專利名稱：一種插入熱管換熱器的頂裝式隔爆箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種插入熱管換熱器的頂裝式隔爆箱本實(shí)用新型涉及熱管換熱器技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種插入熱管換熱器的頂裝式 隔爆箱。在需要隔爆的場合，由于變壓器、電抗器等器件發(fā)熱量較高而且體積較大，若與變 頻器等主要部件封裝在一個箱體內(nèi)，存在極大的安全隱患。一方面，若變壓器、電抗器等發(fā) 熱元件不能及時冷卻，自身溫度升高后，無法持續(xù)穩(wěn)定工作。另一方面，主變頻器采用熱管 散熱器直接冷卻后運(yùn)行的安全性得到保障，但變壓器、電抗器等不宜直接與散熱器連接安 裝，無法直接冷卻，其熱損均耗散在隔爆箱體內(nèi)部，將會造成隔爆箱體內(nèi)部空間溫度的持續(xù) 上升，使得變頻器工作的環(huán)境溫度不斷惡化，最終影響其運(yùn)行的安全可靠性。因此，近幾年來，在特殊隔爆場合，一般采用將該類元件獨(dú)立封裝入箱體的做法來 減弱因散熱不暢帶來的不利影響。但是，隔爆和散熱問題始終沒有有效解決。箱體需要隔 爆，就必須密封，然而密封就難以散熱，隔爆和散熱問題一直困擾著隔爆場合的作業(yè)，在負(fù) 載較大的場合，現(xiàn)有常規(guī)的殼體散熱筋冷卻方式經(jīng)常無法滿足散熱的要求，所以現(xiàn)在急需 一種可以同時解決隔爆和散熱問題、有效消除安全隱患的裝置。本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，采用一種新型換熱裝置，并插入隔爆 箱體，同時解決了隔爆和散熱問題，有效消除了在隔爆場合應(yīng)用的安全隱患。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出一種插入熱管換熱器的頂裝式隔爆箱，包括 隔爆箱體、熱管換熱器、中間隔板、隔爆箱體內(nèi)部發(fā)熱源，其特征在于熱管換熱器主要由陣 列式排布的熱管穿過設(shè)有中間隔板的層疊式散熱片組成；隔爆箱體上表面設(shè)一開口法蘭， 位于中間隔板下端的為熱管換熱器的受熱段設(shè)于隔爆箱體內(nèi)，位于中間隔板上端的為熱管 換熱器的冷卻段設(shè)于隔爆箱體外，中間隔板采用螺栓固定于開口法蘭上。所述的中間隔板厚度為10 25mm，其上設(shè)有熱管安裝孔，熱管安裝孔為一臺階式 T型通孔，熱管安裝孔的軸線與中間隔板的表面垂直；所述的熱管穿過熱管安裝孔與中間 隔板過盈配合，并采用焊錫將熱管與中間隔板焊接連接。所述散熱片上的熱管安裝孔采用翻邊結(jié)構(gòu)，散熱片套裝于熱管上，與熱管過盈配 合，熱管軸線垂直于散熱片表面。所述的熱管換熱器的冷卻段左右兩側(cè)設(shè)側(cè)面擋板，冷卻段的頂端設(shè)有頂端蓋板。所述的熱管換熱器的冷卻段和受熱段的散熱片采用獨(dú)立環(huán)形套片或整體套片。所述隔爆箱體內(nèi)設(shè)有風(fēng)機(jī)。本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，采用熱管換熱器半插入隔爆箱體的方式，冷、熱流體 可以通過熱管換熱器的冷卻段和受熱段快速換熱，達(dá)到了有效隔爆和良好散熱的目的，且 結(jié)構(gòu)簡單、便于安裝，能夠廣泛應(yīng)用于各類隔爆箱體的散熱。[
