专利名称：模块化热管空气热交换器的组装方法
技术领域：
本发明涉及一种热管空气热交换器，具体指的是一种由若干热管散热模块排列 组合构成热交换器芯的模块化热管空气热交换器的组装方法。
背景技术：
热管空气热交换器的功能是在冷热空气相互隔离的条件下，利用热管内部的工质 相变和外部温差，将一端的热能不断传导到另一端。冷空气通过热管一端外的翅片的热传 导不断将热管另一端内部的热量带走，热管另一端不断吸收翅片传导过来的热能，完成了 使另一端的热空气源降温的效果。热管空气交换芯，一般都是由数根热管并在其两端装配 有一定数量的翅片组成。传统的热管交换芯有如下几个弱点
1)翅片的形状要根据每个交换器的尺寸而定制，开模具试制和生产的时间长、成本
尚；
2)冷热端的隔离板必须根据应用要求设计定制；
3)翅片和隔离板的装配必须采用机械方式同时装配完成；
4)冷热端两侧的翅片比例不能调节，风道不能灵活调整；
5)对常用大功率的热交换器或者是小型但形状为狭长的，由于翅片面积大，翅片采用 的材料就要更厚，交换器的热传导效率较低、整体重量较重。常见的热管热交换器和翅片型热交换器产品一样，产品规格品种少，其外形和功 率不能调整。对于那些外形变化多、产品批量少的领域很难得到广泛的应用。对于大功率 的热交换器，模具越大，开发精确度和复杂度越高，模具的成本也呈几何级数增加，如果 批量不是足够大的情况下，模具成本很难摊薄.因而热管空气热交换器的应用领域受到极 大的限制。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种模块化热管空气热交换 器的组装方法，将制备的标准热管散热模块，通过排列组合，装配成各种尺寸和不同功率的 热交换器芯，其中通过加装隔离条，衔接成隔离平面，适用于换热功率大的各类室内外密闭 机柜，克服了常见热管热交换器的产品需要定制、通用性不强的弱点。本发明的实现由以下技术方案完成
一种模块化热管空气热交换器的组装方法，该方法的步骤如下
1)根据所需热交换器的大小，选择热交换器壳和风扇；
2)制备构成热交换器芯的若干热管散热模块、若干隔离条以及两个隔离条支架，所述 热管散热模块由一组热管以及贯穿热管并紧密压装在热管上的散热翅片构成，单个热管散 热模块形状大小一致，所述隔离条为平板，侧向开设有与热管外形相匹配的开口 ；
3)将第一块所述隔离条的两端分别与两侧的隔离条支架连接固定；
4)在所述隔离条的长度方向上，若干热管散热模块端向贴合，形成组装热交换器芯的单层结构，将所述单层结构的一侧插入所述隔离条中，使热管散热模块中的热管与所述隔 离条中的开口相吻合，所述隔离条固定于热管散热模块上的散热翅片上；
5)将第二块隔离条插入所述单层结构的另一侧，并将所述隔离条的两端分别固定在 隔离条支架上，所述单层结构两侧的隔离条的安装高度、位置相同，固定于相同的散热翅片 上，并确保两隔离条衔接紧密、开口相吻合；
6)如完成热交换器芯的组合安装，则转至步骤7);否则重复步骤4)、5)，在所述隔离条 支架的长度方向上，将另一个若干热管散热模块端向贴合组成的单层结构从其侧向插入所 述第二块隔离条中，使所述单层结构间侧向紧密贴合，再在所述另一个单层结构的另一侧 安装第三块隔离条，并固定在隔离条支架上，确保第二、第三块隔离条间衔接紧密、开口相 吻合，若干个所述的单层结构组合直至完成热交换器芯的组合安装，并将热交换器芯两端 的隔离条支架安装固定；
7)将组装好的热交换器芯安装到热交换器壳中，所述隔离条衔接而成的隔离平面与 热交换器壳一起形成两个完整的风腔，在所述风腔的两个风道上分别安装风扇，即完成模 块化热管空气热交换器的组装。上述热交换器芯的两边侧的隔离条，其截面呈“L”型； 上述隔离条两侧开设有相互契合的梯形契口；
上述组装过程中，所有相互连接、固定部位均涂抹硅胶脂；
上述装配过程中，在每二层所述单层结构之间的热管散热模块上的两个远端翅片中增 设隔离条；
上述热管形状为圆形，隔离条两侧相应的开口为半圆形；
上述热管散热模块截面呈L形或弧形，热管一端与另一端之间具有水平夹角。上述一个模块化热管空气热交换器中包括不少于两个的热管散热模块或至少一 层所述的单层结构。本发明的优点是，组装方法简单、实用，设计灵活，制作工艺简单，组装出的块化热 管空气热交换器克服了常见热管热交换器的产品需要定制、通用性不强的弱点，热管散热 模块体积小，其翅片可选用更薄更轻的金属材料，从而热传导效率更高，且成本低，重量轻， 可大大降低开发和生产成本，利于各种批量较小的产品的生产。附图概述
