專利名稱：一種分離式相變換熱器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明分離式相變換熱器涉及一種空氣-空氣熱交換器，特別涉及與基站、方倉、 機柜配套的一種密閉空間電子設備散熱的換熱器。
背景技術：
隨著電子器件的高頻、高速以及集成電路技術的迅速發(fā)展和MEMS技術的進步、電 子元器件的總功率密度大幅度增長而物理尺寸卻越來越小、熱流密度也隨之增加、所以高 溫的溫度環(huán)境勢必會影響電子元器件的性能，這就要求對其進行更加高效的熱控制。因此， 有效解決電子元器件的散熱問題已成為當前電子元器件和電子設備制造的關鍵技術。電子設備冷卻散熱大都設計成帶有風道的強迫風冷式，即把機柜外的冷空氣通過 進口風道吸入機內，吹向需冷卻的元器件上，熱交換后，熱空氣再排出機外，簡單地說就是 機內外冷熱空氣直接交換冷卻，其優(yōu)點是簡單、 可靠、費用低，然而最大的缺點是開路冷卻 未凈化的空氣直接進入設備內部，通道上的塵粒不斷聚增，使空氣通道上的阻力特性及空 氣流動性越來越差，直至破壞原設計的散熱效果.而帶有導電的微粒裹雜在塵粒中一起進 入設備內，引起高壓跳火，使設備不能正常工作。所以，開路冷卻雖有簡單、可靠、費用低等 優(yōu)點，但它直接影響電子設備的故障率而不可取。而現(xiàn)有的熱交換器作為機柜換熱器使用 時存在結構復雜、制造和成本高，而且熱交換效率低的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明旨在克服上述存在的問題，提供一種分離式相變換熱器，這種分離式相變 換熱器既具有結構緊湊強度好、制造成本低、體積小、重量輕等優(yōu)點；又具有可以將熱源和 冷源分隔在兩個場所進行換熱，布置方便，有效的防止兩種流體之間的泄露等優(yōu)點。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的一種分離式相變換熱器，其特征是，所 述分離式相變換熱器由兩個扁管翅片芯體、蒸汽上升管和冷凝液下降管組成，所述扁管翅 片芯體兩端分別設有上集流總管和下集流總管，集流總管上開有若干等距矩形孔，若干平 直的扁管兩端外表面上壓延一層釬料，插入各矩形孔內，與上下集流總管相連，且各扁管內 部布有翅片；相鄰兩扁管之間插入翅片；扁管翅片相變換熱器的一個集流總管上設有抽真 空充液封口接管，扁管翅片芯體采用整體釬焊而成；所述一個扁管翅片芯體用作蒸發(fā)器、另 一個扁管翅片芯體用作冷凝器；蒸發(fā)器的上集流總管和冷凝器的上集流總管通過所述蒸氣 上升管連接，蒸發(fā)器的下集流總管和冷凝器的下集流總管通過所述冷凝下降管連接，蒸發(fā) 器和冷凝器與蒸汽上升管和冷凝液下降管通過焊接連接成一個自然循環(huán)環(huán)路，且冷凝器放 置的位置高于蒸發(fā)器，兩者之間形成高度差。本發(fā)明中一個扁管翅片芯體用作蒸發(fā)器，即相變工質在扁管內部蒸發(fā)，吸收扁管 間所走熱風的熱量；另一個扁管翅片芯體用作冷凝器，即相變工質在扁管內部冷凝，將熱量 傳給扁管間所走的冷風。兩個芯體與蒸汽上升管和冷凝液下降管連接成循環(huán)回路。扁管翅 片冷凝芯體必須高于扁管翅片蒸發(fā)芯體，形成最小高度差。液體下降管與蒸汽上升管之間會形成一定的密度差，這個密度差與冷凝段和蒸發(fā)段的高度差相關，所能提供的壓頭用以 平衡工質流動的壓力損失，維系著系統(tǒng)的正常運行而不需要外加動力。到達冷凝段，在重力 作用下，經(jīng)液體下降管回到蒸發(fā)段，本發(fā)明分離式相變換熱器工作時，蒸發(fā)器扁管中工質蒸發(fā)，其內部蒸汽壓力升高， 產(chǎn)生的蒸汽通過蒸汽上升管到達冷凝器，釋放出潛熱而凝結成液體由于重力作用流到下集 流總管，再通過冷凝液下降管回流到蒸發(fā)器中，如此循環(huán)往復運行。所述上、下集流總管為圓管、半圓管或矩形管，它與平直的扁管內腔、蒸汽上升管、 冷凝液下降管連接形成一個密閉腔體。在其中一個集流總管上設有接管，該接管可于真空 機組相連，對該腔體抽真空并充裝相變介質，最后進行封口。所述蒸發(fā)器的兩個扁管之間的翅片中走熱的氣體，所述冷凝器的兩個扁管之間的 翅片中走冷的氣體。在蒸發(fā)器和冷凝器內填充有相變介質，所述相變介質包括水、甲醇、乙醇、氟利昂 和液氨等。
