一種高防護性能的空氣熱交換器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種高防護性能的空氣熱交換器，包括機殼、熱交換芯、內(nèi)外循環(huán)通道，內(nèi)外循環(huán)風扇及控制器；特征是：熱交換芯通過分隔架板以前后面貼緊前側(cè)殼板及后側(cè)法蘭板固定在機殼中，其兩側(cè)面通過所述分隔架板延伸至機殼的頂?shù)追指舫鰞?nèi)循環(huán)進風倉及內(nèi)循環(huán)出風倉，外循環(huán)進風倉及外循環(huán)出風倉；內(nèi)循環(huán)進風倉、芯體內(nèi)循環(huán)通道及內(nèi)循環(huán)出風倉形成內(nèi)循環(huán)通道，外循環(huán)進風倉、芯體外循環(huán)通道及外循環(huán)出風倉形成外循環(huán)通道；內(nèi)外循環(huán)風扇分別設(shè)置在內(nèi)外循環(huán)出風倉中，控制器設(shè)置在內(nèi)循環(huán)進風倉中，在前側(cè)殼板上分別設(shè)有內(nèi)循環(huán)進風窗口、出風窗口，后側(cè)法蘭板上設(shè)有外循環(huán)進風窗口、出風窗口。本實用新型的優(yōu)點是:提高防護等級和換熱效率。
【專利說明】
一種高防護性能的空氣熱交換器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種空氣熱交換器，尤其涉及一種高防護性能的空氣熱交換器。
【背景技術(shù)】
[0002]空氣熱交換器是一種利用低于機柜內(nèi)溫度的柜外空氣，通過熱交換芯進行有效熱交換，實現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)，進而滿足機柜在密閉狀態(tài)下的散熱要求，避免了采用新風散熱造成的機柜內(nèi)進入污物空氣質(zhì)量差、濕度無法控制等高污染問題，為柜內(nèi)設(shè)備提供良好工作環(huán)境。其工作原理是通過柜內(nèi)加熱熱交換芯散熱片的熱氣流的內(nèi)循環(huán)和冷卻熱交換芯散熱片的外界氣流的外循環(huán)實現(xiàn)熱交換達到機柜散熱的目的。但現(xiàn)有的空氣熱交換器的內(nèi)外循環(huán)通道并未完全密封隔絕，因此其防護等級最高達到IP55。然而，在實際應(yīng)用中，一些裝入精密儀器的機柜要求在非常惡劣的環(huán)境中長期工作，必須采用防護等級達到IP65、IP66或更高級別的機箱，因此要求空氣熱交換器也必須同時具備這樣高的防護等級，但現(xiàn)有技術(shù)的空氣熱交換器不能滿足這種要求。此外，現(xiàn)有的熱交換芯的主體是由若干方形散熱片以相鄰層交錯封閉不同側(cè)邊連接成的方形熱交換體，并將熱交換體固定安裝在殼體結(jié)構(gòu)中，由于外殼的遮擋，減小了通風面積，有礙散熱，使其換熱效率降低，且消耗材料多，體大量重，增大制造成本。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的主要目的在于針對上述問題，提供一種高防護性能的空氣熱交換器，實現(xiàn)密封強度高，達到高防護等級的具有良好耐受惡劣環(huán)境氣氛性能且結(jié)構(gòu)緊湊的空氣熱交換器。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種高防護性能的空氣熱交換器，包括機殼、熱交換芯、內(nèi)外循環(huán)通道，內(nèi)外循環(huán)風扇及控制器;其特征在于:所述熱交換芯通過分隔架板以其前后面密封貼緊所述機殼的前側(cè)殼板及后側(cè)法蘭板固定在機殼中央，熱交換芯兩側(cè)面通過所述分隔架板延伸至機殼的頂、底密封分隔出機殼頂部的內(nèi)循環(huán)進風倉及機殼底部的內(nèi)循環(huán)出風倉，機殼左側(cè)的外循環(huán)進風倉及機殼右側(cè)的外循環(huán)出風倉;所述內(nèi)循環(huán)進風倉、自熱交換芯頂面豎穿芯體的芯體內(nèi)循環(huán)通道及內(nèi)循環(huán)出風倉形成所述內(nèi)循環(huán)通道，所述外循環(huán)進風倉、自熱交換芯左側(cè)橫貫芯體的芯體外循環(huán)通道及外循環(huán)出風倉形成所述外循環(huán)通道;所述內(nèi)外循環(huán)風扇分別設(shè)置在所述內(nèi)外循環(huán)出風倉中，所述控制器設(shè)置在內(nèi)循環(huán)進風倉中，在所述前側(cè)殼板上分別與所述內(nèi)循環(huán)進風倉、出風倉對應(yīng)設(shè)有內(nèi)循環(huán)進風窗口、出風窗口，在所述后側(cè)法蘭板上分別與所述外循環(huán)進風倉、出風倉對應(yīng)設(shè)有外循環(huán)進風窗口、出風窗口。