图1为现有技术热管热交换器结构示意图； 图2为本发明热交换器的热管散热模块结构示意图； 图3为截面呈弯弧状的热管散热模块侧视剖视图； 图4为隔离条的结构示意图； 图5为隔离条的截面剖视图； 图6为L形隔离条的结构示意图； 图7为L形隔离条的截面剖视图； 图8为隔离条支架的结构示意图； 图9热交换芯的组装应用示意图I ； 图10热交换芯的组装应用示意图II ； 图11为组装后的热交换器芯结构示意图；图12为热交换器芯组装于壳体内的安装示意图； 图13为组装后的模块化热管空气热交换器结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便 于同行业技术人员的理解
附图1-13中标号1-14表示的是热管1、散热翅片2、隔离板3、热管散热模块4、隔离条 5、半闭合孔6、梯形契口 7、L形隔离条8、隔离条支架9、单层结构10、热交换器芯11、热交 换器壳12、空气腔室13、模块化热管空气热交换器14。如图1所示为现有技术热管热交换器结构示意图，由热管1、散热翅片2和隔离板 3组成，其冷热端的隔离板3必须根据应用要求设计定制，冷热端的隔离板必须根据应用要 求设计定制，翅片和隔离板的装配必须采用机械方式同时装配完成，缺点不一而足。本发明设计了一种标准的热管散热模块，采用这种模块就能装配成各种尺寸和 不同功率的热交换器。如图2为本发明热交换器的热管散热模块结构示意图，由图2可见， 热管散热模块4由一组(1-n根)平行排列热管1和热管上间隔分布的散热翅片2构成，模 块体积设计较小，其翅片可选用更薄更轻的金属材料，从而热传导效率更高，且成本低，重 量轻。为组装多个热管散热模块，本发明设计一种称之“隔离条”的装配件，隔离条5安 装于热管散热模块的散热翅片上，图4-5为隔离条的结构示意图。如图4-5所示，隔离条5 两侧开设有若干半闭合孔6，其孔径与热管孔径相匹配，隔离条两侧具有梯形契口 7，单个 热管散热模块4两侧各连接有一隔离条5，两侧的隔离条吻合衔接。图8为隔离条支架的结 构示意图，多个隔离条的两端均固定在隔离条支架9上。在组装时，在排列组合的标准热管散热模块中，每二列模块间采用风道隔离条5。 隔离条的两侧边缘开有与热管等外径的半孔6，孔间距离与翅片所开孔等距。二块隔离条 衔接后模块中的热管1可从孔6中穿过。隔离条两侧的形状为梯形契口 7，以保证隔离条5 相连接时的密闭性。为便于衔接，装配时，安装于热管散热模块的散热翅片2上，借助模块 上二侧翅片的固定作用，使隔离条的连接部位能紧密吻合。再通过两端支架9的固定，也起 到对模块4的固定作用。模块二端被隔离条分隔两个相互独立的空腔13，一端作为冷空气 腔，另一端作为热空气腔。当采用普通型热管制作的热管模块时，还可以在冷热空腔的分隔部位弯曲，即热 管组成弯曲状，使一端与另一端形成10°至20°水平夹角，模块的横侧面呈L形或弧形， 见图3所示截面呈弯弧状的热管散热模块侧视剖视图。当热交换器的应用需要模块采用水 平放置时，就可以采用L形的模块。这时，热管的冷凝端水平位置就高于热管的蒸发端，可 以充分发挥出热管的换热效率。在热交换器模块排列的起始和终止部位，即热交换器芯11的两边侧，采用L型隔 离条8进行隔离处理，见图6-7所示L形隔离条的结构示意图。L型隔离条8仅有一侧与另 一隔离条衔接，另一侧的功能是与热交换器外壳12起固定作用。参照图9-13，为本发明热交换器装配的过程示意图。本实施例中组装的热管交换 芯11 一共采用六个模块4，分成二排，每排三个模块。下面分步骤叙述装配过程
5其中，装配材料为L型隔离条8 二块，隔离条5 —块，二个隔离条支架9。1.首先根据热交换器14的大小以及标准化热交换器模块4的大小，选择相应大小 热交换器壳12和风扇等部件以及热交换器模块4及其配件数量；
2.制备热交换器模块4及其配件，并在每个模块安装隔离条的翅片2位置上做上标
记；
3.将一块L型隔离条8的两端与支架9连接固定，见图9所示热交换芯的组装应用示 意图I ；
4.把三个模块顺序插入到L型隔离条8上，其中三个热管散热模块的端向相贴合，形成 组装热交换器芯的单层结构10，使模块的热管1与隔离条半圆口 6吻合，见图10热交换芯 的组装应用示意图II ；
5.再将隔离条插进三个模块即单层结构的指定翅片位置中，并与另一侧的L型隔离条 连接契口对齐，然后将隔离条的两端与支架连接固定；
6.同样方法，把另外三个模块组成的单层结构插入到隔离条上。再把剩下的一块L型 隔离条就位，并与支架连接固定；本实施例中热交换器芯11就完成组装，若需要多层结构， 如图10所示，可以重复上述步骤继续添加单层结构10及隔离条5，直至完成热交换器芯11 的组装；