]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖的立體圖。圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖的正視圖。參見圖1和圖2，1為熱管；2為冷卻段；3為受熱段；4為頂端蓋板；5側(cè)面擋板；6 為中間隔板；7為隔爆箱體內(nèi)部發(fā)熱源；8為隔爆箱體；9為風(fēng)機(jī)。現(xiàn)結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。參見圖1，包括隔爆箱體、熱管換熱器、中間隔板、隔爆箱體內(nèi)部發(fā)熱源，熱管換熱 器主要由陣列式排布的熱管1穿過設(shè)有中間隔板6的層疊式散熱片組成；隔爆箱體8上表 面設(shè)一開口法蘭，熱管換熱器中間隔板6 —側(cè)為受熱段3設(shè)于隔爆箱體8內(nèi)、熱管換熱器中 間隔板另一側(cè)為冷卻段2設(shè)于隔爆箱體外，受熱段3吸收隔爆箱體內(nèi)部空間的熱量，冷卻段 2將所吸收熱量通過散熱片散掉，中間隔板6采用螺栓固定于開口法蘭上。中間隔板6采用不銹鋼板，厚度為10 25mm，其上設(shè)有熱管安裝孔，熱管安裝孔為 一臺階式T型通孔，安裝孔的軸線與中間隔板6垂直；熱管1通過熱管安裝孔，與中間隔板 6采用過盈配合，并采用焊錫將熱管1與中間隔板6焊接連接。熱管換熱器的受熱段3采用強(qiáng)制對流方式進(jìn)行熱交換，冷卻段2采用自然對流或 強(qiáng)制對流方式進(jìn)行熱交換；熱管換熱器的冷卻段2左右兩側(cè)設(shè)側(cè)面擋板5，冷卻段的頂端設(shè) 有頂端蓋板4，流體流通時側(cè)面擋板5和頂端蓋板4形成了一種可供流體流通的通道。因 為受熱段的風(fēng)道在設(shè)計時可借助隔爆箱體內(nèi)壁來形成，故在其受熱段可設(shè)側(cè)擋板和底端蓋 板，也可不設(shè)。散熱片上的熱管安裝孔采用翻邊結(jié)構(gòu)，散熱片套裝于熱管1上，與熱管1過盈配 合，熱管軸線垂直于散熱片表面。熱管換熱器的冷卻段2和受熱段3的散熱片采用獨(dú)立環(huán)形套片或整體套片；熱管 換熱器的受熱段3的散熱片上設(shè)有風(fēng)機(jī)9，如圖2所示。本實(shí)用新型中的熱管換熱器主要用于隔爆箱隔爆箱體內(nèi)電抗器、變壓器等不宜直 接與散熱器基板接觸的發(fā)熱組件的散熱，也用于隔爆箱隔爆箱體內(nèi)部整個空間與外界環(huán)境 的換熱。熱管熱交換器的工作過程如下當(dāng)熱流體流經(jīng)受熱段時，通過對流傳熱，將熱量通 過散熱片傳給熱管受熱段管壁，然后傳給管內(nèi)封裝的工質(zhì)；工質(zhì)受熱汽化，汽化吸收汽化潛 熱，然后流向熱管冷卻段，在冷卻段向管壁放熱后冷凝，通過熱管內(nèi)壁的毛細(xì)結(jié)構(gòu)回流至受 熱段，開始下一個循環(huán)；冷卻段管壁將熱量導(dǎo)出到其上套裝的散熱片上，散熱片再將熱量通 過對流和輻射綜合作用，傳給橫掠過其表面的冷流體。通過這種方式，完成熱量由熱流體到 冷流體的傳遞。而熱管在整個換熱過程中是扮演一個熱的超導(dǎo)體的角色，將熱量從熱流體 傳至冷流體。本實(shí)用新型中熱管換熱器從隔爆箱體頂部插入，即頂裝式安裝，此時，熱管換熱器 垂直插入隔爆箱體內(nèi)，中間隔板上所開熱管安裝孔軸線與中間隔板表面垂直，熱管軸線沿 重力方向，有利于發(fā)揮重力熱管傳熱優(yōu)勢。本發(fā)明中熱管換熱器的冷卻段設(shè)有側(cè)擋板和頂端蓋板以形成冷流體風(fēng)道，受熱段的風(fēng)道在設(shè)計時可借助隔爆箱體內(nèi)壁來形成，故在其受熱段可設(shè)側(cè)擋板和底端蓋板，也可 不設(shè)。若受熱段也設(shè)有側(cè)擋板和蓋板，則熱流體流向平行于側(cè)擋板，此時，熱管換熱器為順 流或逆流工作；若受熱段沒有設(shè)置側(cè)擋板，則此時換熱器冷、熱流體方向可能為同向(順 流)、逆向(逆流)，或者是垂直，由風(fēng)機(jī)的安裝位置確定。
