CN204630438U - 一种外部自然对流式相变热交换器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种外部自然对流式相变热交换器，包括内部蒸发段和位于内部蒸发段上方的外部冷却段，外部冷却段和内部蒸发段内设有相导通且内部填充工质的密闭换热通道，内部蒸发段包括第一顶部集流管、第一底部集流管以及若干纵向排列且连接第一顶部集流管和第一底部集流管的连接扁管，外部冷却段包括第二顶部集流管、第二底部集流管以及若干纵向排列且连接第二顶部集流管和第二底部集流管的连接圆管。本实用新型结构紧凑、占用体积小，其内部蒸发段中密集的连接扁管增加了热交换器的受热面积，其外部冷却段的密集的连接圆管能够有效的将机柜系统内部的热量迅速的传播开来。热交换器工作液质相变换热的换热效率极高。
Description
技术领域
本实用新型用于热交换器技术领域，特别是涉及一种外部自然对流式相变热交换器。
背景技术
目前大部分的通讯机柜散热策略是在机柜上安装板翅式热交换器来降低机柜内安装设备的温度。板翅式交换器的占用体积大，其内部结构的设计造成流体阻力较大、流量减小导致换热效率较低。随着机柜的扩容以及高密度装置要求的出现，对于这些本身热量就很大的电子设备，传统的散热策略无法满足其散热的需求，机柜内温度居高不下，引起设备故障频繁，因此如何有效解决高密度装置机柜的散热问题势在必行。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种结构紧凑、占用体积小，解决当前通讯设备散热问题的外部自然对流式相变热交换器。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种外部自然对流式相变热交换器，包括内部蒸发段和位于所述内部蒸发段上方的外部冷却段，所述外部冷却段和内部蒸发段内设有相导通且内部填充工质的密闭换热通道，所述内部蒸发段包括第一顶部集流管、第一底部集流管以及若干纵向排列且连接所述第一顶部集流管和第一底部集流管的连接扁管，所述外部冷却段包括第二顶部集流管、第二底部集流管以及若干纵向排列且连接所述第二顶部集流管和第二底部集流管的连接圆管。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述连接扁管在第一顶部集流管和第一底部集流管间均匀分布，两相邻所述连接扁管之间均装有波浪状的散热金属片。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述连接圆管在第二顶部集流管和第二底部集流管间均匀分布，沿各所述连接圆管外壁均设有若干纵向分布的翅片。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，沿各所述连接圆管内壁均设有若干纵向均匀分布的沟槽。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述第一顶部集流管和第二底部集流管直接导通。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述第一顶部集流管和第二顶部集流管通过气相管直接导通，所述第二底部集流管和第一底部集流管通过液相管直接导通。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，还包括套装在所述外部冷却段和内部蒸发段外侧的箱体，所述箱体内在外部冷却段和内部蒸发段间装有隔板，所述箱体分别在外部冷却段的上方和内部蒸发段的下方设置顶部开口和底部开口，箱体侧壁在外部冷却段连接圆管的前方或后方设置外部换热口，箱体侧壁在内部蒸发段连接扁管的前方或后方设置内部换热口。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述外部冷却段在箱体内倾斜设置，以使外部换热口和顶部开口分别位于外部冷却段的两侧，所述内部蒸发段在箱体内倾斜设置，以使内部换热口和底部开口分别位于内部蒸发段的两侧。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述外部换热口和内部换热口内均设置网状格栅。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，还包括通过内部换热口向箱体中内部蒸发段鼓风的风机。
本实用新型的有益效果：本实用新型结构紧凑、占用体积小，其内部蒸发段中密集的连接扁管增加了热交换器的受热面积，其外部冷却段的密集的连接圆管能够有效的将机柜系统内部的热量迅速的传播开来。热交换器工作液质相变换热的换热效率极高。本实用新型的结构设计很好的解决了当前通讯设备散热存在的问题。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
图1是本实用新型整体结构轴测图；
图2是本实用新型整体结构主视图；
图3是本实用新型整体结构后视图；
图4是本实用新型连接圆管端面视图；
图5是本实用新型散热金属片结构示意图；
图6是本实用新型第一实施例内部蒸发段和外部冷却段结构图；
图7是本实用新型第二实施例内部蒸发段和外部冷却段结构图。
具体实施方式
参照图1至图5，本实用新型提供了一种外部自然对流式相变热交换器，包括内部蒸发段1和位于所述内部蒸发段1上方的外部冷却段2，所述外部冷却段2和内部蒸发段1内设有相导通且内部填充工质的密闭换热通道，所述内部蒸发段1包括第一顶部集流管11、第一底部集流管12以及若干纵向排列且连接所述第一顶部集流管11和第一底部集流管12的连接扁管13，所述连接扁管13在第一顶部集流管11和第一底部集流管12间均匀分布，两相邻所述连接扁管13之间均装有波浪状的散热金属片14。所述外部冷却段2包括第二顶部集流管21、第二底部集流管22以及若干纵向排列且连接所述第二顶部集流管21和第二底部集流管22的连接圆管23，所述连接圆管23在第二顶部集流管21和第二底部集流管22间均匀分布，沿各所述连接圆管23外壁均设有若干纵向分布的翅片24，翅片24能使在单位时间内、单位面积上传递的热量达到最大化。沿各所述连接圆管23内壁均设有若干纵向均匀分布的沟槽25。还包括套装在所述外部冷却段2和内部蒸发段1外侧的箱体3，所述箱体3内在外部冷却段2和内部蒸发段1间装有隔板4，所述箱体3分别在外部冷却段2的上方和内部蒸发段1的下方设置顶部开口31和底部开口32，箱体3侧壁在外部冷却段2连接圆管23的前方或后方设置外部换热口33，箱体3侧壁在内部蒸发段1连接扁管13的前方或后方设置内部换热口34，所述外部换热口33和内部换热口34内均设置网状格栅。所述外部冷却段2在箱体3内倾斜设置，以使外部换热口33和顶部开口31分别位于外部冷却段2的两侧，所述内部蒸发段1在箱体3内倾斜设置，以使内部换热口34和底部开口32分别位于内部蒸发段1的两侧。还包括通过内部换热口34向箱体3中内部蒸发段1鼓风的风机。