7.通过上述步骤，一台由六个模块组成的热交换器芯11就组装完成。见图11所示组 装后的热交换器芯11结构示意图；再以通常的方法安装到热交换器壳12中去，参照图12 所示热交换器芯11组装于壳体12内的安装示意图，装上配套的风扇等配件，热管空气热交 换器14就装配出来了 ；见图13所示组装后的模块化热管空气热交换器结构示意图。在上面每一个组装步骤中，对所有的相互连接部位，要打上硅胶脂以保证密闭 性。如要增加模块之间的稳固性，在装配过程中，还可以在每二层之间模块的两个远端翅 片中再增添二条隔离条。本发明的优点和功效在于
1.模块化结构简化了热管交换器生产工艺，降低了采用热管交换器的门槛，热管交换 器应用范围得到广泛提高；
2.满足散热功率要求下，热交换器的结构和形状可以根据设备留有的空间进行灵活应 用设计；
3.与传统热管热交换器相比，其单位体积和重量都要更小，换热效率更高，且成本低；
4.热交换器的散热功率不受限制，散热模块可以随着散热功率需求的增大而增加；
5.模块长度的调节也很便利，只要调整热管长度即可，就能满足制造各种不同功率的 热交换器的需要。
权利要求
一种模块化热管空气热交换器的组装方法，其特征在于该方法的步骤如下(1)根据所需热交换器的大小，选择热交换器壳和风扇；(2)制备构成热交换器芯的若干热管散热模块、若干隔离条以及两个隔离条支架，所述热管散热模块由一组热管以及贯穿热管并紧密压装在热管上的散热翅片构成，单个热管散热模块形状大小一致，所述隔离条为平板，侧向开设有与热管外形相匹配的开口；(3)将第一块所述隔离条的两端分别与两侧的隔离条支架连接固定；(4)在所述隔离条的长度方向上，若干热管散热模块端向贴合，形成组装热交换器芯的单层结构，将所述单层结构的一侧插入所述隔离条中，使热管散热模块中的热管与所述隔离条中的开口相吻合，所述隔离条固定于热管散热模块上的散热翅片上；(5)将第二块隔离条插入所述单层结构的另一侧，并将所述隔离条的两端分别固定在隔离条支架上，所述单层结构两侧的隔离条的安装高度、位置相同，固定于相同的散热翅片上，并确保两隔离条衔接紧密、开口相吻合；(6)如完成热交换器芯的组合安装，则转至步骤7)；否则重复步骤4)、5)，在所述隔离条支架的长度方向上，将另一个若干热管散热模块端向贴合组成的单层结构从其侧向插入所述第二块隔离条中，使所述单层结构间侧向紧密贴合，再在所述另一个单层结构的另一侧安装第三块隔离条，并固定在隔离条支架上，确保第二、第三块隔离条间衔接紧密、开口相吻合，若干个所述的单层结构组合直至完成热交换器芯的组合安装，并将热交换器芯两端的隔离条支架安装固定；(7)将组装好的热交换器芯安装到热交换器壳中，所述隔离条衔接而成的隔离平面与热交换器壳一起形成两个完整的风腔，在所述风腔的两个风道上分别安装风扇，即完成模块化热管空气热交换器的组装。
2.如权利要求1所述的一种模块化热管空气热交换器的组装方法，其特征在于所述热 交换器芯的两边侧的隔离条，其截面呈“L”型。
3.如权利要求1所述的一种模块化热管空气热交换器的组装方法，其特征在于所述隔 离条两侧开设有相互契合的梯形契口。
4.如权利要求1所述的一种模块化热管空气热交换器的组装方法，其特征在于组装过 程中，所有相互连接、固定部位均涂抹硅胶脂。
5.如权利要求1所述的一种模块化热管空气热交换器的组装方法，其特征在于装配过 程中，在每二层所述单层结构之间的热管散热模块上的两个远端翅片中增设隔离条。
6.如权利要求1所述的一种模块化热管空气热交换器的组装方法，其特征在于所述热 管形状为圆形，隔离条两侧相应的开口为半圆形。
7.如权利要求1所述的一种模块化热管空气热交换器的组装方法，其特征在于所述热 管散热模块截面呈L形或弧形，热管一端与另一端之间具有水平夹角。
8.如权利要求1所述的一种模块化热管空气热交换器的组装方法，其特征在于一个模 块化热管空气热交换器中包括不少于两个的热管散热模块或至少一层所述的单层结构。
全文摘要
本发明涉及一种热管空气热交换器,具体指的是一种由若干热管散热模块排列组合构成热交换器芯的模块化热管空气热交换器的组装方法。将制备的标准热管散热模块，通过排列组合，装配成各种尺寸和不同功率的热交换器芯，其中通过加装隔离条，衔接成隔离平面，适用于换热功率大的各类室内外密闭机柜，克服了常见热管热交换器的产品需要定制、通用性不强的弱点。
文档编号F28F9/00GK101922879SQ20101025093
公开日2010年12月22日 申请日期2010年8月11日 优先权日2010年8月11日
发明者丁勤政, 叶建忠, 邬晓瑾 申请人:上海贝电实业股份有限公司