專利名稱：扁平式熱管換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及換熱器，具體涉及一種扁平式熱管換熱器。該扁平式熱管換熱 器特別適用于戶外電力、通訊或電氣控制機拒等密閉空間的降溫散熱，以及對 使用空調(diào)的場所的節(jié)能換氣。
背景技術(shù)：
在電力、通訊或電氣等行業(yè)，廣泛使用到控制機拒，為了防止潮氣、灰塵、 有害氣體進入機拒，機拒通常對外封閉，在運行中因機拒中器件自身發(fā)出熱量 或者戶外陽光照射，機拒中溫度會不斷升高，如不及時散熱勢必會影響機拒中 器件的正常工作，因此在電力、通訊或電氣控制機拒中需配置專門的換熱器對 才幾拒內(nèi)空氣散熱。
另一方面，在使用空調(diào)的場所，如商場、辦公室、醫(yī)院、住宅等，無論是 夏天制冷，還是冬天制熱，如果緊閉窗門，有利于保持室內(nèi)溫度，但這時室內(nèi) 的空氣會逐漸污蝕，令人產(chǎn)生倦意，并不利健康。如果直接開窗、開門或用排 風(fēng)扇換氣可使室內(nèi)空氣保持清新，但隨之會導(dǎo)致冷量和熱量的流失。若采用一 種換熱器將室內(nèi)污蝕的空氣與室外新鮮的空氣進行熱交換，這樣室外的新鮮空 氣在夏天就會預(yù)冷后進入室內(nèi)，在冬天會預(yù)熱后進入室內(nèi)，從而減少冷量(或 熱量)的損失，達到換氣又節(jié)能的效果。
在目前換熱器中，從性能上能滿足以上兩種使用場合要求的產(chǎn)品有板翅式 換熱器、錯流板式換熱器以及熱管換熱器。板翅式換熱器制作工藝復(fù)雜，耗材 多，重量又重，制作成本高導(dǎo)致售價高，將其用于上述兩種場合基本不可行。
而錯流板式換熱器的結(jié)構(gòu)可參見中國專利公告于2009年4月1日公開的，公 告號為CN201215454的實用新型專利，它具有質(zhì)輕、體積小、生產(chǎn)工藝簡單， 制作成本低的優(yōu)勢，適用于上述兩種使用場合，但是它具有溫度梯度的損失， 其換熱效率仍有限，并且它需在熱交換雙方有一定溫差(At較大)的條件下 才能正常工作，如夏天室外溫度高達45。C以上，而控制機拒中溫度在50°C, 此時錯流板式換熱器就不能正常工作了。而熱管換熱器結(jié)構(gòu)如附圖l所示，由 十幾或幾十^^艮截面為圓形的熱管21、多塊換熱片22以及中間隔4反23組成， 換熱片22及中間隔板23層層相距排列，中間隔板23位于中間位置，各換熱 片22間形成風(fēng)道24,十幾或幾十根熱管21陣列排列且垂直貫穿換熱片22及 中間隔板23,熱管21與換熱片22間通過脹管或焊接的方式固定，保證兩者間接觸傳熱。使用時，以隔熱板為界一側(cè)作為冷凝端，另一側(cè)作為蒸發(fā)端。上 述熱管換熱器目前應(yīng)用于電焊機等電器設(shè)備上散熱，因其采用熱管技術(shù)，其換
熱效率比錯流板式換熱器要高，但是，它仍存在以下不足
1、 因采用多達幾十根的獨立熱管，每根熱管獨立封裝，其制作成本高，
并且眾多熱管的封裝質(zhì)量也不易保征；
2、 在將熱管與換熱片組裝時，若以脹管方式則兩者間熱阻大影響換熱效 率，而若以焊接方式則限制了焊料及熱管中工質(zhì)液體的選擇，選擇不當，焊接 時的高溫即會導(dǎo)致熱管的爆裂；
3、 因釆用陣列排列的截面圓形的熱管，風(fēng)道較長，且熱管占用風(fēng)道的截 面積較多，使風(fēng)阻增加，為此所配風(fēng)機功率也需加大，能耗增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設(shè)計一種扁平式熱管換熱器，以解決制作成本降低、封裝 質(zhì)量的保證、換熱效率近一 步提高以及降能耗的技術(shù)問題。
