热交换器装置和用于制造热交换器装置的方法与流程

文档序号:22582116发布日期:2020-10-20 17:07阅读:107来源:国知局
热交换器装置和用于制造热交换器装置的方法与流程

本发明涉及一种热交换器装置,其包括第一吸热部分和第二散热部分。此外,本发明涉及一种用于制造热交换器装置的方法。



背景技术:

热交换器广泛用于各种技术应用中。例如,热交换器可用于冷却电子机柜,例如配电盘、控制柜、围护系统或计算机系统,或通常用于冷却任何包围产热部件的外壳。在冷却系统中,例如在用于电子机柜的冷却系统中,在包括两个腔室的壳体中设有两个热交换器部分。散热部分设置在流体连接至电子机柜外部的壳体的第一腔室内。吸热部分设置在流体连接至电子机柜内部的壳体的第二腔室中。来自电子机柜内部的空气在第二腔室中循环,且来自空气的热量传递至吸热部分中的制冷剂或冷却剂。加热的制冷剂或冷却剂被引导至第一腔室中的散热部分,在这里热量传递至在第一腔室中循环的外部空气。

热交换器的另一个应用领域是用于车辆的冷却回路或散热器中。

申请人的现有技术文件de202009006916u1公开了一种用于带有发热部件的壳体的冷却装置。该冷却装置包括被动冷却系统和主动冷却系统,它们均布置在同一外壳中。

现有技术文献de102012108110b4公开了一种用于电子机柜内部的冷却装置,包括第一冷却回路和与第一冷却回路流体分隔开的第二冷却回路。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种热交换器装置,其具有紧凑的设计并提供了冷却回路的有效热耦合。

本发明目的一种技术方案是提供一种热交换器装置,其包括第一吸热部分和第二散热部分,其中多个热交换结构被布置在延伸平面中,优选地彼此平行地布置,其中第一吸热部分包括第一多个流体引导装置并且其中第二散热部分包括第二多个流体引导装置,其中每个热交换结构包括至少一个第一多个流体引导装置和至少一个第二多个流体引导装置,所述至少一个第一多个流体引导装置和至少一个第二多个流体引导装置彼此热耦合并且优选地彼此平行地布置,其中在至少两个相邻的热交换结构之间设置有间隙,以允许所述相邻的热交换结构之间存在气流,和/或其中每个热交换结构包括散热器,以热耦合至少一个第一多个流体引导装置和至少一个第二多个流体引导装置。

所述热交换器装置包括至少第一部分和第二部分,其中所述第一部分配置为吸热部分,在下文中将其称为第一吸热部分,并且其中所述第二部分配置为散热部分,在下文中将其称为第二散热部分。因此,当用于吸热部分和散热部分时,数字“第一”、“第二”等旨在对各部分进行编号,而不考虑它们的散热和吸热功能。

在本发明的上下文中,吸热部分和散热部分被设计为包括至少一个流体引导装置的物理结构,该流体引导装置配置成保持和输送或引导冷却剂或制冷剂,所述散热部分和吸热部分还配置成使得流体携带的热量可以传递到流体引导装置的外部,或者使得来自外界的热量可以传递到流体引导装置内部的冷却剂或制冷剂。例如,热管的散热端是散热部分,热管的吸热端是吸热部分。同样,蒸气压缩循环回路的冷凝器是散热部分,蒸气压缩循环回路的蒸发器是吸热部分。在最简单的形式中,所述吸热部分或散热部分仅包括一个流体引导装置,例如经配置用于输送冷却剂或制冷剂的管。

所述热交换器装置包括至少第一吸热部分和第二散热部分,每个部分包括多个流体引导装置。第一吸热部分的至少一个流体引导装置和第二散热部分的至少一个流体引导装置彼此热耦合以形成各自的热交换结构。所述热交换器装置包括至少两个热交换结构,所述两个热交换结构优选地平行布置在(尤其是构想的)延伸平面中。所述延伸平面优选地定义为其中设置有第一吸热部分的第一多个流体引导装置中的流体引导装置的平面。

本发明的重要优点在于,在两个相邻的热交换结构之间设置有间隙,以允许相邻的热交换结构之间存在气流。因此,经由热耦合通过将热量从第二多个流体引导装置的流体引导装置传递到第一多个流体引导装置的流体引导装置而将热量从第二散热部分传递到第一吸热部分,另外,可以选择性地、可替代地或同时地将热量从第一吸热部分和/或第二散热部分传递到在相邻的热交换结构之间的气流中。

