CN215373653U - 一种热管热交换器及散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种热管热交换器及散热装置，热管热交换器包括至少两层散热模块，各层散热模块并排设置，其中：散热模块包括上下设置的冷凝器和蒸发器，冷凝器和蒸发器之间通过管路连接，各层散热模块中的冷凝器并排设置，冷凝器包括有冷凝扁管，冷凝扁管的宽度沿空气流方向逐渐增大；各层散热模块中的蒸发器并排设置，蒸发器包括蒸发扁管，蒸发扁管的扁管宽度沿空气流方向逐渐增大，本实用新型各层散热模块温度场分布更均匀，得到了充分利用，提高了换热量；应用其的散热装置在同等换热量情况下，减少散热装置的用料，降低了物料使用成本；并且减小散热装置厚度，降低了风阻，增大了风量，产生的噪音也更小，整体控制将更加方便。

Description

一种热管热交换器及散热装置

技术领域

本实用新型属于散热技术领域，涉及一种热管热交换器及散热装置。

背景技术

在充电桩、5G通讯、机房等等领域，发热功率越来越大。传统的风冷已经很难满足散热要求，逐渐需要通过热管、空调等等相变冷却才能满足散热需求，然而由于空间的限制，散热装置都不能做的太大，这就限制了蒸发器和冷凝器的迎风面积，为了满足散热要求，冷凝器和蒸发器只能做得越来越厚。

现有的热管热交换器大都采用微通道热管热交换器制作而成，由于空间限制，热交换多采用叠加堆放，通过管路并联更多的热交换器来提高换热量，当热交换器的数量或者叠加的厚度达到一定厚度时，风阻将大大增加。另外热交换器层数太多，空气流吹过每一层热交换器后，与热交换器内部工质发生热量交换时的温度都会有很大差异，势必造成每一层热交器的内部工质的温度也存在巨大差异，热交换器温度不均将大大影响热管热交换器的换热效率。

现有的解决办法是每一层热交换器充不同质量的工质，以保证每一层热交的冷凝压力和蒸发压力在合理范围内，但仍然会造成每一层的热交换器的冷凝温度和蒸发温度不同，因此在较小空间下，如何降低风阻，以及将各层热交换内部工质温度差控制在较小范围内，是急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：本实用新型提供一种热管热交换器及散热装置，旨在解决上述背景技术中提到的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型提供一种热管热交换器，所述热管热交换器包括至少两层散热模块，各层所述散热模块并排设置，其中：

所述散热模块包括上下设置的冷凝器和蒸发器，所述冷凝器和所述蒸发器之间通过管路连接，各层所述散热模块中的冷凝器并排设置，所述冷凝器包括有冷凝扁管，所述冷凝扁管的宽度沿空气流方向逐渐增大；各层所述散热模块中的蒸发器并排设置，所述蒸发器包括蒸发扁管，蒸发器扁管的宽度沿空气流方向逐渐增大。

作为优选地，沿空气流方向，所述冷凝器的扁管宽度为前窄后宽，所述蒸发器的扁管宽度为前窄后宽。

本实用新型还提供一种散热装置，包括上述的热管热交换器，所述散热装置还包括一散热柜体，所述散热柜体围合形成有散热风道，所述热管热交换器安装于所述散热风道内。

作为优选地，所述散热模块与所述散热风道内的空气流方向之间具有倾斜角。

作为优选地，所述散热风道包括蒸发器风道和冷凝器风道，所述冷凝器风道和所述蒸发器风道通过隔板相互隔开，所述冷凝器位于所述冷凝风道中，所述蒸发器位于所述蒸发风道中。

作为优选地，所述隔板上设置有用于线路和管路通过的线路通道和管路通道，所述线路与所述线路通道之间及所述管路与所述管路通道之间的间隙通过密封件进行密封。

作为优选地，所述密封件为胶塞、密封胶水中的其中一种。

作为优选地，所述管路包括气管和液管，所述气管和所述液管由铜或铝。

作为优选地，所述蒸发器、冷凝器及所述管路内部充有工质，所述管路安装有用于充注工质的阀门。

作为优选地，所述工质为氟利昂、水中的其中一种或组合。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出一种热管热交换器及应用其的散热装置，与现有技术相比，热管热交换器由多组散热模块并排组合而成，进一步地，散热模块包括冷凝器和蒸发器，每一组散热模块的冷凝器和蒸发器的扁管宽度不一，散热模块依据扁管宽度沿空气流方向逐步增大排列，使得各层散热模块温度场分布更均匀，得到了充分利用，提高了换热量；在同等换热量情况下，减少散热装置的用料，降低了物料使用成本；并且减小散热装置厚度，降低了风阻，增大了风量，产生的噪音也更小，整体控制将更加方便。

