一种舰载密闭机柜用热管式气液热交换器的制作方法

本发明涉及一种换热装置。

背景技术：

1、舰载电子设备长期处于高湿热、高盐雾环境，因此其一般做密闭封装处理，杜绝电子设备受外部湿热、盐雾环境影响；另外，受限于舰船整体环境要求，对电子设备系统噪音低的要求越来越严苛；同时，舰船设备冷却一般需充分利用海水热沉的这一特性；综合因素使得气液热交换器成为电子机箱机柜类冷却系统的首选。

2、气液热交换器采用内部空气循环冷却的方法，用于电子设备的冷却，从原理上来说，它受外部冷却水间接换热，可以为机柜内部提供一定温度、压力、流量的冷却空气，对负载设备进行降温冷却，为机柜内部的连续工作创造一个良好的工作环境。

3、现有气液热交换器如点阵式气液热交换器及其制备方法(cn104964587b)，气液分离型板状热交换器(cn105164488a)，一种气液热交换装置(cn105091637a)，都是简单的气液隔离构造，存在与气体直接接触渗漏的风险；一种服务器加装热管换热器的数据中心复合冷却系统(cn209693341u)，用于除雪除冰车的分离式智能热管换热器及控制方法(cn103411457b)，翅片式双相钢热管换热器及其应用的烟气脱硫设备(cn102614757a)其都属于热管换热器在特殊行业上的应用，但上述换热器结构无法适应现有舰载标准机柜的换热需求。

4、现有舰载标准机柜的气液换热器是采用冷却液直接通入管翅气液换热器等表冷器进行空气与冷却液之间的间接换热。其系统架构简单，但系统中由于冷却液直接通入换热器中，且换热器存在较多焊接点和管路连接电。在舰船摇摆振动、冷却液冲击及腐蚀环境下容易发生泄漏；当此类气液热换交换器发生泄漏时，由于换热器与内部出风口直连，容易造成机柜内部电子设备被冷却液浸泡或淋湿，造成烧毁等恶劣后果。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种舰载密闭机柜用热管式气液热交换器。

2、本发明通过以下技术方案实现：包括作为热管式气液热交换器壳体1为舰载标准密闭机柜后门外形，壳体1内侧安装可拆式盖板2，壳体1内部安装离心风机3、气体分流器4、风机导风罩5、控制模块6、温湿度检测模块7、除湿模块8；壳体1底部外侧为进液口9、出液口10和排凝口11；壳体1外侧为水冷板12，水冷板12内侧安装独立可更强化换热管换热器13与导热界面材料14；可拆式盖板2具备进风口15、出风口16和通讯连接器17；进风口15和出风口16安装波导通风窗18；壳体1与可拆式盖板2之间具备导电屏蔽条19，且壳体1具备接地螺柱20。

3、离心风机3在机柜内部通过进风口15吸入经过电子设备换热后的热空气，并将热空气沿着气体分流器4均匀吹至独立可更换强化热管换热器13表面，热空气经过独立可更换强化热管换热器13表面翅片等热扩展面及热管本体进行热交换，置换的热量通过独立可更换热管换热器13中的热管进行两相传导将热量转移至水冷板12上，水冷板12中的热量最终被冷却液带走；热空气经过独立可更换强化热管换热器13降温后，又回到机柜内部，如此形成循环降温散热。

4、进一步的，壳体1外侧水冷板12侧壁安装可更换强化换热热管换热器13，可实现机柜内部空气中的热量经过可更换强化换热热管换热器13与水冷板12进行两相接触传导换热；且离心风机3出风口安装气体分流器4提高可更换强化换热热管换热器13的换热效率。

5、进一步的，壳体1外侧水冷板12内部具备长笛型液体流量分配器21，同时水冷板12各路流道内部生成翅片22，长笛型液体流量分配器21分配流道数量和距离与可更换强化换热热管换热器13热管排列位置匹配，可提高各支路液体分配均匀性，使液体与独立可更换强化换热热管换热器13高效换热。

6、进一步的，壳体1内部安装除湿模块8，该除湿模块8采用半导体制冷除湿原理，可进行热湿独立控制，且除湿模块8热端安装于水冷板12上，避免长时间工作引起内部温度回升，同时，避免因低温除湿带来的额外凝露风险。

7、相比原类型气液换热器，本发明水路系统与机柜内部完全空间独立，避免漏液潜在风险，且减少了管路安装复杂度；另外，根据机柜热量可进行分机和热管换热器的拼装，实现模块化拓展。

技术特征：

1.一种舰载密闭机柜用热管式气液热交换器，其特征在于：所述热管式气液热交换器壳体(1)为舰载标准密闭机柜后门外形，壳体(1)内侧安装可拆式盖板(2)，壳体(1)内部安装离心风机(3)、气体分流器(4)、风机导风罩(5)、控制模块(6)、温湿度检测模块(7)、除湿模块(8)；壳体(1)底部外侧为进液口(9)、出液口(10)和排凝口(11)；壳体(1)外侧为水冷板(12)，水冷板(12)内侧安装独立可更换强化换热热管换热器(13)与导热界面材料(14)；可拆式盖板(2)具备进风口(15)、出风口(16)和连接器(17)；进风口(15)和出风口(16)安装波导通风窗(18)；壳体(1)与可拆式盖板(2)之间具备导电屏蔽条(19)，且壳体(1)具备接地螺柱(20)。

2.根据权利要求1所述的一种舰载密闭机柜用热管式气液热交换器，其特征在于：壳体(1)外侧水冷板(12)侧壁安装独立可更换强化换热热管换热器(13)，可实现机柜内部空气中的热量经过可更换强化换热热管换热器(13)与水冷板(12)进行两相接触传导换热；且离心风机(3)出风口安装气体分流器(4)提高独立可更换强化换热热管换热器(13)的换热效率。

3.根据权利要求1所述的一种舰载密闭机柜用热管式气液热交换器，其特征在于：壳体(1)外侧水冷板(12)内部具备长笛型液体流量分配器(21)，同时水冷板(12)各路流道内部生成翅片(22)，长笛型液体流量分配器(21)分配流道数量和距离与可更换强化换热热管换热器(13)热管排列位置匹配，可提高各支路液体分配均匀性，使液体与独立可更换强化换热热管换热器(13)高效换热。

4.根据权利要求1所述的一种舰载密闭机柜用热管式气液热交换器，其特征在于：壳体(1)内部安装除湿模块(8)，采用半导体制冷除湿原理进行热湿独立控制。

技术总结
本发明公开了一种舰载密闭机柜用热管式气液热交换器。该装置在传统气液换热器的基础上，通过将冷却液流道独立成型，并将核心的换热器改为独立可更换强化热管换热器，依靠热管与水冷板间接高效传热，将液体流道与空气流道进行空间上的隔离，可避免因冷却液漏液造成机柜内部电子器件烧毁等恶劣后果。同时，独立可更换强化热管换热器，可快速实现更换维修，亦可进行不同热量快速更换组装；依靠除湿模块可对机柜内部湿度进行控制，当机柜安装该型热管式气液热交换器后可实现温度、湿度、盐雾度的控制和防护。

技术研发人员：张德俊,项立银,李骜,晏腾飞,毛杨础
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七二四研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13