[0006]所述熱交換芯是由多層平行疊置的方形散熱片依次以相鄰層交錯封閉兩組相對側(cè)邊連接成的方形熱交換體及包裹所述熱交換體的四條豎直角棱的包角件構(gòu)成，所述熱交換體的四條豎直角棱與所述包角件之間設(shè)有密封硅膠層。
[0007]在所述熱交換芯與所述前側(cè)殼板、后側(cè)法蘭板及分隔架板的連接部位均設(shè)有密封硅膠層。
[0008]本實用新型的有益效果是:由于在本實用新型中，與現(xiàn)有空氣熱交換器的內(nèi)外循環(huán)通道并未完全密封隔絕的情況不同，其內(nèi)外循環(huán)通道之間是嚴格密封隔絕的，因此空氣熱交換器把機箱內(nèi)部的熱量散發(fā)到外界環(huán)境，但是外界環(huán)境的灰塵、水汽、鹽霧及各種有害氣氛被熱交換器隔絕，不能進入機箱內(nèi)部，從而保證機箱內(nèi)部獲得良好的工作環(huán)境。在使用中，經(jīng)按國家標準《GB4208-2008外殼防護等級(IP代碼)》檢測，其防護等級可達到IP66，完全滿足一些裝入精密儀器的機柜需在非常惡劣的環(huán)境中長期工作的要求。此外，熱交換芯的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)中的熱交換芯相比，去除了妨礙空氣流通的殼體結(jié)構(gòu)，使有效通風面積更大，可以獲得更好的熱交換效果，提高了整個空氣熱交換器的換熱效率。同時，由于熱交換芯結(jié)構(gòu)的簡化，使其體積減小，材料消耗降低，制造成本降低，提高了性能價格比。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的主視結(jié)構(gòu)不意圖；
[0010]圖2是本實用新型的后視結(jié)構(gòu)不意圖；
[0011]圖3是圖1的右視圖；
[0012]圖4是本實用新型去除機殼前側(cè)殼板的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖5是圖4的B-B剖面視圖；
[00Μ]圖6是圖5的外循環(huán)空氣流不意圖；
[0015]圖7是圖4的A-A 面視圖；
[ΟΟ?6]圖8是圖7的內(nèi)循環(huán)空氣流不意圖；
[0017]圖9是圖4中熱交換芯的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖10是圖9的仰視圖；
[0019]圖11是本實用新型的應(yīng)用示意圖；
[0020]圖12是圖11的右視圖。
[0021 ]圖中:
[0022]I前側(cè)殼板，11內(nèi)循環(huán)進風窗口，12內(nèi)循環(huán)出風窗口，13操作窗口，2后側(cè)法蘭板，20機殼，21外循環(huán)進風窗口，22外循環(huán)出風窗口，3分隔架板，31螺釘，32密封膠條，33儀器設(shè)備，4熱交換芯，40包角件，4a散熱片，41熱交換體，42芯體內(nèi)循環(huán)通道，43芯體外循環(huán)通道，44內(nèi)循環(huán)空氣流，45外循環(huán)空氣流，5控制器，6內(nèi)循環(huán)通道，61內(nèi)循環(huán)進風倉，62內(nèi)循環(huán)出風倉，63外循環(huán)進風倉，64外循環(huán)出風倉，7密封硅膠層，8外循環(huán)風扇，9外循環(huán)通道，10內(nèi)循環(huán)風扇。C空氣熱交換器,D電器機柜。
[0023]以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型詳細說明。
【具體實施方式】
[0024]圖1-圖10示出一種高防護性能的空氣熱交換器，包括機殼、熱交換芯、內(nèi)外循環(huán)通道，內(nèi)外循環(huán)風扇及控制器;本實用新型的特征在于:所述熱交換芯4通過分隔架板3以其前后面密封貼緊所述機殼20的前側(cè)殼板I及后側(cè)法蘭板2固定在機殼中央，熱交換芯4兩側(cè)面通過所述分隔架板3延伸至機殼20的頂、底密封分隔出機殼頂部的內(nèi)循環(huán)進風倉61及機殼底部的內(nèi)循環(huán)出風倉62，機殼左側(cè)的外循環(huán)進風倉63及機殼右側(cè)的外循環(huán)出風倉64。