為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 一種扁平式熱管換熱器，包 括中間氣液分離室、位于中間氣液分離室上側(cè)的冷凝單元以及位于中間氣液分 離室下側(cè)的蒸發(fā)單元；
所述冷凝單元由集氣管、冷凝扁管組、換熱片以及輸氣管組成，所述集氣 管相距設(shè)于中間氣液分離室的上側(cè)；所述冷凝扁管組由排列成行的連接在集氣 管與中間氣液分離室頂部間的多根金屬扁管構(gòu)成，各金屬扁管以扁平面相對， 其相對扁平面間連接所述換熱片形成冷端多層換熱風(fēng)道；所述輸氣管連接在集 氣管與中間氣液分離室之間；
所述蒸發(fā)單元由集液管、蒸發(fā)扁管組、換熱片以及輸液管組成，所述集液 管相距設(shè)于中間氣液分離室的下側(cè)，所述蒸發(fā)扁管組由排列成行的連接在集液 管與中間氣液分離室頂部間的多根金屬扁管構(gòu)成，且各金屬扁管以扁平面相 對，其相對扁平面間連接所述換熱片形成熱端多層換熱風(fēng)道；所述輸液管連接 在集液管與中間氣液分離室之間；
所述中間氣液分離室內(nèi)對應(yīng)頂部的各冷凝扁管組金屬扁管的管口下方設(shè) 橫向擋板，以此在中間氣液分離室中分隔形成導(dǎo)液通道，并且橫向擋板上開口 或橫向擋板端部與中間氣液分離室端面間留缺口形成導(dǎo)液通道的通道口；所述 中間氣液分離室內(nèi)底部在輸液管的管口外圍以豎向擋板隔成蓄液腔；所述導(dǎo)液 通道的通道口與蓄液腔上下相對布置；
所述冷凝單元和蒸發(fā)單元經(jīng)中間氣液分離室連通，且整體對外密封，內(nèi)部
5充有工質(zhì)液體。
上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下
1、 上述方案中，所述"金屬扁管"是指截面為長圓形、橢圓形或矩形的 非圓形的金屬管。所述"扁平面"即是指金屬扁管上相比面積大的那兩個側(cè)面。
2、 上述方案中，所述冷凝單元和蒸發(fā)單元中的換熱片均為沿金屬扁管的 長度方向S形彎曲的翅片，該翅片以其S形彎曲的兩側(cè)拱起部與對應(yīng)側(cè)的金屬 扁管的扁平面連接。最佳是在翅片的翅片面上設(shè)有凸起，以此構(gòu)成高效傳熱翅 片。
3、 上述方案中，所述輸氣管和輸液管可以是一根也可以是多根，可以布 置在冷凝扁管組/蒸發(fā)扁管組的扁管中間，也可以是布置在外側(cè)。較佳方案是 所述輸氣管為兩根，沿冷凝扁管組各扁管的排列方向布置于冷凝扁管組的兩 側(cè)，所述輸液管也為兩根，沿蒸發(fā)扁管組各扁管的排列方向布置于蒸發(fā)扁管組 的兩側(cè)。
4、 上述方案中，所述"上""下""頂，，"底，，等方位是"t姿附圖2定義的， 附圖2的上即為上，下即為下。使用時，也要求將本換熱器上下方向豎直放置 著或稍傾斜著使用。
5、 上述方案中，本換熱器上可再加設(shè)進、出風(fēng)通道或進、出風(fēng)管、風(fēng)扇等。
本發(fā)明的設(shè)計巧思為本發(fā)明將金屬扁管排成行組成冷凝扁管組和蒸發(fā)扁 管組，在各金屬扁管間加上換熱片，并且，再設(shè)置了集氣管、輸氣管、輸液管、 集液管、中間氣液分離室，它們整體連通構(gòu)成一個對外封閉的整體，其內(nèi)部抽 負壓，內(nèi)裝工質(zhì)液體，整體成為了一熱管結(jié)構(gòu)。并且，本發(fā)明獨創(chuàng)設(shè)計了工質(zhì) 液體液態(tài)和氣態(tài)分行的方式。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點