附图说明

下面结合附图详述本实用新型的具体结构

图1为本实用新型热管热交换器中冷凝器和蒸发器结构示意图；

图2为本实用新型热管热交换器蒸发器剖视图；

图3为本实用新型散热装置中的散热柜体结构示意图；

图4为本实用新型散热装置移除散热柜体背面钣金后的内部结构示意图；

其中：10-冷凝器；20-蒸发器；201-第一蒸发器；202-第二蒸发器；203-第三蒸发器；204-第四蒸发器；30-散热柜体；301-冷凝器风道；302-蒸发器风道；40-隔板。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1

本实用新型提供一种热管热交换器，所述热管热交换器包括至少两层散热模块，各层所述散热模块并排设置且每层散热模块皆可独立工作，其中：

散热模块包括上下设置的冷凝器和蒸发器，各层散热模块中的冷凝器和蒸发器之间通过管路连接，参阅图1所示，各层散热模块单体中的冷凝器排列组合为本申请中的冷凝器10，各层散热模块单体中的蒸发器排列组合为本申请中的蒸发器20；各层冷凝器并排设置，为了便于安装，所述冷凝器10迎风面的投影一致，且各层所述冷凝器的中的冷凝扁管宽度沿空气流方向逐渐增大；同时，各层蒸发器并排设置，所述蒸发器20迎风面的投影一致，且各层蒸发器的扁管宽度沿空气流方向逐渐增大。

或者，沿空气流方向，各层冷凝器的扁管宽度为前几层窄，后几层宽，蒸发器的扁管宽度为前几层窄，后几层宽，例如，沿空气流方向，冷凝器和蒸发器的第1、2层扁管宽度相同，3、4层扁管宽度相同且大于1、2层的扁管宽度。其中，冷凝器10和蒸发器20内部层与层之间的间隙比较大，因此侧面安装一层薄壁金属包边，即将多层散热模块固定在一起，又防止漏风。另外，冷凝器和蒸发器的每一层散热模块都向外伸出一段管路，是方便在散热柜体内进行管路焊接。

本实施例采用的技术方案，不论是冷凝器10还是蒸发器20，通过调整调整扁管的宽度，可以使得后层热交换器与空气流的接触面积更大，改善换热效果，达到各层换热效果均衡的目的。

以图2所示的蒸发器的剖视结构示意图为例，在本实施例中，热管热交换器的蒸发器20部分由四层单体蒸发器组合而成，包括第一蒸发器201，第二蒸发器202，第三蒸发器203，第四蒸发器204；图中所列蒸发器的扁管尺寸，沿空气流方向逐渐增加，图中数据只是说明扁管宽度逐渐放大，并不是实际尺寸；同理，冷凝器10布置方式与蒸发器20相同。散热模块组合而成的热管热交换器，不仅限于4层散热模块，只要散热模块层数大于2都属于本专利申请范畴。

实施例2

本实用新型还提供一种散热装置，包括实施例1中的热管热交换器和一散热柜体30，所述散热柜体30围合形成有散热风道，上述组合成的热管热交换器作为一整体安装于散热柜体内部。

如图3和图4所示，散热模块与所述散热风道内的空气流方向垂直或呈一定的倾角。具体地，散热风道分成蒸发器风道302和冷凝器风道301，所述冷凝器风道301从散热柜体30的一侧面进风，另一侧面出风，冷凝器10设于散热柜体30的上半部分，位于冷凝风道中；所述蒸发器风道302从散热柜体30的背面进风，背面出风；蒸发器20设于散热柜体的下半部分，且冷凝器风道301和蒸发器风道302通过隔板40相互隔开。