所述分離式相變換熱器的材質根據(jù)所應用的環(huán)境和要求的不同可為鋁、銅、不銹 鋼或其它導熱性能佳的材質。作為本發(fā)明的進一步改進，蒸發(fā)器和冷凝器平放在四周蓋板形成的箱體內，箱體 中間的隔板將蒸發(fā)器和冷凝器左右隔開，形成外循環(huán)和內循環(huán)兩個風道，在前蓋板右側上 部設有內循環(huán)風進口，前蓋板右側下部設有內循環(huán)風出口，在后蓋板左側上部設有內循環(huán) 風進口，后蓋板左側下部設有內循環(huán)風出口。作為本發(fā)明的進一步改進，所述扁管內部的翅片形式為多孔形、矩形等形式，對內 部工質的沸騰換熱及冷凝換熱均有很大的強化作用，且可以增加換熱器的結構強度，增強 承壓能力。作為本發(fā)明的進一步改進，在所述冷凝液下降管上設有排氣閥，同時排氣閥處還 可以為注液入口，在下降管的下部裝有排液閥。作為本發(fā)明的進一步改進，所述相鄰兩個扁管之間的翅片的材料為在母材的雙面 上壓延一層釬料的三明治式的復合板材。本發(fā)明將具有結構緊湊強度好、制造成本低、存在體積小、重量輕、傳熱效率高等 優(yōu)點且布置方便，有效的防止兩種流體之間的泄露等優(yōu)點。


圖1是扁管翅片芯體各部件結構示意2是扁管翅片芯體扁管的局部結構示意3是扁管翅片芯體翅片的局部結構示意4是扁管翅片芯體整體結構示意5是分離式扁管翅片換熱器芯體結構示意6是本發(fā)明實施例分離式相變換熱器芯體裝配7是本發(fā)明實施例分離式相變換熱器箱體內側示意8是本發(fā)明實施例分離式相變換熱器箱體外側示意圖
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明進一步說明參照附圖1、圖2、圖3和圖4扁管翅片芯體兩端設有集流總管101，集流總管101 上開有若干等距矩形孔，扁管103兩端外表面上壓延一層釬料201，插入矩形孔內，與集流 總管相連，且扁管103內部布有翅片，兩扁管之間插入翅片104，翅片104形式為鋸齒、波紋 等形式，材料為一種在母材的雙面上壓延一層釬料301和302的三明治式的復合板材，扁管 103和翅片104間隔疊置， 最外兩側設有蓋板102，分離式相變換熱器的一個集流總管101 上設有充液接管105，采用Nocolok方法整體釬焊而成。參照附圖5，一個扁管翅片芯體501用作蒸發(fā)器、另一個扁管翅片芯體502用作冷 凝器與蒸汽上升管503和冷凝液下降管504連接成一個自然循環(huán)環(huán)路，且扁管翅片冷凝芯 體502高于扁管翅片蒸發(fā)芯體501，形成高度差。兩個管帶芯體通過兩根接管連接，形成一 個真空充液腔體。集流總管上的接管505封口的方式可用封口鉗加焊接方法使其達到完全 密合的封裝方法。分離式相變換熱器的扁管翅片蒸發(fā)芯體501的兩個扁管之間的翅片中 走熱的氣體，分離式相變換熱器的扁管翅片冷凝芯體502的兩個扁管間的翅片中走冷的氣 體。參照附圖6，分離式扁扁管翅片片相變換熱器裝在箱體602里，箱體里裝有隔板 601，形成外循環(huán)和內循環(huán)兩個風道。參照附圖7，分離式相變換熱器箱體內面板701上按照所需散熱量的要求裝有所 需風量的風扇702，并開有出風口 703。內循環(huán)的熱風通過扁管翅片相變蒸發(fā)器101翅片通 道。工作時，這些工質匯集在扁管翅片相變蒸發(fā)器501里，扁管翅片相變蒸發(fā)器501受熱 后，工質蒸發(fā)，其內部蒸汽壓力升高，產(chǎn)生的蒸汽通過蒸汽上升管到達扁管翅片相變冷凝器 502。參照附圖8，分離式相變換熱器箱體后面板801上按照所需散熱量的要求裝有所 需風量的風扇802，并開有出風口 803。外循環(huán)的冷風通過扁管翅片相變蒸發(fā)器502翅片通 道，使相變介質冷凝回流到扁管翅片蒸發(fā)器501，釋放出潛熱而凝結成液體，從而帶走電子 設備里的熱量。在重力作用下，經(jīng)液體下降管回到蒸發(fā)段，如此循環(huán)往復運行。
