專利名稱：模塊化熱管空氣熱交換器的組裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱管空氣熱交換器，具體指的是一種由若干熱管散熱模塊排列 組合構(gòu)成熱交換器芯的模塊化熱管空氣熱交換器的組裝方法。
背景技術(shù)：
熱管空氣熱交換器的功能是在冷熱空氣相互隔離的條件下，利用熱管內(nèi)部的工質(zhì) 相變和外部溫差，將一端的熱能不斷傳導(dǎo)到另一端。冷空氣通過(guò)熱管一端外的翅片的熱傳 導(dǎo)不斷將熱管另一端內(nèi)部的熱量帶走，熱管另一端不斷吸收翅片傳導(dǎo)過(guò)來(lái)的熱能，完成了 使另一端的熱空氣源降溫的效果。熱管空氣交換芯，一般都是由數(shù)根熱管并在其兩端裝配 有一定數(shù)量的翅片組成。傳統(tǒng)的熱管交換芯有如下幾個(gè)弱點(diǎn)
1)翅片的形狀要根據(jù)每個(gè)交換器的尺寸而定制，開(kāi)模具試制和生產(chǎn)的時(shí)間長(zhǎng)、成本
尚；
2)冷熱端的隔離板必須根據(jù)應(yīng)用要求設(shè)計(jì)定制；
3)翅片和隔離板的裝配必須采用機(jī)械方式同時(shí)裝配完成；
4)冷熱端兩側(cè)的翅片比例不能調(diào)節(jié)，風(fēng)道不能靈活調(diào)整；
5)對(duì)常用大功率的熱交換器或者是小型但形狀為狹長(zhǎng)的，由于翅片面積大，翅片采用 的材料就要更厚，交換器的熱傳導(dǎo)效率較低、整體重量較重。常見(jiàn)的熱管熱交換器和翅片型熱交換器產(chǎn)品一樣，產(chǎn)品規(guī)格品種少，其外形和功 率不能調(diào)整。對(duì)于那些外形變化多、產(chǎn)品批量少的領(lǐng)域很難得到廣泛的應(yīng)用。對(duì)于大功率 的熱交換器，模具越大，開(kāi)發(fā)精確度和復(fù)雜度越高，模具的成本也呈幾何級(jí)數(shù)增加，如果 批量不是足夠大的情況下，模具成本很難攤薄.因而熱管空氣熱交換器的應(yīng)用領(lǐng)域受到極 大的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種模塊化熱管空氣熱交換 器的組裝方法，將制備的標(biāo)準(zhǔn)熱管散熱模塊，通過(guò)排列組合，裝配成各種尺寸和不同功率的 熱交換器芯，其中通過(guò)加裝隔離條，銜接成隔離平面，適用于換熱功率大的各類室內(nèi)外密閉 機(jī)柜，克服了常見(jiàn)熱管熱交換器的產(chǎn)品需要定制、通用性不強(qiáng)的弱點(diǎn)。本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成
一種模塊化熱管空氣熱交換器的組裝方法，該方法的步驟如下
1)根據(jù)所需熱交換器的大小，選擇熱交換器殼和風(fēng)扇；
2)制備構(gòu)成熱交換器芯的若干熱管散熱模塊、若干隔離條以及兩個(gè)隔離條支架，所述 熱管散熱模塊由一組熱管以及貫穿熱管并緊密壓裝在熱管上的散熱翅片構(gòu)成，單個(gè)熱管散 熱模塊形狀大小一致，所述隔離條為平板，側(cè)向開(kāi)設(shè)有與熱管外形相匹配的開(kāi)口 ；
3)將第一塊所述隔離條的兩端分別與兩側(cè)的隔離條支架連接固定；
4)在所述隔離條的長(zhǎng)度方向上，若干熱管散熱模塊端向貼合，形成組裝熱交換器芯的單層結(jié)構(gòu)，將所述單層結(jié)構(gòu)的一側(cè)插入所述隔離條中，使熱管散熱模塊中的熱管與所述隔 離條中的開(kāi)口相吻合，所述隔離條固定于熱管散熱模塊上的散熱翅片上；
5)將第二塊隔離條插入所述單層結(jié)構(gòu)的另一側(cè)，并將所述隔離條的兩端分別固定在 隔離條支架上，所述單層結(jié)構(gòu)兩側(cè)的隔離條的安裝高度、位置相同，固定于相同的散熱翅片 上，并確保兩隔離條銜接緊密、開(kāi)口相吻合；
6)如完成熱交換器芯的組合安裝，則轉(zhuǎn)至步驟7);否則重復(fù)步驟4)、5)，在所述隔離條 支架的長(zhǎng)度方向上，將另一個(gè)若干熱管散熱模塊端向貼合組成的單層結(jié)構(gòu)從其側(cè)向插入所 述第二塊隔離條中，使所述單層結(jié)構(gòu)間側(cè)向緊密貼合，再在所述另一個(gè)單層結(jié)構(gòu)的另一側(cè) 安裝第三塊隔離條，并固定在隔離條支架上，確保第二、第三塊隔離條間銜接緊密、開(kāi)口相 吻合，若干個(gè)所述的單層結(jié)構(gòu)組合直至完成熱交換器芯的組合安裝，并將熱交換器芯兩端 的隔離條支架安裝固定；