[0025]所述內(nèi)循環(huán)進風倉61、自熱交換芯頂面豎穿芯體的芯體內(nèi)循環(huán)通道42及內(nèi)循環(huán)出風倉62形成所述內(nèi)循環(huán)通道6，所述外循環(huán)進風倉63、自熱交換芯4的左側(cè)橫貫芯體的芯體外循環(huán)通道43及外循環(huán)出風倉64形成所述外循環(huán)通道9。所述內(nèi)外循環(huán)風扇8、10分別設(shè)置在所述內(nèi)外循環(huán)出風倉62、64中，本例中，分別設(shè)置了兩個內(nèi)循環(huán)風扇8和兩個外循環(huán)風扇10。所述控制器5設(shè)置在內(nèi)循環(huán)進風倉61中，控制器5帶有溫度傳感器，主要功能是根據(jù)機柜內(nèi)溫度調(diào)節(jié)內(nèi)循環(huán)風扇8及外循環(huán)風扇10的轉(zhuǎn)速。
[0026]在所述前側(cè)殼板I上分別與所述內(nèi)循環(huán)進風倉61、出風倉62對應(yīng)設(shè)有內(nèi)循環(huán)進風窗口 11、內(nèi)循環(huán)出風窗口 12。在機殼后側(cè)法蘭板2上分別與所述外循環(huán)進風倉63、出風倉64對應(yīng)設(shè)有外循環(huán)進風窗口 21、外循環(huán)出風窗口 22。
[0027]在實際制作中，在機殼20的側(cè)面還設(shè)置一個或多個操作窗口13，便于裝卸結(jié)構(gòu)件。
[0028]本實用新型的又一特征是所述熱交換芯4是由多層平行疊置的方形散熱片4a依次以相鄰層交錯封閉兩組相對側(cè)邊連接成的方形熱交換體41及包裹所述熱交換體的四條豎直角棱的包角件40構(gòu)成，所述熱交換體的四條豎直角棱與包角件之間設(shè)有密封硅膠層7。
[0029]本實用新型的熱交換芯僅包括熱交換體及固定支撐用包角件，與現(xiàn)有技術(shù)中帶有殼體結(jié)構(gòu)的空氣熱交換芯相比，由于去除了妨礙空氣流通的殼體結(jié)構(gòu)，空氣熱交換芯的各個側(cè)面均直接裸露在空氣中，使空氣流通順暢，有效通風面積更大，可以獲得更好的熱交換效果，提高了換熱效率。同時，由于去除了殼體結(jié)構(gòu)，達到簡化結(jié)構(gòu)，降低材料消耗，體小量輕，降低制造成本的效果。
[0030]本實用新型的特征還在于在所述熱交換芯4與前側(cè)殼板1、后側(cè)法蘭板2及分隔架板3的連接部位均設(shè)有密封硅膠層7?？諝鉄峤粨Q器分隔架板3是焊接在機殼20上的，熱交換芯4經(jīng)分隔架板3定位固定在機殼20內(nèi)，裝入的熱交換芯4與機殼20的前側(cè)殼板I及后側(cè)法蘭板2之間設(shè)有密封硅膠層，熱交換芯4在其包角件40與分隔架板3連接部位設(shè)有密封硅膠層，機殼20與后側(cè)法蘭板2是鉚接連接固定的，二者的連接面設(shè)有密封硅膠層，分隔架板3與后側(cè)法蘭板2是鉚接連接固定的，二者的連接面設(shè)有密封硅膠層。由此，通過設(shè)置密封硅膠層，實現(xiàn)了嚴格的密封。為實現(xiàn)內(nèi)外循環(huán)通道6、9間的相互隔離提供了結(jié)構(gòu)上的保證，提高換熱效率。
[0031]工作時，如圖8所示，機柜內(nèi)的溫度高的內(nèi)循環(huán)空氣流44從內(nèi)循環(huán)進風窗口11進入到內(nèi)循環(huán)進風倉61，并經(jīng)過芯體內(nèi)循環(huán)通道42將熱量傳遞給熱交換芯，然后進入內(nèi)循環(huán)出風倉62，通過內(nèi)循環(huán)出風窗口 12排出；如圖6所示，外界溫度較低的外循環(huán)空氣流45從外循環(huán)進風窗口21進入到外循環(huán)進風倉63中，并經(jīng)過芯體外循環(huán)通道43吸收熱交換芯的熱量，然后進入外循環(huán)出風倉64，通過外循環(huán)出風窗口 22排至大氣中。由此往復循環(huán)，通過熱交換芯實現(xiàn)內(nèi)外循環(huán)空氣流的熱交換，滿足了機柜在密閉狀態(tài)下的散熱要求，避免了機柜內(nèi)進入污物造成空氣質(zhì)量差、濕度無法控制等高污染問題，為柜內(nèi)設(shè)備提供良好工作環(huán)境。