进一步地，在隔板40上设置有用于线路和管路通过的线路通道和管路通道，方便铺设管路和线路，所述线路与所述线路通道之间及所述管路与所述管路通道之间的间隙通过密封件进行密封；优选地，密封件为胶塞、密封胶水等其他密封件，能够防止冷凝风道中的空气流和蒸发风道中的空气流串流，并且可以防止所述冷凝风道中的灰尘和雨水落入所述蒸发风道中。

进一步地，管路包括气管和液管，所述气管和液管由铜、铝或者其他材料制成，用以所述冷凝器10和所述蒸发器20之间的连接；所述线路包括连接风机的导线和各种传感器的导线。

在蒸发器10、冷凝器20及所述管路内部充有工质，可以是氟利昂，也可以是水或者其他工质及其组合，依靠冷凝器10和蒸发器20的高度差，工质在管内进行循环流动，不断的进行蒸发和冷凝过程，从而将柜内热量带走。与其他风冷散热不同，该散热装置只进行热量交换，柜内、外空气流不参与物质交换。不仅如此，冷凝器10和蒸发器20通过管路连接起来，可以长距离输送，因此蒸发器和冷凝器可以做成分体式散热装置，也可以做成整体式散热装置。

综上，本实用新型提供的热管热交换器及应用其的散热装置有益效果在于：

1、各层散热模块温度场分布更均匀，使得各散热模块都得到了充分利用，提高了换热量；

2、在同等换热量情况下，采用不等宽散热模块的散热装置用料要少于采用等宽热散热模块散热装置的用料，降低了物料使用成本；

3、在同等换热量情况下，采用不等宽散热模块的散热装置厚度要小于采用等宽散热模块散热装置的厚度，降低了风阻，增大了风量；

4、散热装置整体厚度减小了，空气流流过换热装置后，产生的噪音将减小；

5、使得每一个热管子系统的管内工质压力、温度更加一致，监测其中一个热交的温度和压力，暨能反应整个散热装置管内的温度和压力；整体控制将更加方便；

6、使得每一个热管子系统的冷凝极限、沸腾极限、启动极限等等更接近，每一层热管的启动等待时间也更接近，使得整个散热装置运行更统一，工作温度运行范围更宽更广。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种热管热交换器，其特征在于，所述热管热交换器包括至少两层散热模块，各层所述散热模块并排设置，其中：

所述散热模块包括上下设置的冷凝器和蒸发器，所述冷凝器和所述蒸发器之间通过管路连接，各层所述散热模块中的冷凝器并排设置，所述冷凝器包括有冷凝扁管，所述冷凝扁管的宽度沿空气流方向逐渐增大；各层所述散热模块中的蒸发器并排设置，所述蒸发器包括蒸发扁管，所述蒸发扁管的扁管宽度沿空气流方向逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的热管热交换器，其特征在于，沿空气流方向，所述冷凝器的扁管宽度为前窄后宽，所述蒸发器的扁管宽度为前窄后宽。

3.一种散热装置，包括如权利要求1-2任一项所述的热管热交换器，其特征在于，所述散热装置还包括一散热柜体，所述散热柜体围合形成有散热风道，所述热管热交换器安装于所述散热风道内。

4.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述散热模块与所述散热风道内的空气流方向之间具有倾斜角。

5.根据权利要求4所述的散热装置，其特征在于，所述散热风道包括蒸发器风道和冷凝器风道，所述冷凝器风道和所述蒸发器风道通过隔板相互隔开，所述冷凝器位于所述冷凝风道中，所述蒸发器位于所述蒸发风道中。

6.根据权利要求5所述的散热装置，其特征在于，所述隔板上设置有用于线路和管路通过的线路通道和管路通道，所述线路通道与所述线路通道之间及所述管路通道与管路通道之间的间隙通过密封件进行密封。

7.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述密封件为胶塞、密封胶水中的其中一种。

8.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，所述管路包括气管和液管，所述气管和所述液管的材质为铜或铝。

9.根据权利要求7所述的散热装置，其特征在于，所述蒸发器、冷凝器及所述管路内部充有工质，所述管路安装有用于充注工质的阀门。

10.根据权利要求9所述的散热装置，其特征在于，所述工质为氟利昂、水中的其中一种或组合。

Images