7)將組裝好的熱交換器芯安裝到熱交換器殼中，所述隔離條銜接而成的隔離平面與 熱交換器殼一起形成兩個(gè)完整的風(fēng)腔，在所述風(fēng)腔的兩個(gè)風(fēng)道上分別安裝風(fēng)扇，即完成模 塊化熱管空氣熱交換器的組裝。上述熱交換器芯的兩邊側(cè)的隔離條，其截面呈“L”型； 上述隔離條兩側(cè)開(kāi)設(shè)有相互契合的梯形契口；
上述組裝過(guò)程中，所有相互連接、固定部位均涂抹硅膠脂；
上述裝配過(guò)程中，在每二層所述單層結(jié)構(gòu)之間的熱管散熱模塊上的兩個(gè)遠(yuǎn)端翅片中增 設(shè)隔離條；
上述熱管形狀為圓形，隔離條兩側(cè)相應(yīng)的開(kāi)口為半圓形；
上述熱管散熱模塊截面呈L形或弧形，熱管一端與另一端之間具有水平夾角。上述一個(gè)模塊化熱管空氣熱交換器中包括不少于兩個(gè)的熱管散熱模塊或至少一 層所述的單層結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，組裝方法簡(jiǎn)單、實(shí)用，設(shè)計(jì)靈活，制作工藝簡(jiǎn)單，組裝出的塊化熱 管空氣熱交換器克服了常見(jiàn)熱管熱交換器的產(chǎn)品需要定制、通用性不強(qiáng)的弱點(diǎn)，熱管散熱 模塊體積小，其翅片可選用更薄更輕的金屬材料，從而熱傳導(dǎo)效率更高，且成本低，重量輕， 可大大降低開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)成本，利于各種批量較小的產(chǎn)品的生產(chǎn)。附圖概述


圖1為現(xiàn)有技術(shù)熱管熱交換器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明熱交換器的熱管散熱模塊結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為截面呈彎弧狀的熱管散熱模塊側(cè)視剖視圖； 圖4為隔離條的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為隔離條的截面剖視圖； 圖6為L(zhǎng)形隔離條的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為L(zhǎng)形隔離條的截面剖視圖； 圖8為隔離條支架的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9熱交換芯的組裝應(yīng)用示意圖I ； 圖10熱交換芯的組裝應(yīng)用示意圖II ； 圖11為組裝后的熱交換器芯結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為熱交換器芯組裝于殼體內(nèi)的安裝示意圖； 圖13為組裝后的模塊化熱管空氣熱交換器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，以便 于同行業(yè)技術(shù)人員的理解
附圖1-13中標(biāo)號(hào)1-14表示的是熱管1、散熱翅片2、隔離板3、熱管散熱模塊4、隔離條 5、半閉合孔6、梯形契口 7、L形隔離條8、隔離條支架9、單層結(jié)構(gòu)10、熱交換器芯11、熱交 換器殼12、空氣腔室13、模塊化熱管空氣熱交換器14。如圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)熱管熱交換器結(jié)構(gòu)示意圖，由熱管1、散熱翅片2和隔離板 3組成，其冷熱端的隔離板3必須根據(jù)應(yīng)用要求設(shè)計(jì)定制，冷熱端的隔離板必須根據(jù)應(yīng)用要 求設(shè)計(jì)定制，翅片和隔離板的裝配必須采用機(jī)械方式同時(shí)裝配完成，缺點(diǎn)不一而足。