權(quán)利要求一種插入熱管換熱器的頂裝式隔爆箱，包括隔爆箱體、熱管換熱器、中間隔板、隔爆箱體內(nèi)部發(fā)熱源，其特征在于熱管換熱器主要由陣列式排布的熱管(1)穿過設(shè)有中間隔板(6)的層疊式散熱片組成；隔爆箱體(8)上表面設(shè)一開口法蘭，位于中間隔板(6)下端的為熱管換熱器的受熱段(3)設(shè)于隔爆箱體(8)內(nèi)，位于中間隔板(6)上端的為熱管換熱器的冷卻段(2)設(shè)于隔爆箱體(8)外，中間隔板(6)采用螺栓固定于開口法蘭上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種插入熱管換熱器的頂裝式隔爆箱，其特征在于所述的 中間隔板(6)厚度為10 25mm，其上設(shè)有熱管安裝孔，熱管安裝孔為一臺階式T型通孔，熱 管安裝孔的軸線與中間隔板(6)的表面垂直；所述的熱管⑴穿過熱管安裝孔與中間隔板 (6)過盈配合，并采用焊錫將熱管(1)與中間隔板(6)焊接連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種插入熱管換熱器的頂裝式隔爆箱，其特征在于所述散 熱片上的熱管安裝孔采用翻邊結(jié)構(gòu)，散熱片套裝于熱管(1)上并與熱管(1)過盈配合，熱管 軸線垂直于散熱片表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種插入熱管換熱器的頂裝式隔爆箱，其特征在于所述的 熱管換熱器的冷卻段(2)左右兩側(cè)設(shè)側(cè)面擋板(5)，冷卻段的頂端設(shè)有頂端蓋板(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種插入熱管換熱器的頂裝式隔爆箱，其特征在于所述的 熱管換熱器的冷卻段(2)和受熱段(3)的散熱片采用獨(dú)立環(huán)形套片或整體套片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種插入熱管換熱器的頂裝式隔爆箱，其特征在于所述隔 爆箱體⑶內(nèi)設(shè)有風(fēng)機(jī)(9)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及熱管換熱器技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種插入熱管換熱器的頂裝式隔爆箱，包括隔爆箱體、熱管換熱器、中間隔板、隔爆箱體內(nèi)部發(fā)熱源，其特征在于熱管換熱器主要由陣列式排布的熱管穿過設(shè)有中間隔板的層疊式散熱片組成；隔爆箱體上表面設(shè)一開口法蘭，位于中間隔板下端的為熱管換熱器的受熱段設(shè)于隔爆箱體內(nèi)，位于中間隔板上端的為熱管換熱器的冷卻段設(shè)于隔爆箱體外，中間隔板采用螺栓固定于開口法蘭上。本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，采用熱管換熱器半插入隔爆箱體的方式，冷、熱流體可以通過熱管換熱器的冷卻段和受熱段快速換熱，達(dá)到了有效隔爆和良好散熱的目的，且結(jié)構(gòu)簡單、便于安裝，能夠廣泛應(yīng)用于各類隔爆箱體的散熱。
文檔編號H05K7/20GK201563315SQ20092027295
公開日2010年8月25日 申請日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者姚勇, 尤志春, 朱曉瓊 申請人:上海威特力熱管散熱器有限公司