每个流体引导装置具有主延伸方向,其优选地是制冷剂或冷却剂通过所述流体引导装置的流动方向。每个热交换结构的流体引导装置优选地彼此平行地布置,以使它们各自的主延伸方向对齐(align),并且增加用于从第二多个流体引导装置到第一多个流体引导装置的热量传递的接触表面。另外,包括流体引导装置的热交换结构也可以彼此平行地布置,使得两个相邻的热交换结构之间的间隙优选地在所述热交换结构的整个长度上延伸。

另外地或可替代地,所述热交换结构包括相应的散热器,以热耦合至少一个第一多个流体引导装置和至少一个第二多个流体引导装置,从而提高从第二多个流体引导装置到第一多个流体引导装置的热传递效率。

所述热交换结构的散热器可以与相邻的热交换结构的至少一个流体引导装置热接触,以使两个相邻的热交换结构之间的间隙至少部分被封闭在散热器所位于的热交换器装置的部分中。而气流通过热交换装置在所述热交换器装置的以下部分中仍然是可能的,在该部分中未设置散热器或散热器配置有流体通道以允许相邻的热交换结构之间存在气流。

此外,散热器可以在热交换器装置的整个长度上延伸,特别是在第一吸热部分和/或第二散热部分的整个长度上延伸。如果设置气流通道,则空气仍能在相邻的热交换结构之间流动。在替代构造中,散热器在热交换器装置的整个长度上延伸并且未设置气流通道。在这种情况下,基本上或完全阻断了相邻的热交换结构之间的气流。

优选地,所述热交换器装置包括第三吸热部分,其中第二散热部分和第三吸热部分形成第一冷却回路。

进一步优选地,第一冷却回路是被动或主动冷却回路,和/或第一冷却回路包括冷却剂或制冷剂,和/或第一冷却回路是冷却器、制冷机、蒸气压缩循环回路、热管、热虹吸管、脉动热管、吸收式冷却机或吸附式冷却机。

所述热交换器装置可配置成在用于电子机柜(例如配电盘、控制柜、围护系统或计算机系统)或通常用于任何包围产热部件的外壳的冷却系统中使用。另外,所述热交换器装置可以经配置用于在车辆的冷却系统或散热器中使用。

特别优选地,所述第一冷却回路是配置为热管、热虹吸管或脉动热管的被动冷却回路。

进一步优选地,所述第三吸热部分包括第三多个流体引导装置。

还优选的是,所述第一多个和/或第二多个和/或第三多个流体引导装置以蛇形构造流体互连,和/或在所述第二多个流体引导装置和/或第三多个流体引导装置逐个形成组合流体引导装置,其中该组合流体引导装置优选地以蛇形构造流体互连。

因此,所述第一多个和/或第二多个流体引导装置中的多个不必彼此流体分隔开,而是可以以蛇形构造互连。可以通过将第一多个或第二多个流体引导装置的端部与弯曲部分连接来实现互连。

若将第一吸热部分和/或第二散热部分和/或第三吸热部分配置为脉动热管,则所述第一多个和/或第二多个和/或第三多个流体引导装置的蛇形构造是特别有利的。

另外,所述第二多个流体引导装置和第三多个流体引导装置可以布置成使得第二多个流体引导装置中的每个流体引导装置直接连接到第三多个流体引导装置中的一个,优选地沿流体引导装置的主延伸方向,以形成组合流体引导装置。当第一冷却回路配置为热管、热虹吸管或脉动热管时,所述组合流体引导装置的构造是特别有利的。

优选地,所述第一吸热部分是用于第二冷却回路的蒸发器,和/或所述第二散热部分是冷凝器,和/或所述第一多个流体引导装置和第二多个流体引导装置之间的热耦合在所述第二散热部分的一部分或整个长度上延伸。

若所述第一吸热部分是用于配置成蒸气压缩循环回路的第二冷却回路的蒸发器并且若所述第二散热部分是热管、热虹吸管或脉动热管的冷凝器,这是特别有利的。

此外,如果所述热耦合在所述第二散热部分的一部分上延伸,则所述第二散热部分的其余部分可以突出在所述第一吸热部分上方,从而所述第二散热部分的突出部分可以被操作为非热耦合散热部分,而在热交换器装置中实现第一吸热部分和第二散热部分的热耦合的部分能实现在第一吸热部分和第二散热部分之间的热传递。

