CN113286469A - 一种带逆流热交换器的盒体 - Google Patents

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梁鹤辉
金永红
张文勇
黄基富
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Shenzhen Huayang Tongda Precision Machinery Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种带逆流热交换器的盒体，上盖组件设置有内循环风扇、换热芯、外循环风扇以及上盖本体，内循环风扇设于上盖本体内侧，外循环风扇设于上盖本体外侧，换热芯两端连通内循环风扇和外循环风扇；上盖本体设有外循环出风口和内循环出风口，外循环出风口设于上盖本体外侧并与外部环境连通，内循环出风口设于上盖本体内侧并与底盒内部连通，外循环出风口连通换热芯冷通道，内循环出风口连通换热芯热通道。本发明体积小，重量轻；内外循环的空气完全隔绝，灰尘、湿气不会进入盒体内部，能有效防止灰尘和湿气进入，防止腐蚀，提升电子设备寿命；热交换器内部冷通道和热通道的空气流动方向完全相反，换热效率高。

Description

一种带逆流热交换器的盒体
技术领域
本发明涉及电子设备散热领域，尤其涉及的是一种带逆流热交换器的盒体。
背景技术
现有技术中，常用的盒体式电子设备散热一般在盒体内设置风扇，通过风扇把盒体内部热空气吹出来，并带入冷空气来给设备内的电子元器件散热。这种盒体内外空气流通的散热方式，进入的冷空气常常会带来灰尘和湿气，使得盒体内部灰尘沉积和电子元器件的发生腐蚀等现象，从而降低电子设备的使用寿命。
常用的热交换器，冷、热空气的流动方向是交叉成90度或小于90度，换热效率低。
因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种带逆流热交换器的盒体，以解决上述技术问题。
本发明的技术方案如下：一种带逆流热交换器的盒体，包括底盒和上盖组件，所述底盒中设置电子设备，所述上盖组件密封设于底盒顶部，
所述上盖组件设置有内循环风扇、换热芯、外循环风扇以及上盖本体，所述内循环风扇设于上盖本体内侧，所述外循环风扇设于上盖本体外侧，所述换热芯的两端分别连通内循环风扇和外循环风扇，所述上盖本体设于底盒顶部；
所述上盖本体设置有外循环出风口和内循环出风口，所述外循环出风口设于上盖本体外侧并与外部环境连通，所述内循环出风口设于上盖本体内侧并与底盒内部连通，所述外循环出风口连通换热芯的冷通道，所述内循环出风口连通换热芯的热通道。
采用上述技术方案，所述的带逆流热交换器的盒体中，所述换热芯设置有若干冷通道和若干热通道，所述冷通道和热通道交错排列设置，所述冷通道与热通道里介质流动的方向完全相反；
所述外循环风扇与各冷通道的入口连通，所述外循环出风口与各冷通道的出口连通；
所述内循环风扇与各热通道的入口连通，所述内循环出风口与各热通道的出口连通。
采用上述各个技术方案，所述的带逆流热交换器的盒体中，所述冷通道和热通道之间通过设置有竖向铝箔膜完全物理隔离开；所述冷通道和热通道中间设置有若干用于增加换热面积的横向铝箔膜，所述横向铝箔膜的两端与竖向铝箔膜连接。
采用上述各个技术方案，所述的带逆流热交换器的盒体中，所述竖向铝箔膜和横向铝箔膜的厚度为0.08～0.20mm。
采用上述各个技术方案，所述的带逆流热交换器的盒体中，所述换热芯设于换热芯壳体中。
采用上述各个技术方案，所述的带逆流热交换器的盒体中，所述内循环风扇和外循环风扇分别为离心风扇。
采用上述各个技术方案，所述的带逆流热交换器的盒体中，所述底盒为一体成型结构。
采用上述各个技术方案，所述的带逆流热交换器的盒体中，所述底盒包括底盖、前盖、后盖、左侧盖以及右侧盖，所述底盖、前盖、后盖、左侧盖以及右侧盖分别通过螺钉连接组成一个封闭的底盒。