權利要求
一種分離式相變換熱器，其特征是，所述分離式相變換熱器由兩個扁管翅片芯體、蒸汽上升管和冷凝液下降管組成，所述扁管翅片芯體兩端分別設有上集流總管和下集流總管，集流總管上開有若干等距矩形孔，若干平直的扁管兩端外表面上壓延一層釬料，插入各矩形孔內，與上下集流總管相連，且各扁管內部布有翅片；相鄰兩扁管之間插入翅片；扁管翅片相變換熱器的一個集流總管上設有抽真空充液封口接管，扁管翅片芯體采用整體釬焊而成；一個所述扁管翅片芯體用作蒸發(fā)器、另一個所述扁管翅片芯體用作冷凝器；蒸發(fā)器的上集流總管和冷凝器的上集流總管通過所述蒸氣上升管連接，蒸發(fā)器的下集流總管和冷凝器的下集流總管通過所述冷凝下降管連接，蒸發(fā)器和冷凝器與蒸汽上升管和冷凝液下降管通過焊接連接成一個自然循環(huán)環(huán)路，且冷凝器放置的位置高于蒸發(fā)器，兩者之間形成高度差。
2.根據(jù)權利要求1所述的分離式相變換熱器，其特征是，蒸發(fā)器和冷凝器平放在四周 蓋板形成的箱體內，箱體中間的隔板將蒸發(fā)器和冷凝器左右隔開，形成外循環(huán)和內循環(huán)兩 個風道，在前蓋板右側上部設有內循環(huán)風進口，前蓋板右側下部設有內循環(huán)風出口，在后蓋 板左側上部設有內循環(huán)風進口，后蓋板左側下部設有內循環(huán)風出口。
3.根據(jù)權利要求1所述的分離式相變換熱器，其特征是，所述上、下集流總管為圓管、 半圓管或矩形管。
4.根據(jù)權利要求1所述的分離式相變換熱器，其特征是，在蒸發(fā)器和冷凝器內填充有 相變介質，所述相變介質包括水、甲醇、乙醇、氟利昂和液氨。
5.根據(jù)權利要求1所述的集流總管，其特征是，所述集流總管為圓管、半圓管或矩形 管，上面開有若干矩形槽。
6.根據(jù)權利要求1所述分離式相變換熱器，其特征是，所述扁管內有翅片為多孔形、鋸 齒翅片。
7.根據(jù)權利要求1所述的分離式相變換熱器，其特征是，所述相鄰兩扁管之間翅片材 料為在母材的雙面上壓延一層釬料的三明治式的復合板材。
8.根據(jù)權利要求1所述的分離式相變換熱器，其特征是，所述分離式相變換熱器一個 集流總管上設有接管用來抽真空，充裝相變介質，并用封口鉗和焊接進行封口。
9.根據(jù)權利要求1所述的分離式相變換熱器，其特征是，所述冷凝液下降管上設有排 氣閥，同時排氣閥處還作為注液入口，在冷凝液下降管的下部還裝有排液閥。
10.根據(jù)權利要求7所述的分離式相變換熱器，其特征是，所述相鄰兩扁管之間翅片形 式為鋸齒或波紋形式。
全文摘要
一種分離式相變換熱器，由兩個扁管翅片芯體、蒸汽上升管和冷凝液下降管組成，所述扁管翅片芯體兩端分別設有上集流總管和下集流總管，集流總管上開有若干等距矩形孔，若干平直的扁管兩端外表面上壓延一層釬料，插入各矩形孔內，與上下集流總管相連，且各扁管內部布有翅片；相鄰兩扁管之間插入翅片；扁管翅片相變換熱器的一個集流總管上設有抽真空充液封口接管；所述一個扁管翅片芯體用作蒸發(fā)器、另一個扁管翅片芯體用作冷凝器；蒸發(fā)器的上集流總管和冷凝器的上集流總管通過所述蒸氣上升管連接，蒸發(fā)器的下集流總管和冷凝器的下集流總管通過所述冷凝下降管連接，且冷凝器放置的位置高于蒸發(fā)器，兩者之間形成高度差。
文檔編號F28D15/02GK101819000SQ20101015398
公開日2010年9月1日 申請日期2010年4月23日 優(yōu)先權日2010年4月23日
發(fā)明者凌祥, 楊新俊, 顧恒 申請人:南京工業(yè)大學