根据期望的构造,有利的是,所述第一多个和第二多个流体引导装置之间的热耦合在第二散热部分的整个长度上延伸,从而增加了第一吸热部分和第二散热部分的热耦合。

此外,优选地,所述第一多个流体引导装置和/或第二多个流体引导装置和/或第三多个流体引导装置可以配置为板状或条状。

采用板状或条状构造的第一多个流体引导装置和/或第二多个流体引导装置,在所述第一多个流体引导装置和第二多个流体引导装置之间的热耦合能够得到改善,尤其是当所述流体引导装置经由其最大面积的表面面对面地彼此附接时。

有利地是,所述第一多个流体引导装置和/或第二多个流体引导装置和/或第三多个流体引导装置包括至少一个内部流体通道。

所述至少一个流体通道可以是微通道。

所述第一吸热部分可以配置成包括制冷剂或冷却剂,该制冷剂或冷却剂的全球变暖潜能值(gwp)小于1000,优选地小于100,更优选地小于10,进一步优选地小于5,更进一步优选地小于3。

通过使用具有低gwp的制冷剂或冷却剂,所述热交换器装置有利地是环境友好的。

更进一步优选地,所述第一冷却回路配置成包括不可燃或无害的制冷剂或冷却剂,和/或所述第一吸热部分配置成包括可燃或有害的制冷剂,尤其是丙烷。

因此,可以在所述第一冷却回路和第二冷却回路中使用不同的制冷剂或冷却剂。当所述热交换器装置在用于电子机柜的冷却系统中使用时,使用在第一冷却回路中(尤其是在第二散热部分和/或第三吸热部分中)的不可燃或无害的制冷剂或冷却剂以及在第二冷却回路中(尤其是在第一吸热部分中)的可燃或有害的制冷剂或冷却剂的组合是有利的。在电子机柜安全性和侵入保护法规中,要求配置用于将热量传递出该种机柜的冷却回路不包含可燃制冷剂或冷却剂,因为存在制冷剂或冷却剂泄漏的情况下产生火花的危险。然而,不可燃的冷却剂或制冷剂通常具有非常高的gwp,这使得由于环境原因不期望使用这些物质。当第二冷却回路(尤其是第一吸热部分)包括可燃制冷剂时,可以选择具有低gwp的制冷剂或冷却剂,从而增加冷却系统的环境友好性。在这种情况下,所述第二冷却回路(尤其是第一吸热部分)应当设置在电子机柜的外部,例如在冷却系统的外壳的第一腔室中,其中所述第一腔室流体连接至电子机柜的外部并对电子机柜的内部密封隔离。

此外优选地,所述热交换器装置可以包括布置在第一吸热部分和/或第二散热部分上的气流调节挡板(airflowregulationflap),当其处于打开位置时,允许气流通过热交换器装置,尤其是通过第一吸热部分和/或第二散热部分,当其处于闭合位置时,至少部分地阻止气流通过热交换器装置,尤其是通过第一吸热部分和/或第二散热部分。

所述气流调节挡板优选地配置成使得它可以在打开位置和闭合位置之间转动。在闭合位置,优选的是,该气流调节挡板盖住所述热交换结构之间的间隙,至少部分地阻止气流通过所述热交换器装置。在期望使包括第二散热部分的第一冷却回路和包括第一吸热部分的第二冷却回路之间具有最有效的热耦合的情况下,阻止空气流过所述热交换器装置的间隙是有益的,因为当气流调节挡板处于闭合位置时,到通过热交换器装置的气流的热量传递是有限的或被阻止的。

冷却部件可以布置在两个相邻的热交换结构之间的间隙中并且使相邻的热交换结构互连。

优选地,所述冷却部件是散热片。

采用在两个相邻的热交换结构之间的间隙中的冷却部件,特别是散热片,可以更有效地将来自第二散热部分或第二散热部分的流体引导装置的热量从流体引导装置中的制冷剂或冷却剂传递到通过所述间隙的气流。

有利地是,散热片是打褶的。

更进一步地,所述第一多个流体引导装置和第二多个流体引导装置以及冷却部件(尤其是散热片)可以被布置在延伸平面中。

当所述第一多个流体引导装置和第二多个流体引导装置以及冷却部件都被布置在延伸平面中时,这提供了非常紧凑的热交换器装置。

优选地,所述热交换结构可以包括恰好一个第一多个流体引导装置和恰好一个第二多个流体引导装置,或者在热交换结构中,一个所述第一多个流体引导装置布置在两个所述第二多个流体引导装置之间并且与其热耦合。