采用上述各个技术方案，本发明换热效率高，体积小，重量轻；内外循环的空气完全隔绝，灰尘、湿气不会进入盒体内部，能有效防止灰尘和湿气进入，防止腐蚀，提升电子设备寿命；热交换器内部冷通道和热通道的空气流动方向完全相反，换热效率高。
附图说明
图1为本发明的整体截面结构示意图；
图2为本发明的上盖组件平面结构示意图；
图3为本发明的上盖组件截面结构示意图；
图4为本发明的换热芯截面局部放大示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
如图1～4，本实施例提供了一种带逆流热交换器的盒体，包括底盒和上盖组件3，底盒中设置电子设备，上盖组件3密封设于底盒顶部。电子设备被密封在整个盒体中运行，在运行过程当中会产生大量的热量，因此需要解决如何散热问题。
如图1～3，上盖组件3设置有内循环风扇31、换热芯34、外循环风扇37以及上盖本体38，上盖本体38设于底盒顶部，上盖本体38相当于盖板，内循环风扇31、换热芯34、外循环风扇37设置于盖板上。为了保护换热芯34，将换热芯34设于换热芯壳体33中，换热芯壳体33设于上盖本体38中。内循环风扇31设于上盖本体38内侧，与盒体内部空气连通，用于吸取盒体内部的热空气。外循环风扇37设于上盖本体38外侧，与盒体外部空气连通，用于吸取环境中的冷空气。换热芯34的两端分别连通内循环风扇31和外循环风扇37，即内循环风扇31将盒体中的热空气、外循环风扇37将环境中的冷空气分别送入换热芯34，在换热芯34中完成热交换，热空气变冷空气循环进入盒体内，冷空气变热空气循环进入环境中，使盒体内的温度降低。
其中，内循环风扇31和外循环风扇37分别为离心风扇，实现轴向进风，径向出风，在上盖组件3结构尽可能简单的情况下，实现如图1所示的循环流动。如果采用其他的风扇结构，为了设计风向流动，会使整个上盖组件3的结构复杂化。
如图1和图3，进一步的，上盖本体38设置有外循环出风口32和内循环出风口(未图示)，外循环出风口32即上述提到的冷空气变热空气后的需要流出的出口，内循环出风口即上述提到的热空气变冷空气后的需要流出的出口。外循环出风口32设于上盖本体38外侧并与外部环境连通，内循环出风口设于上盖本体38内侧并与底盒内部连通。外循环出风口32连通换热芯34的冷通道341，冷通道341两端连通外循环出风口32和外循环风扇37。
外循环风扇37从右侧吸入环境中的冷空气，往其左侧换热芯34送入冷空气，冷空气经过换热后从换热芯34左侧流出，外部空气流动的通道即为冷通道341。同理，内循环风扇31从左侧吸入盒体内部的热空气，往其右侧换热芯34送入热空气，热空气经过换热后从换热芯34右侧流出，内部空气流动的通道即为热通道342，实现在盒体密封情况下，实现盒体内部空气换热，完成电子设备的降温。
如图4，为了提高换热芯34的换热效率，在换热芯34设置有若干冷通道341和若干热通道342，冷通道341和热通道342交错排列设置，即一个冷通道341的两侧分别挨着设置一个热通道342，一个热通道342的两侧分别挨着设置一个冷通道341，冷通道341与热通道342里介质流动的方向完全相反(180°)，极大的提高换热效率。
如图4，为换热芯34的截面示意图，面向图4的方向为空气流动的平行方向。为了保证热交换的密封性和换热效率，冷通道341和热通道342之间通过设置有竖向铝箔膜完全物理隔离开。冷通道341和热通道342中间设置有若干用于增加换热面积的横向铝箔膜，横向铝箔膜的两端与竖向铝箔膜连接，冷通道341和热通道342被隔离成若干小通道，空气接触的铝箔膜面积非常大。且铝箔膜厚度为0.08～0.20mm，这样能进一步保证热传导效率，换热效率很高。