1、 由于本發(fā)明獨特設(shè)計，整體為一熱管結(jié)構(gòu)，制作時是將各部件連接成 一整體后，再對其封裝充入工質(zhì)液體，因此較為方便，封裝質(zhì)量好保證，并且， 也不存在熱管成型后再焊接易爆裂的問題。
2、 由于本發(fā)明獨特設(shè)計，采用排列成行的金屬扁管，換熱風(fēng)道短，換熱 風(fēng)道截面積也大，風(fēng)阻小，從配設(shè)風(fēng)機的角度來說，節(jié)約了能耗、降低了成本。
3、 由于本發(fā)明釆用了工質(zhì)液體液態(tài)和氣態(tài)分行的方式，避免了氣態(tài)和液 態(tài)在同管中行進相阻，加快了工質(zhì)液體的循環(huán)速度，從而大幅提高了換熱效率。
4、 由于本發(fā)明設(shè)計了中間氣液分離室，巧妙地在一室中完成氣液的分離，使氣液各行其道，使本發(fā)明結(jié)構(gòu)更為緊湊，體積不增大。


附圖1為現(xiàn)有熱管換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2為本發(fā)明實施例結(jié)構(gòu)示意附圖3為本發(fā)明實施例中間氣液分離室處的局部結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖4為附圖3的A-A向剖視示意圖。
以上附圖中1、中間氣液分離室；2、冷凝單元；3、蒸發(fā)單元；4、集氣 管；5、冷凝扁管組；6、換熱片；7、輸氣管；8、金屬扁管；9、集液管；10、 蒸發(fā)扁管組；11、換熱片；12、輸液管；13、金屬扁管；14、 一黃向擋^反；15、 導(dǎo)液通道；16、導(dǎo)液通道的通道口； 17、豎向擋板；18、蓄液腔；19、隔板； 21、熱管；22、換熱片；23、中間隔板；24、風(fēng)道；25、上管體；26、側(cè)板； 27、下半管體；28、封頭。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述
實施例參見附圖2 附圖4所示， 一種扁平式熱管換熱器，包括中間氣 液分離室1、位于中間氣液分離室1上側(cè)的冷凝單元2以及位于中間氣液分離 室1下側(cè)的蒸發(fā)單元3。
所述冷凝單元2由集氣管4、冷凝扁管組5、換熱片6以及2根輸氣管7 組成，所述集氣管4相距平行設(shè)于中間氣液分離室1的上側(cè)；所述冷凝扁管組 5由排形成一行的垂直連接在集氣管4與中間氣液分離室l頂部間的多才艮(圖 示為4根)金屬扁管8構(gòu)成，各金屬扁管8以扁平面相對，其相對扁平面間連 接所述換熱片6形成冷端多層換熱風(fēng)道；所述2根輸氣管7連接在集氣管4與 中間氣液分離室1之間，且2根輸氣管7沿冷凝扁管組各金屬扁管8的排列方 向布置于冷凝扁管組5兩側(cè)。輸氣管7的截面積大于各金屬扁管8的截面積。
所述蒸發(fā)單元3由集液管9、蒸發(fā)扁管組10、換熱片11以及2根輸液管 12組成，所述集液管9平行相距設(shè)于中間氣液分離室1的下側(cè)，所述蒸發(fā)扁 管組10由排列成行的連接在集液管9與中間氣液分離室1頂部間的多根(圖 示為4根)金屬扁管13構(gòu)成，且各金屬扁管13以扁平面相對，其相對扁平面 間連接所述換熱片11形成熱端多層換熱風(fēng)道；所述2才艮輸液管12連接在集液 管9與中間氣液分離室1之間，且2根輸液管12沿蒸發(fā)扁管組各金屬扁管13 的排列方向布置于蒸發(fā)扁管組10的兩側(cè)。