通过在每个热交换结构中设置恰好一个第一多个流体引导装置和恰好一个第二多个流体引导装置,可以以非常紧凑的方式配置所述热装置。

另一方面,如果在每个热交换结构中,一个所述第一多个流体引导装置布置在所述第二多个流体引导装置之间并且与其热耦合,则可以改善从所述第二散热部分到所述第一吸热部分的热量传递,因为所述第一吸热部分的第一多个流体引导装置不与周围的空气接触,尤其是不与通过间隙的气流接触。

更进一步优选地,所述第一吸热部分可以包括入口歧管和出口歧管,其中所述第一多个流体引导装置优选地在流体引导装置的相对端处流体连接到入口歧管和出口歧管。

若所述第一多个流体引导装置没有以蛇形构造互连,则设置所述入口歧管和出口歧管是特别有利的。

所述第一吸热部分的出口歧管和入口歧管可以布置在所述第二散热部分和/或延伸平面的相对侧,或者所述第一吸热部分的出口歧管和入口歧管可以布置在所述第二散热部分和/或延伸平面的相同侧。

通过将出口歧管和入口歧管布置在第二散热部分和/或延伸平面的相对侧或布置在第二散热部分和/或延伸平面的相同侧,所述热交换器装置能够容易地适应不同的冷却系统。

所述出口歧管和/或入口歧管也可以布置在延伸平面中,并且所述第二多个流体引导装置可优选地贯穿所述入口歧管和/或出口歧管。

通过将第一吸热部分的出口歧管和/或入口歧管放置在延伸平面中,可以进一步减小所述热交换器装置的宽度并提供更紧凑的热交换器装置。

优选地,所述第二多个流体引导装置或组合流体引导装置流体连接至入口集管和/或出口集管,并且所述入口集管和/或出口集管优选地被布置在所述延伸平面中。

优选地,所述第一多个和第二多个流体引导装置配置成板状或条状并且经由它们各自的具有最大面积的表面彼此连接。

所述热交换结构的流体引导装置可以通过材料连接而热耦合。

通过材料连接,改善了所述第一多个和第二多个流体引导装置之间的热传递。然而,也能够在热耦合的第一多个和第二多个流体引导装置之间设置传热介质,比如导热脂。

在优选实施例中,所述第一多个流体引导装置和第二多个流体引导装置包括第一材料(尤其是第一金属或合金)的芯部和第二材料(尤其是第二金属或合金)的表层。

所述表层的第二材料可以具有比所述芯部的第一材料更低的熔化温度。

因此,通过部分熔化相对的流体引导装置的表面层材料,可以在所述第一多个流体引导装置和第二多个流体引导装置之间提供材料连接,而不会影响各个流体引导装置的芯部。这实现了在相邻的流体引导装置之间的材料连接,其中所述流体引导装置的芯部区域仍然完好无损并且因此在所述第一流体引导装置中的制冷剂或冷却剂与所述第二流体引导装置中的制冷剂或冷却剂之间提供了双重分隔壁。

替代地或附加地,所述第一多个流体引导装置设置在(尤其是构想的)延伸平面中,并且所述第二多个流体引导装置设置在与所述延伸平面平行的(尤其是构想的)第二平面中,每个热交换结构的散热器优选地与所述延伸平面成直角设置并至少部分地布置在所述延伸平面和第二平面中。

特别优选的是,所述散热器在各流体引导装置之间提供热耦合。当第一多个和第二多个流体引导装置平行但不同平面地设置时,尤其是若流体引导装置配置成带状或板状,则第一多个流体引导装置中的流体引导装置与第二多个流体引导装置经由它们薄薄的侧面接触,因此,该种传热没有当流体引导装置与它们最大表面积的平坦侧面接触时有效。

因此,当第一多个流体引导装置通过它们的平坦侧面与散热器接触时是有利的。由于散热器延伸到平行于延伸平面的第二平面中,因此它们也与第二多个流体引导装置的最大面积的平坦侧面接触,从而改善了从第一流体引导装置到第二流体引导装置的热传递。

在包括散热器的相邻的热交换结构之间可以设置间隙。但是,也能够使热交换结构的散热器与相邻的热交换结构的流体引导装置接触,以部分地或完全地阻止相邻的热交换结构之间的气流。

