CN201107872Y - 空气式热交换器 - Google Patents

Abstract

一种空气式热交换器，包括壳体、设在壳体上的风扇以及设在壳体内的双流道错流式换热芯，换热器中两换热芯在壳体的矩形内部空间中沿长度方向定位设置，两个换热芯将内循环进风口至内循环出风口通过两个换热芯的第一流道以及对应的矩形内部空间串联成内循环空气流道，外循环进风口至外循环出风口通过两个换热芯的第二流道以及对应的矩形内部空间串联成外循环空气流道，内循环空气流道与外循环空气流道逆向布置。本实用新型的换热效率高，运行时产生的噪音低。本实用新型具有结构紧凑、轻巧、高效并小型化等特点。

Description

空气式热交换器

技术领域

本实用新型涉及一种空气式热交换器，具体涉及通信、电子等设备领域中机柜使用的空气式热交换器，即气—气热交换器。

背景技术

通信、电子设备等机柜中放置有大量的电子元器件，这些电子元器件在运行过程中会产生热量，如果热量不能及时、有效地散发，会对这些设备产生损害。目前常用的散热方式为强制对流，该方式使设备或机柜内的空气和环境中的空气发生对流(简单说就是通风)，将设备运行时产生的热量直接通过内外之间空气流动散发到外环境中，但是这种方式只能适用于小型通信、电子设备等。对于大型的通信、电子设备，由于环境中的灰尘，水蒸汽会随着空气的强制对流进入设备之中，在换热过程中，由于水蒸汽的冷凝，灰尘的沉积会使得设备使用期缩短，使用状态不稳定。

中国专利于2007年8月8日公告了一件名称为《热交换器》，专利号为200620017681.3，公告号为CN2932928Y的实用新型专利，该专利提供了一种热交换器，它包括壳体和装在壳体中的叉流换热芯和风道构件，叉流换热芯与壳体通过风道构件形成面向电子设备内部的内循环风道，和面向电子设备的外风道，由于该实用新型的热交换器采用了两个以上的叉流换热芯，并且每个叉流换热芯都对应一个独立的内循环风道和一个独立的外循环风道。该实用新型在壳体和外环境之间仅发生热量的交换，壳体内部是一个密闭的系统，所以外环境中的灰尘、水蒸汽等不会对设备造成损害。但是该实用新型存在的缺陷是，为了加大换热的效果，该实用新型采用了多个叉流换热芯并联的设计，这样随着叉流换热芯数量增加，对应在内循环风道和外循环风道上设置的风扇数目大大增加，风扇数目的增多一方面使得产品成本增加，另一方面会造成机柜内部气流紊乱，反而压降了散热效果。另外，并联设置多个叉流换热芯会造成循环风道设计的困难。

发明内容

本实用新型提供一种空气式热交换器，其目的是要解决现有多个叉流换热芯并联设计带来的结构不合理以及散热效率不高等问题，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种空气式热交换器，包括壳体、设在壳体上的风扇以及设在壳体内的双流道错流式换热芯，所述壳体由一个顶壁、一个底壁、两个侧壁和两个端壁构成矩形内部空间，底壁的一端位置设有内循环进风口及风扇，另一端位置设有内循环出风口及风扇，顶壁的一端位置设有外循环进风口及风扇，另一端位置设有外循环出风口及风扇；

采用偶数个相同的双流道错流式换热芯，每个换热芯为矩形立方体，该矩形立方体由奇数层的第一流道和偶数层的第二流道自下而上或自上而下沿矩形的两个不同对边方向交叉布置，形成互不干扰的双流道错流式空气通道；

各个换热芯在壳体的矩形内部空间中沿长度方向定位设置，其中，各个换热芯上的第一角和第二角这两个对角分别与底壁和顶壁连接，首个换热芯上的第三角与一个端壁连接，尾个换热芯上的第四角与另一个端壁连接，相邻换热芯之间以前面换热芯的第四角与后面换热芯的第三角相互连接，以此将内循环进风口至内循环出风口通过各个换热芯的第一流道以及对应的矩形内部空间串联成内循环空气流道，外循环进风口至外循环出风口通过各个换热芯的第二流道以及对应的内部空间串联成外循环空气流道，内循环空气流道与外循环空气流道逆向布置。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述内循环进风口和内循环出风口设置流量相同的风扇，外循环进风口和外循环出风口同样的设置流量相同的风扇。

2、上述方案中，所述风扇为轴流风扇。

3、上述方案中，所述壳体外围上设有安装法兰，底壁上设有排水口。

4、上述方案中，所述壳体上部还设有防尘板。

5、上述方案中，所述双流道错流式换热芯，换热芯设置两个流道，并且它们之间互相交叉设置，流过两流道的气体相互隔绝。

本实用新型工作原理是：进入换热器冷、热气流被换热芯的换热板隔开，随着冷、热气流的流动，热量通过换热板实现从高温气流向低温气流的传递过程。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、由于本实用新型的双流道错流式换热芯采用串联设计，使得换热路径延长，相应地提高了换热效率。