外循环风扇37与各冷通道341的入口连通，外循环出风口32与各冷通道341的出口连通。内循环风扇31与各热通道342的入口连通，内循环出风口与各热通道342的出口连通。外循环风扇37吸入环境中的冷空气，使冷空气进入冷通道341，此时，内循环风扇31也吸入盒体中的热空气，使热空气进入热通道342。由于热通道342和冷通道341彼此挨着，且两种通道的介质流动方向完全相反，相当于冷空气和热空气对流进行热量交换，冷空气最终变成热空气重新流向外部环境，而热空气最终变成冷空气重新流向盒体内部。
需要说明的是，对于热交换器，无论效率多高，盒体内循环的空气温度始终会高于外循环的空气温度。也就是说，上述提到的内循环出风口温度实际上比外循环出风口温度要高。
如图1和图3，为了保证外部环境空气的顺利流通，在外循环风扇37一侧设置有风道35，风道35上方设置用于保护的外循环风道盖板36，风道35位于外循环风扇37与各冷通道341的入口之间。
如图1，本实施例中，底盒可以为一体成型结构也可以为多个零件组合而成结构。若为多个零件组合而成结构，则底盒包括底盖1、前盖2、后盖4、左侧盖(未图示)以及右侧盖(未图示)，底盖1、前盖2、后盖4、左侧盖以及右侧盖分别通过螺钉连接组成一个封闭的底盒。
采用上述各个技术方案，本发明换热效率高，体积小，重量轻；内外循环的空气完全隔绝，灰尘、湿气不会进入盒体内部，能有效防止灰尘和湿气进入，防止腐蚀，提升电子设备寿命；热交换器内部冷通道和热通道的空气流动方向完全相反(180°对流)，换热效率高。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带逆流热交换器的盒体，包括底盒和上盖组件，所述底盒中设置电子设备，所述上盖组件密封设于底盒顶部，其特征在于，
所述上盖组件设置有内循环风扇、换热芯、外循环风扇以及上盖本体，所述内循环风扇设于上盖本体内侧，所述外循环风扇设于上盖本体外侧，所述换热芯的两端分别连通内循环风扇和外循环风扇，所述上盖本体设于底盒顶部；
所述上盖本体设置有外循环出风口和内循环出风口，所述外循环出风口设于上盖本体外侧并与外部环境连通，所述内循环出风口设于上盖本体内侧并与底盒内部连通，所述外循环出风口连通换热芯的冷通道，所述内循环出风口连通换热芯的热通道。
2.根据权利要求1所述的带逆流热交换器的盒体，其特征在于，所述换热芯设置有若干冷通道和若干热通道，所述冷通道和热通道交错排列设置，所述冷通道与热通道里介质流动的方向完全相反；
所述外循环风扇与各冷通道的入口连通，所述外循环出风口与各冷通道的出口连通；
所述内循环风扇与各热通道的入口连通，所述内循环出风口与各热通道的出口连通。
3.根据权利要求2所述的带逆流热交换器的盒体，其特征在于，所述冷通道和热通道之间通过设置有竖向铝箔膜完全物理隔离开。
4.根据权利要求3所述的带逆流热交换器的盒体，其特征在于，所述冷通道和热通道中间设置有若干用于增加换热面积的横向铝箔膜，所述横向铝箔膜的两端与竖向铝箔膜连接。
5.根据权利要求4所述的带逆流热交换器的盒体，其特征在于，所述竖向铝箔膜和横向铝箔膜的厚度都为0.08～0.20mm。
6.根据权利要求2所述的带逆流热交换器的盒体，其特征在于，所述外循环风扇与各冷通道的入口之间设置有风道，所述风道上方设置有外循环风道盖板。
7.根据权利要求2～6任一所述的带逆流热交换器的盒体，其特征在于，所述换热芯设于换热芯壳体中。
8.根据权利要求1所述的带逆流热交换器的盒体，其特征在于，所述内循环风扇和外循环风扇分别为离心风扇。
9.根据权利要求1所述的带逆流热交换器的盒体，其特征在于，所述底盒为一体成型结构。
10.根据权利要求1所述的带逆流热交换器的盒体，其特征在于，所述底盒包括底盖、前盖、后盖、左侧盖以及右侧盖，所述底盖、前盖、后盖、左侧盖以及右侧盖分别通过螺钉连接组成一个封闭的底盒。
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