当散热器与相邻的热交换结构的流体引导装置接触时,进一步改善了热传递并且尤其在热交换结构上获得了均匀的温度分布。

优选地,每个热交换结构的散热器配置为金属或合金(尤其是铝)的块,尤其是实心的。

更进一步优选地,每个热交换结构的散热器与相邻的热交换结构的相应流体引导装置中的至少一个热接触。

更进一步地,所述热交换结构的散热器在一侧上彼此连接,尤其是材料连接。

因此,所述散热器可以彼此连接并且在侧视图中具有梳状外观。这种构造改善了热交换装置的制造,因为热交换结构的散热器可以作为整体一起处理。

本发明目的的另一技术方案是提供一种用于制造热交换器装置的方法,包括以下步骤:

将第一多个流体引导装置的流体引导装置与第二多个流体引导装置的流体引导装置热连接,以形成热交换结构;

在延伸平面内布置多个热交换结构并使相邻的热交换结构与(尤其是打褶的)散热片互连;

将入口歧管和出口歧管附接到所述第一流体引导装置的相对端;

利用本发明的方法可以制造如上所述的热交换器装置。

优选地,所述第一多个流体引导装置和第二多个流体引导装置包括第一材料(尤其是第一金属或合金)的芯部以及第二材料(尤其是第二金属或合金)的表面层;所述方法还包括以下步骤:通过部分熔化所述流体引导装置的表面层使所述第一多个流体引导装置和第二多个流体引导装置逐个通过材料连接热耦合。

所述散热片可以焊接或锡焊到热交换结构上。另外,入口歧管和出口歧管可以被焊接或锡焊到第一多个流体引导装置的相对端。更进一步,可以将入口集管和/或出口集管焊接或锡焊到所述第二多个流体引导装置。

可以将所述第二材料辊涂在流体引导装置的芯部上以形成表面层。

此外,本发明提供了如上所述的热交换器装置在冷却系统中(尤其是用于电子机柜)的用途。

附图简要说明

现参阅附图对本发明进行更详细的描述。

图1示出了热交换器装置的第一构造;

图2示出了热交换器装置的第二构造;

图3示出了包括热交换器装置的冷却系统;

图4示出了热交换器装置的第三构造;

图5示出了热交换器装置的第四构造;

图6示出了热交换器装置的第五构造;

图7示出了热交换器装置的第五构造的出口歧管的俯视图;

图8示出了热交换结构的第一构造;

图9示出了热交换结构的第二构造;

图10示出了热交换结构的第一构造的横截面;

图11示出了热交换器装置的第六构造的侧视图;

图12示出了热交换器装置的第六构造的透视图;

图13示出了散热器;

图14示出了散热器模块;

图15示出了热交换器装置的第七构造;

图16示出了热交换器装置的第七构造的横截面;以及

图17示出了包括第二散热部分和第三吸热部分的脉动热管的示意图。

具体实施方式

图1示出了一种热交换器装置100,其包括第一吸热部分10和第二散热部分11。所述热交换器装置100由多个热交换结构12组成,所述多个热交换结构12在构想的延伸平面13中彼此平行地布置。所述第一吸热部分10包括第一多个流体引导装置14,所述第二散热部分11包括第二多个流体引导装置15。每个热交换结构12包括至少一个第一多个流体引导装置14和至少一个第二多个流体引导装置15,两者平行地布置并且彼此热连接。所述构想的延伸平面13被限定和定向成使得所述第一多个流体引导装置14设置在所述延伸平面13中。在图1的热交换器装置100中,所述第二多个流体引导装置15也设置在延伸平面13中。在相邻的热交换结构12之间形成间隙16,以允许所述相邻的热交换结构12之间存在气流。冷却部件17设置在间隙16中。冷却部件17配置为打褶的散热片18。为了能更清楚的看见,仅在截面图中图示了冷却部件17,尤其是散热片18。然而,可以在热交换结构12之间的间隙16的整个长度上设置冷却部件17,尤其是散热片18。所述第一多个流体引导装置14和所述第二多个流体引导装置15配置为条状或板状并且在它们的主延伸方向19上彼此平行地布置。所述第一多个流体引导装置14和所述第二多个流体引导装置15逐个经由材料连接20彼此热接触。