[0032]圖11-圖12為本實用新型提供的空氣熱交換器C用于內(nèi)裝儀器設(shè)備33的電器機柜D的應(yīng)用實例。使用時，通過螺釘31及后側(cè)法蘭板2將空氣熱交換器C安裝在帶有密封膠條32的安裝窗口上。其工作原理是:機箱內(nèi)設(shè)備運行產(chǎn)生的熱量，加熱了機箱內(nèi)部空氣，熱空氣形成進入熱交換器內(nèi)循環(huán)的空氣流44，加熱了熱交換芯，低于機箱內(nèi)部溫度的外界環(huán)境空氣，形成進入空氣熱交換器的外循環(huán)氣流45將熱交換芯的熱量帶走，散熱到外界環(huán)境中。由于在本實用新型中空氣熱交換器的內(nèi)循環(huán)與外循環(huán)之間是密封隔絕的，因此熱交換器把機箱內(nèi)部的熱量散發(fā)到外界環(huán)境，但是外界環(huán)境的灰塵、水汽、鹽霧及各種有害氣氛被熱交換器隔絕，不能進入機箱內(nèi)部，從而保證機箱內(nèi)部獲得良好的工作環(huán)境。在使用中，經(jīng)按國家標準《GB4208-2008外殼防護等級(IP代碼)》檢測，本實用新型的防護等級可達到IP66，完全滿足一些裝入精密儀器的機柜需在非常惡劣的環(huán)境中長期工作的要求。此外，本實用新型的熱交換芯的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)中的熱交換芯相比，去除了妨礙空氣流通的殼體結(jié)構(gòu)，使有效通風面積更大，可以獲得更好的熱交換效果，提高了整個空氣熱交換器的換熱效率。
[0033]以上所述，僅是本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并非對本實用新型的形狀材料和結(jié)構(gòu)作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種高防護性能的空氣熱交換器，包括機殼、熱交換芯、內(nèi)外循環(huán)通道，內(nèi)外循環(huán)風扇及控制器;其特征在于:所述熱交換芯通過分隔架板以其前后面密封貼緊所述機殼的前側(cè)殼板及后側(cè)法蘭板固定在機殼中央，熱交換芯兩側(cè)面通過所述分隔架板延伸至機殼的頂、底密封分隔出機殼頂部的內(nèi)循環(huán)進風倉及機殼底部的內(nèi)循環(huán)出風倉，機殼左側(cè)的外循環(huán)進風倉及機殼右側(cè)的外循環(huán)出風倉;所述內(nèi)循環(huán)進風倉、自熱交換芯頂面豎穿芯體的芯體內(nèi)循環(huán)通道及內(nèi)循環(huán)出風倉形成所述內(nèi)循環(huán)通道，所述外循環(huán)進風倉、自熱交換芯左側(cè)橫貫芯體的芯體外循環(huán)通道及外循環(huán)出風倉形成所述外循環(huán)通道;所述內(nèi)外循環(huán)風扇分別設(shè)置在所述內(nèi)外循環(huán)出風倉中，所述控制器設(shè)置在內(nèi)循環(huán)進風倉中，在所述前側(cè)殼板上分別與所述內(nèi)循環(huán)進風倉、出風倉對應(yīng)設(shè)有內(nèi)循環(huán)進風窗口、出風窗口，在所述后側(cè)法蘭板上分別與所述外循環(huán)進風倉、出風倉對應(yīng)設(shè)有外循環(huán)進風窗口、出風窗口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高防護性能的空氣熱交換器，其特征在于所述熱交換芯是由多層平行疊置的方形散熱片依次以相鄰層交錯封閉兩組相對側(cè)邊連接成的方形熱交換體及包裹所述熱交換體的四條豎直角棱的包角件構(gòu)成，所述熱交換體的四條豎直角棱與所述包角件之間設(shè)有密封硅膠層。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高防護性能的空氣熱交換器，其特征在于在所述熱交換芯與所述前側(cè)殼板、后側(cè)法蘭板及分隔架板的連接部位均設(shè)有密封硅膠層。
【文檔編號】H05K7/20GK205491585SQ201521138788
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年12月30日
【發(fā)明人】魏偉, 魏鴻琪
【申請人】天津市研翔電子科技有限公司