本外部自然对流式相变热交换器工作时，机柜内部热空气从内部蒸发段1被风机从内部换热口34鼓入，内部蒸发段1内部填充工质的连接扁管13与热空气间存在温差，使热空气内部温度场不均匀，导致密度场的不均匀。于是在重力场作用下产生浮力而促使流体发生流动，引起热量交换。内部蒸发段1内的液态工质受热转化为汽态工质，汽态工质在密闭换热通道内流速较高，形成环状流动。汽态工质在上升到第二顶部集流管21的过程中受冷，凝结液均匀分布在连接圆管23内壁并在重力作用下呈液膜状沿连接圆管23内壁流到内部蒸发段1的第一顶部集流管11内。以此方式形成了一个工质的流动循环和热量传递过程，可将热量迅速的传导开来。
本实用新型中，内部蒸发段1和外部冷却段2的连接方式包括两种，第一实施例参照图6，所述第一顶部集流管11和第二底部集流管22直接导通。该实施例中，汽态工质由第一底部集流管12、连接扁管13、第一顶部集流管11转化为汽态工质，然后直接进入第二底部集流管22、连接圆管23和第二顶部集流管21一路上升。汽态工质在上升到第二顶部集流管21的过程中受冷，凝结液均匀分布在连接圆管23内壁并在重力作用下呈液膜状沿连接圆管23内壁流到内部蒸发段1。
第二实施例参照图7，所述第一顶部集流管11和第二顶部集流管21通过气相管5直接导通，所述第二底部集流管22和第一底部集流管12通过液相管6直接导通。该实施例中，汽态工质由第一底部集流管12、连接扁管13、第一顶部集流管11转化为汽态工质，然后通过气相管5进入第二顶部集流管21，在外部冷却段2冷却为液体后流入第二底部集流管22，然后通过液相管6流入第一底部集流管12内再次蒸发、汽化。
当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种外部自然对流式相变热交换器，其特征在于：包括内部蒸发段和位于所述内部蒸发段上方的外部冷却段，所述外部冷却段和内部蒸发段内设有相导通且内部填充工质的密闭换热通道，所述内部蒸发段包括第一顶部集流管、第一底部集流管以及若干纵向排列且连接所述第一顶部集流管和第一底部集流管的连接扁管，所述外部冷却段包括第二顶部集流管、第二底部集流管以及若干纵向排列且连接所述第二顶部集流管和第二底部集流管的连接圆管。
2.根据权利要求1所述的外部自然对流式相变热交换器，其特征在于：所述连接扁管在第一顶部集流管和第一底部集流管间均匀分布，两相邻所述连接扁管之间均装有波浪状的散热金属片。
3.根据权利要求1所述的外部自然对流式相变热交换器，其特征在于：所述连接圆管在第二顶部集流管和第二底部集流管间均匀分布，沿各所述连接圆管外壁均设有若干纵向分布的翅片。
4.根据权利要求1所述的外部自然对流式相变热交换器，其特征在于：沿各所述连接圆管内壁均设有若干纵向均匀分布的沟槽。
5.根据权利要求1所述的外部自然对流式相变热交换器，其特征在于：所述第一顶部集流管和第二底部集流管直接导通。
6.根据权利要求1所述的外部自然对流式相变热交换器，其特征在于：所述第一顶部集流管和第二顶部集流管通过气相管直接导通，所述第二底部集流管和第一底部集流管通过液相管直接导通。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的外部自然对流式相变热交换器，其特征在于：还包括套装在所述外部冷却段和内部蒸发段外侧的箱体，所述箱体内在外部冷却段和内部蒸发段间装有隔板，所述箱体分别在外部冷却段的上方和内部蒸发段的下方设置顶部开口和底部开口，箱体侧壁在外部冷却段连接圆管的前方或后方设置外部换热口，箱体侧壁在内部蒸发段连接扁管的前方或后方设置内部换热口。
8.根据权利要求7所述的外部自然对流式相变热交换器，其特征在于：所述外部冷却段在箱体内倾斜设置，以使外部换热口和顶部开口分别位于外部冷却段的两侧，所述内部蒸发段在箱体内倾斜设置，以使内部换热口和底部开口分别位于内部蒸发段的两侧。
9.根据权利要求7所述的外部自然对流式相变热交换器，其特征在于：所述外部换热口和内部换热口内均设置网状格栅。
10.根据权利要求7所述的外部自然对流式相变热交换器，其特征在于：还包括通过内部换热口向箱体中内部蒸发段鼓风的风机。
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| CN201520074393.0U CN204630438U (zh) | 2015-01-30 | 2015-01-30 | 一种外部自然对流式相变热交换器 |
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| CN201520074393.0U CN204630438U (zh) | 2015-01-30 | 2015-01-30 | 一种外部自然对流式相变热交换器 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106015198A (zh) * | 2016-07-20 | 2016-10-12 | 广州市日森机械股份有限公司 | 一种液压油箱油温智能冷却系统 |
| CN106482558A (zh) * | 2016-06-15 | 2017-03-08 | 苏州纵贯线换热器有限公司 | 一种紧凑型热管换热器 |
| CN106523478A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-03-22 | 广州市日森机械股份有限公司 | 一种油冷却器结构 |
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2015
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