所述第二散热部分11具有在主延伸方向19上测量的长度32。在所述第一多个流体引导装置14和所述第二多个流体引导装置15之间的热耦合基本上在所述第二散热部分11的整个长度32上延伸。所述第一吸热部分10包括入口歧管33和出口歧管34。类似地,所述第二散热部分11包括入口集管35和出口集管36。所述第一多个流体引导装置14流体连接至入口歧管33和出口歧管34。所述第二多个流体引导装置15流体连接至入口集管35和出口集管36。所述入口歧管33和出口歧管34经由弯曲段37连接至所述第一多个流体引导部件14,使得所述入口歧管33和出口歧管34分别布置在所述第二散热部分11和延伸平面13的相对侧。

图2图示了根据图1的热交换器装置100的第二实施例,其中所述热交换器装置100还包括第三吸热部分21,其包括第三多个流体引导装置22。所述第三多个流体引导装置22彼此平行布置并通过打褶的散热片18彼此连接。所述第二散热部分11和第三吸热部分形成第一冷却回路23。在图2的实施例中,所述第一冷却回路23配置成热管24,其中所述第二散热部分11是散热端25。所述第三吸热部分21是热管24的吸热端26。因此,所述散热端25配置成热管24的冷凝器27并且吸热端26配置成热管24的蒸发器28。在每种情况下,所述第三多个流体引导装置22和第二多个流体引导装置15彼此直接地连接并形成组合流体引导装置29。换句话说,包括第三多个流体引导装置22和第二多个流体引导装置15的组合流体引导装置29与入口集管35和出口集管36一起形成热管24,其中仅热管24的第二散热部分11热耦合至第一吸热部分10。所述第一吸热部分10配置成主动第二冷却回路31的蒸发器30(图3)。如图1所示,可以在热交换结构12之间的间隙16的整个长度上以及在第三流体引导装置22之间的间隙16的整个长度上设置冷却部件17,尤其是散热片18。

包括第二散热部分11和第三吸热部分21的热管24包括入口集管35和出口集管36。所述组合流体引导装置29流体连接至入口集管35和出口集管36。所述第一吸热部分10优选地配置成包括具有低gwp的制冷剂,例如丙烷。

图2的热交换器装置100可用于如图3所示的用于电子机柜39的冷却系统38中。所述冷却系统38包括壳体40,该壳体40具有由气密隔断壁43隔开的第一腔室41和第二腔室42。所述第一腔室41通过分隔壁46细分为第一空间44和第二空间45。所述第一腔室41的第一空间44和第二空间45分别包括用于来自壳体40和电子机柜39的外部的空气的各自入口开口47和各自出口开口48。此外,第一空间44和第二空间45分别包括风扇49。所述第二腔室42还包括用于来自电子机柜39内部的空气的入口开口50和出口开口51。此外,所述第二腔室42包括风扇52。

图3的冷却系统39包括根据图2的热交换器装置100。所述第二冷却回路31的第一吸热部分10和所述热管24的第二散热部分11均位于所述第一腔室41的第一空间44中。所述热管24的第三吸热部分21设置在第二腔室42中。所述隔断壁43配置成气密的,使得在第一腔室41和第二腔室42之间不能进行气体交换。所述第一空间44还包括所述第二冷却回路31的压缩机53和膨胀阀54。所述第二空间45包括所述第二冷却回路31的冷凝器55。在操作时,来自电子机柜39内部的空气通过风扇52在第二腔室42中循环,并且热量被热管24的第三吸热部分21吸收。热管24中的蒸发的制冷剂被引导至位于所述第一腔室41的第一空间44中的第二散热部分11。

由于所述第一吸热部分10和第二散热部分11的热耦合,来自热管24的第二散热部分11的热量被传递到所述第二冷却回路31的第一吸热部分10。所述第二冷却回路31中蒸发的制冷剂被引导至所述第二冷却回路31的冷凝器55,在该处利用由在第二空间45中的风扇49产生的气流将热量释放到外部。另外,第一空间44中的风扇49驱动气流通过图2所示的热交换器装置100的热交换结构12之间的间隙16。经由散热片18加热的空气通过所述第二空间45的出口开口48释放到外部。

