，其中，支撑构件(451)与导流构件(452)的内侧相连接；导流构件(452)的一个端面呈流线形，另一端则与所述的隔板(43)的开口端(432)相连接。

6、根据权利要求5所述的通讯机柜(1)的热交换器，其特征在于：所述的密封装置(45)是通过焊接或粘接的方式与隔板(43)的开口端(432)相连接；所述的支撑构件(451)和导流构件(452)之间亦通过焊接或粘接的方式连接。

7、根据权利要求6所述的通讯机柜(1)的热交换器，其特征在于：所述的密封装置(45)是将相邻两块隔板(43)的开口端(432)以相对的方向弯折，通过焊接将该开口端(432)封闭或设置相应形状的密封件(433)粘接在该开口端(432)上密封。

8、根据权利要求1所述的通讯机柜(1)的热交换器，其特征在于：所述密封装置(45)的一个端面加工成流线形，另一个端面开有供隔板43插入的槽453。

9、根据权利要求1所述的通讯机柜(1)的热交换器，其特征在于：所述的若干块隔板(43)是一体成形的整体，从而形成若干个封闭端(431)。

10、根据权利要求9所述的通讯机柜(1)的热交换器，其特征在于：所述隔板(43)的封闭端(431)为方形或流线形。

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