2、由于本实用新型的换热芯在气流流过时，对气流的摩擦作用小，所以在运行时产生的噪音低。

3、由于本实用新型在串联的两双流道错流式换热芯之间有混合室，使第一次经过换热芯的空气混合后再进入下一个换热芯，换热彻底。

4、由于本实用新型的节约化设计，使得空气式热交换器的结构紧凑、轻巧、高效并小型化。

附图说明

附图1为空气式热交换器外循环示意图；

附图2为空气式热交换器内循环示意图；

附图3为空气式热交换器立体图；

附图4为空气式热交换器的双流道错流式换热芯立体图。

以上附图中：1、壳体；2、轴流风扇；3、换热芯；4、安装法兰；5、防尘板；6、第一角；7、第二角；8、第三角；9、第四角；10、引风室；11、混合室；12、出风室；13、控制板；14、排水口；21、内循环进风口；22、内循环出风口；23、外循环进风口；24、外循环出风口；31、顶壁；32、底壁；33、端壁。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：参见附图1、附图2和附图3所示，一种空气式热交换器，包括壳体1、设在壳体1上的轴流风扇2以及设在壳体1内的双流道错流式换热芯3，所述壳体1由一个顶壁31、一个底壁32、两个侧壁和两个端壁33构成矩形内部空间，底壁32的一端位置设有内循环进风口21及两个轴流风扇2，另一端位置设有内循环出风口22及两个轴流风扇2，顶壁31的一端位置设有外循环进风口23及两个轴流风扇2，另一端位置设有外循环出风口24及两个轴流风扇2，前述的轴流风扇2的型号相同。壳体1外围上固接安装法兰4，壳体1的上部设有防尘板5，底壁32设有冷凝水的排水口14，前侧壁的外表面上设有风扇的控制板13。

参见附图1、附图2和附图4所示，空气式热交换器采用两个相同的双流道错流式换热芯3，每个换热芯3为矩形立方体，该矩形立方体由奇数层的第一流道和偶数层的第二流道自上而下沿矩形的两个不同对边方向交叉布置，形成互不干扰的双流道错流式空气通道。

参见附图1和附图2所示，两个换热芯3在壳体1的矩形内部空间中沿长度方向定位设置，其中，两个换热芯3上的第一角6和第二角7分别与底壁32和顶壁31连接，首个换热芯3上的第三角8与一个端壁33连接，尾个换热芯3上的第四角9与另一个端壁33连接，两个相邻的换热芯3之间以前面换热芯3的第四角9与后面换热芯3的第三角8相互连接，以此将内循环进风口至内循环出风口通过两个换热芯3的第一流道和对应的内部空间即引风室10、混合室11和出风室12串联成内循环空气流道，外循环进风口至外循环出风口通过两个换热芯3的第二流道和对应的内部空间即引风室10、混合室11和出风室12串联成外循环空气流道，内循环空气流道与外循环空气流道逆向布置。

本实用新型在工作时，机柜内的空气和外环境的空气通过空气式热交换器的两相互隔绝的流道逆向循环流动，通过流道内两种空气的热量交换，将通信设备产生的热量带到外环境中，同时保持机柜与外部环境的独立。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1、一种空气式热交换器，包括壳体(1)、设在壳体(1)上的风扇(2)以及设在壳体(1)内的双流道错流式换热芯(3)，其特征在于：所述壳体(1)由一个顶壁(31)、一个底壁(32)、两个侧壁和两个端壁(33)构成矩形内部空间，底壁(32)的一端位置设有内循环进风口(21)及风扇(2)，另一端位置设有内循环出风口(22)及风扇(2)，顶壁(31)的一端位置设有外循环进风口(23)及风扇(2)，另一端位置设有外循环出风口(24)及风扇(2)；

采用偶数个相同的双流道错流式换热芯(3)，每个换热芯(3)为矩形立方体，该矩形立方体由奇数层的第一流道和偶数层的第二流道自下而上或自上而下沿矩形的两个不同对边方向交叉布置，形成互不干扰的双流道错流式空气通道；

各个换热芯(3)在壳体(1)的矩形内部空间中沿长度方向定位设置，其中，各个换热芯(3)上的第一角(6)和第二角(7)这两个对角分别与底壁(32)和顶壁(31)连接，首个换热芯上的第三角(8)与一个端壁(33)连接，尾个换热芯(3)上的第四角(9)与另一个端壁(33)连接，相邻换热芯(3)之间以前面换热芯(3)的第四角(9)与后面换热芯(3)的第三角(8)相互连接，以此将内循环进风口(21)至内循环出风口(22)通过各个换热芯(3)的第一流道以及对应的内部空间串联成内循环空气流道，外循环进风口(23)至外循环出风口(24)通过各个换热芯(3)的第二流道以及对应的矩形内部空间串联成外循环空气流道，内循环空气流道与外循环空气流道逆向布置。

2、根据权利要求1所述的空气式热交换器，其特征在于：内循环进风口(21)和内循环出风口(22)设置流量相同的风扇(2)；外循环进风口(23)和外循环出风口(24)设置流量相同的风扇(2)。

3、根据权利要求1或2所述的空气式热交换器，其特征在于：所述风扇(2)为轴流风扇。

4、根据权利要求1所述的空气式热交换器，其特征在于：所述壳体(1)外围上设有安装法兰(4)，底壁(32)上设有排水口(14)。

5、根据权利要求1所述的空气式热交换器，其特征在于：所述壳体(1)上部还设有防尘板(5)。

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