图4图示了热交换器装置100的第三构造。图4的热交换器装置100与图2的热交换器装置100基本相同,不同之处仅在于第一吸热部分10和第二散热部分11之间的热耦合,即第一多个流体引导装置14和第二多个流体引导装置15之间的热耦合仅在第二散热部分11的长度32的一部分上延伸。因此,第二散热部分11包括突出部分56,该突出部分56沿主延伸方向19在第一吸热部分10上突出。所述第二散热部分11的突出部分56在操作中用作散热端25,其仅将热量释放到通过具有散热片18的间隙16的气流中。

图5图示了热交换器装置100的第四构造。根据图5的热交换器装置100与根据图2的热交换器装置100基本相同。唯一的区别在于,所述第一吸热部分10的入口歧管33和出口歧管34分别设置在所述第二散热部分11和延伸平面13的相同侧。

图6图示了热交换器装置100的第五实施例。图6的热交换器装置100与图2的热交换器装置100基本相同。图6的热交换器装置100与图2的热交换器装置100的区别在于,所述第一吸热部分10的入口歧管33和出口歧管34设置在延伸平面13中。

图7图示了图6的构造的所述第一吸热部分10的出口歧管34和所述第二散热部分的出口集管36的俯视图。所述出口歧管34在延伸平面13中的布置要求所述第二多个流体引导装置15贯穿所述第一吸热部分10的出口歧管34。所述第一多个流体引导装置14流体连接至出口歧管34,使得所述第一吸热部分10的制冷剂被收集在出口歧管34中并且流过在出口歧管34的壁58与第二多个流体引导装置15之间的通道57。

图8图示了图1、图3-6的热交换器装置100的热耦合的第一吸热部分10和第二散热部分11的截面图。该截面图与延伸平面13相对应。在图8中,图示了两个热交换结构12。每个热交换结构12包括第一多个流体引导装置14和第二多个流体引导装置15。所述流体引导装置14、15通过材料连接20热连接。在相邻的热交换结构12之间设置有间隙16。配置为打褶的散热片18的冷却部件17布置在间隙16中并使相邻的热交换结构12互连。所述第一多个和第二多个流体引导装置14、15中的每个包括用虚线表示的流体通道59,其配置成微通道60。来自流过第二多个流体引导装置15的微通道60的冷却剂或制冷剂的热量经由材料连接20被传递至流过第一多个流体引导装置14的微通道60的制冷剂或冷却剂。另外,通过间隙16的气流消散了热量。在图8的构造中,热量也从第一多个流体引导装置14和第二多个流体引导装置15消散到通过间隙16的气流中。

在不希望热量从任何第一多个流体引导装置14消散到间隙16中的气流的应用中,根据图9的热交换结构12的构造是有利的。在这种构造中,每个热交换结构12包括一个第一多个流体引导装置14和两个第二多个流体引导装置15。各第一多个流体引导装置14设置在相邻的第二多个流体引导装置15之间并且通过材料连接20与各个相邻的第二多个流体引导装置15热接触。

图10图示了与延伸平面13成直角的图8的热交换结构12的横截面。所述热交换结构12包括第一多个流体引导装置的流体引导装置14和第二多个流体引导装置的流体引导装置15。流体引导装置14、15中的每个包括第一金属62的芯部61和第二金属64的表面层63。所述第二金属64的熔点低于所述第一金属62的熔点。为了建立第一多个流体引导装置14和第二多个流体引导装置15的热耦合,将热交换结构12加热到在第二金属64和第一金属62的熔化温度之间的温度,使得仅第二金属64被部分熔化。当第一流体引导装置14和第二流体引导装置15的熔化的表面层63冷却并凝固后,它们在第一多个流体引导装置14和第二多个流体引导装置15之间形成材料连接20。

由于流体引导装置15和流体引导装置14的芯部61不受熔化过程的影响,第一流体引导装置14和第二流体引导装置15彼此相对的芯部区域65提供了在第一流体引导装置14和第二流体引导装置15的微通道60之间的双重分隔壁。

图11和12以侧视图(图11)和透视图(图12)图示了热交换器装置100的第六构造。图11和图12的热交换器装置100包括第一吸热部分10、第二散热部分11和第三吸热部分21。所述第一吸热部分10包括第一多个流体引导装置14。所述多个第一流体引导装置14通过弯曲部分66以蛇形构造彼此互连。所述第一吸热部分10被钎焊到入口歧管67和出口歧管68。所述第二散热部分11中的第二多个流体引导装置15(图12中仅图示其中一个)和所述第三吸热部分21的第三多个流体引导装置22彼此连接,形成组合流体引导装置29。所述组合流体引导装置29也以蛇形构造彼此连接。打褶的散热片18被设置在所述第三多个流体引导装置22之间。所述第一吸热部分10和第二散热部分11的热交换器装置100包括热交换结构12(图11)。每个热交换结构12包括第一多个流体引导装置14和第二多个流体引导装置15。此外,每个热交换结构12包括散热器69,其在各第一多个流体引导装置14和各第二多个流体引导装置15之间提供热连接。所述热交换结构12在延伸平面13中彼此平行地布置,使得每个热交换结构12的散热器69与相邻的热交换结构12的流体引导装置14和15热接触。