具體見附圖3、附圖4所示，所述中間氣液分離室1內(nèi)對應(yīng)頂部的各冷凝扁管組金屬扁管8的管口下方設(shè)一塊橫向擋板14，以此在中間氣液分離室1 中分隔形成導(dǎo)液通道15，并且橫向擋4反14兩端部與中間氣液分離室1端面間 留缺口形成導(dǎo)液通道的兩通道口 16;所述中間氣液分離室1內(nèi)底部在2才艮豐命 液管9的管口外圍設(shè)一豎向擋板17,從而隔成蓄液腔18;所述導(dǎo)液通道的兩 通道口 16與兩蓄液腔18 —對一上下相對布置。所述豎向擋板17可以是沿垂 直方向設(shè)也可以是稍稍傾斜(如圖3示)，使蓄液腔18成為漏斗狀。具體，中 間氣液分離室1由一上管體25、兩側(cè)板26、下半管體27、隔板19以及封頭 28構(gòu)成，上管體25的左右側(cè)部上焊接上兩側(cè)板26,兩側(cè)板26下端焊接在隔 板19上，隔板19上對應(yīng)有通口，隔板19的下方焊接下半管體27,然后兩端 頭上再封有封頭28,上管體25的兩端頭下半部去除即形成導(dǎo)液通道的通道口 16,而上管體25的整個下半部即作為橫向擋板14。
所述冷凝單元2和蒸發(fā)單元3經(jīng)中間氣液分離室1連通，且整體對外密封， 內(nèi)抽成負壓充入工質(zhì)液體。
所述冷凝單元2和蒸發(fā)單元3中的換熱片6、 11均為沿金屬扁管8、 13的 長度方向S形彎曲的翅片，該翅片以其S形彎曲的兩側(cè)拱起部與對應(yīng)側(cè)的金屬 扁管8、 13的扁平面連接。并且，翅片的翅片面上設(shè)有凸起，以此構(gòu)成高效傳 熱翅片。
工作時，工質(zhì)液體的循環(huán)線路如附圖2和附圖3所示，氣態(tài)和液態(tài)分行， 空心箭頭代表氣態(tài)工質(zhì)液體；實心箭頭代表液態(tài)工質(zhì)液體。如附圖2、 3所示， 工作時，蒸發(fā)單元3的蒸發(fā)扁管組10中的工質(zhì)液體受熱汽化上行(見空心箭 頭)，進入中間氣液分離室l，因輸氣管7較各金屬扁管8對氣體阻力小，氣 態(tài)工質(zhì)液體(見空心箭頭)會自行經(jīng)輸氣管7進入集氣管4,然后再至冷凝扁 管組5中遇冷凝結(jié)液化，再下落至中間氣液分離室1中，由導(dǎo)液通道15導(dǎo)向 落入蓄液腔18中，再經(jīng)由輸液管12回至集液管9中，周而反始，熱量會在工 質(zhì)液體汽化上升過程中從蒸發(fā)單元3傳導(dǎo)至冷凝單元3，由冷凝單元3上的換 熱片6向外快速散出。
上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技 術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范 圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護 范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種扁平式熱管換熱器，其特征在于包括中間氣液分離室(1)、位于中間氣液分離室(1)上側(cè)的冷凝單元(2)以及位于中間氣液分離室(1)下側(cè)的蒸發(fā)單元(3)；所述冷凝單元(2)由集氣管(4)、冷凝扁管組(5)、換熱片(6)以及輸氣管(7)組成，所述集氣管(4)相距設(shè)于中間氣液分離室(1)的上側(cè)；所述冷凝扁管組(5)由排列成行的連接在集氣管(4)與中間氣液分離室(1)頂部間的多根金屬扁管(8)構(gòu)成，各金屬扁管(8)以扁平面相對，其相對扁平面間連接所述換熱片(6)形成冷端多層換熱風(fēng)道；所述輸氣管(7)連接在集氣管(4)與中間氣液分離室(1)之間；所述蒸發(fā)單元(3)由集液管(9)、蒸發(fā)扁管組(10)、換熱片(11)以及輸液管(12)組成，所述集液管(9)相距設(shè)于中間氣液分離室(1)的下側(cè)，所述蒸發(fā)扁管組(10)由排列成行的連接在集液管(9)與中間氣液分離室(1)頂部間的多根金屬扁管(13)構(gòu)成，且各金屬扁管(13)以扁平面相對，其相對扁平面間連接所述換熱片(11)形成熱端多層換熱風(fēng)道；所述輸液管(12)連接在集液管(9)與中間氣液分離室(1)之間；所述中間氣液分離室(1)內(nèi)對應(yīng)頂部的各冷凝扁管組金屬扁管(8)的管口下方設(shè)橫向擋板(14)，以此在中間氣液分離室(1)中分隔形成導(dǎo)液通道(15)，并且橫向擋板(14)上開口或橫向擋板(14)端部與中間氣液分離室端面間留缺口形成導(dǎo)液通道的通道口(16)；所述中間氣液分離室(1)內(nèi)底部在輸液管(9)的管口外圍以豎向擋板(17)隔成蓄液腔(18)；所述導(dǎo)液通道的通道口(16)與蓄液腔(18)上下相對布置；所述冷凝單元(2)和蒸發(fā)單元(3)經(jīng)中間氣液分離室(1)連通，且整體對外密封，內(nèi)部充有工質(zhì)液體。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的扁平式熱管換熱器，其特征在于所述冷凝單元 (2)和蒸發(fā)單元(3)中的換熱片(6、 11)均為沿金屬扁管(8、 13)的長度方向S形彎曲的翅片，該翅片以其S形彎曲的兩側(cè)拱起部與對應(yīng)側(cè)的金屬扁管 (8、 13)的扁平面連才妄。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的扁平式熱管換熱器，其特征在于所述翅片的翅 片面上設(shè)有凸起，以此構(gòu)成高效傳熱翅片。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的扁平式熱管換熱器，其特征在于所述輸氣管(7) 為兩根，沿冷凝扁管組各金屬扁管(8)的排列方向布置于冷凝扁管組(5)的 兩側(cè)，所述輸液管(12)也為兩根，沿蒸發(fā)扁管組各金屬扁管(13)的排列方向布置于蒸發(fā)扁管組(10)的兩側(cè)。
全文摘要
一種扁平式熱管換熱器，其特征在于由中間氣液分離室、冷凝單元以及蒸發(fā)單元構(gòu)成；冷凝單元由集氣管、冷凝扁管組、換熱片以及輸氣管組成；冷凝扁管組由連接在集氣管與中間氣液分離室頂部間的多根金屬扁管構(gòu)成；蒸發(fā)單元由集液管、蒸發(fā)扁管組、換熱片以及輸液管組成；中間氣液分離室內(nèi)對應(yīng)頂部的各冷凝扁管組金屬扁管的管口下方設(shè)橫向擋板，以此在中間氣液分離室中分隔形成導(dǎo)液通道；中間氣液分離室內(nèi)底部在輸液管的管口外圍以豎向擋板隔成蓄液腔；導(dǎo)液通道的通道口與蓄液腔上下相對布置；所述冷凝單元和蒸發(fā)單元經(jīng)中間氣液分離室連通，且整體對外密封，內(nèi)部充有工質(zhì)液體。本發(fā)明整體為一熱管結(jié)構(gòu)，封裝更為方便，且液態(tài)和氣態(tài)分行，換熱效率高。
文檔編號F28F9/02GK101556121SQ200910027469
公開日2009年10月14日 申請日期2009年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月7日
發(fā)明者李建明 申請人:蘇州森光換熱器有限公司