在图11和图12图示的构造中,在相邻的热交换结构12之间没有设置间隙,使得空气不能在热交换结构12之间流动。所述散热器69配置为铝的实心块70。如图12中特别图示的,所述第一多个流体引导装置14布置在构想的延伸平面13中,而所述第二多个流体引导装置15布置在与延伸平面13平行的构想的第二平面71中。所述散热器69与每个热交换结构12的所述第一多个流体引导装置14和第二多个流体引导装置15两者热接触,并且此外设置在延伸平面13和第二平面71中。

图13中图示了用于图11和12的热交换器装置100的配置成铝的实心块70的散热器69。

图14图示了散热器模块72。所述散热器模块72包括配置成铝块70的单独的散热器69,其在一侧73上彼此连接。通过采用这种构造,连接的散热器69呈现出梳状结构,这使得第一吸热部分10和第二散热部分11具有简单的制造方法。

图15和图16图示了热交换器装置100的第七构造。所述热交换器装置100包括具有第一多个流体引导装置14的第一吸热部分10、具有第二多个流体引导装置15的第二散热部分11和具有第三多个流体引导装置22的第三吸热部分21。所述第二散热部分11和第三吸热部分21形成脉动热管74。在每种情况下,所述第三多个流体引导装置22和第二多个流体引导装置15彼此直接地连接并形成组合流体引导装置29。所述第一多个流体引导装置14通过弯曲部分66以蛇形形式互连。如图16的俯视图中所示,所述第一多个流体引导装置14与所述第二多个流体引导装置15成直角定向并与弯曲部分66组合配置成在所述第二多个流体引导装置15之间卷绕。所述第一多个流体引导装置14和三个所述第二多个流体引导装置15各自形成热交换结构12。所述第一多个流体引导装置14和两个、四个或更多个所述第二多个流体引导装置15也能够逐一形成热交换结构12。所述第二散热部分11的第二多个流体引导装置15流体连接至第一歧管75。另外,所述第三吸热部分21的第三多个流体引导装置22流体连接至第二歧管76。在脉动热管74中,制冷剂在所述第二散热部分11和所述第三吸热部分21之间来回流动。所述脉动热管74的制冷剂流动路径在第一歧管75内的各个点处通过冷凝区歧管挡板77被阻塞,在所述第二歧管76中,所述脉动热管74的制冷剂流在各个点处通过蒸发区歧管挡板78被阻塞。

图17图示了包括第二散热部分11和第三吸热部分21的脉动热管74的示意图。脉动热管74中的制冷剂的流动路径具有由止回阀79的箭头表示的优先方向。

元件符号列表

100热交换器装置

10第一吸热部分

11第二散热部分

12热交换结构

13延伸平面

14第一多个流体引导装置

15第二多个流体引导装置

16间隙

17冷却部件

18散热片

19主延伸方向

20材料连接

21第三吸热部分

22第三多个流体引导装置

23第一冷却回路

24热管

25散热端

26吸热端

27冷凝器

28蒸发器

29组合流体引导装置

30蒸发器

31第二冷却回路

32长度

33入口歧管

34出口歧管

35入口集管

36出口集管

37弯曲段

38冷却系统

39电子机柜

40壳体

41第一腔室

42第二腔室

43隔断壁

44第一空间

45第二空间

46分隔壁

47入口开口

48出口开口

49风扇

50入口开口

51出口开口

52风扇

53压缩机

54膨胀阀

55冷凝器

56突出部分

57通道

58壁

59流体通道

60微通道

61芯部

62第一金属

63表面层

64第二金属

65芯部区域

66弯曲部分

67入口歧管

68出口歧管

69散热器

70块

71第二平面

72散热器模块

73侧

74脉动热管

75第一歧管

76第二歧管

77冷凝区歧管挡板

78蒸发区歧管挡板

79止回阀

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1