本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種標(biāo)準(zhǔn)的熱管散熱模塊，采用這種模塊就能裝配成各種尺寸和 不同功率的熱交換器。如圖2為本發(fā)明熱交換器的熱管散熱模塊結(jié)構(gòu)示意圖，由圖2可見(jiàn)， 熱管散熱模塊4由一組(1-n根)平行排列熱管1和熱管上間隔分布的散熱翅片2構(gòu)成，模 塊體積設(shè)計(jì)較小，其翅片可選用更薄更輕的金屬材料，從而熱傳導(dǎo)效率更高，且成本低，重 量輕。為組裝多個(gè)熱管散熱模塊，本發(fā)明設(shè)計(jì)一種稱之“隔離條”的裝配件，隔離條5安 裝于熱管散熱模塊的散熱翅片上，圖4-5為隔離條的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4-5所示，隔離條5 兩側(cè)開(kāi)設(shè)有若干半閉合孔6，其孔徑與熱管孔徑相匹配，隔離條兩側(cè)具有梯形契口 7，單個(gè) 熱管散熱模塊4兩側(cè)各連接有一隔離條5，兩側(cè)的隔離條吻合銜接。圖8為隔離條支架的結(jié) 構(gòu)示意圖，多個(gè)隔離條的兩端均固定在隔離條支架9上。在組裝時(shí)，在排列組合的標(biāo)準(zhǔn)熱管散熱模塊中，每二列模塊間采用風(fēng)道隔離條5。 隔離條的兩側(cè)邊緣開(kāi)有與熱管等外徑的半孔6，孔間距離與翅片所開(kāi)孔等距。二塊隔離條 銜接后模塊中的熱管1可從孔6中穿過(guò)。隔離條兩側(cè)的形狀為梯形契口 7，以保證隔離條5 相連接時(shí)的密閉性。為便于銜接，裝配時(shí)，安裝于熱管散熱模塊的散熱翅片2上，借助模塊 上二側(cè)翅片的固定作用，使隔離條的連接部位能緊密吻合。再通過(guò)兩端支架9的固定，也起 到對(duì)模塊4的固定作用。模塊二端被隔離條分隔兩個(gè)相互獨(dú)立的空腔13，一端作為冷空氣 腔，另一端作為熱空氣腔。當(dāng)采用普通型熱管制作的熱管模塊時(shí)，還可以在冷熱空腔的分隔部位彎曲，即熱 管組成彎曲狀，使一端與另一端形成10°至20°水平夾角，模塊的橫側(cè)面呈L形或弧形， 見(jiàn)圖3所示截面呈彎弧狀的熱管散熱模塊側(cè)視剖視圖。當(dāng)熱交換器的應(yīng)用需要模塊采用水 平放置時(shí)，就可以采用L形的模塊。這時(shí)，熱管的冷凝端水平位置就高于熱管的蒸發(fā)端，可 以充分發(fā)揮出熱管的換熱效率。在熱交換器模塊排列的起始和終止部位，即熱交換器芯11的兩邊側(cè)，采用L型隔 離條8進(jìn)行隔離處理，見(jiàn)圖6-7所示L形隔離條的結(jié)構(gòu)示意圖。L型隔離條8僅有一側(cè)與另 一隔離條銜接，另一側(cè)的功能是與熱交換器外殼12起固定作用。參照?qǐng)D9-13，為本發(fā)明熱交換器裝配的過(guò)程示意圖。本實(shí)施例中組裝的熱管交換 芯11 一共采用六個(gè)模塊4，分成二排，每排三個(gè)模塊。下面分步驟敘述裝配過(guò)程
5其中，裝配材料為L(zhǎng)型隔離條8 二塊，隔離條5 —塊，二個(gè)隔離條支架9。1.首先根據(jù)熱交換器14的大小以及標(biāo)準(zhǔn)化熱交換器模塊4的大小，選擇相應(yīng)大小 熱交換器殼12和風(fēng)扇等部件以及熱交換器模塊4及其配件數(shù)量；
2.制備熱交換器模塊4及其配件，并在每個(gè)模塊安裝隔離條的翅片2位置上做上標(biāo)
記；
3.將一塊L型隔離條8的兩端與支架9連接固定，見(jiàn)圖9所示熱交換芯的組裝應(yīng)用示 意圖I ；
4.把三個(gè)模塊順序插入到L型隔離條8上，其中三個(gè)熱管散熱模塊的端向相貼合，形成 組裝熱交換器芯的單層結(jié)構(gòu)10，使模塊的熱管1與隔離條半圓口 6吻合，見(jiàn)圖10熱交換芯 的組裝應(yīng)用示意圖II ；
5.再將隔離條插進(jìn)三個(gè)模塊即單層結(jié)構(gòu)的指定翅片位置中，并與另一側(cè)的L型隔離條 連接契口對(duì)齊，然后將隔離條的兩端與支架連接固定；
6.同樣方法，把另外三個(gè)模塊組成的單層結(jié)構(gòu)插入到隔離條上。再把剩下的一塊L型 隔離條就位，并與支架連接固定；本實(shí)施例中熱交換器芯11就完成組裝，若需要多層結(jié)構(gòu)， 如圖10所示，可以重復(fù)上述步驟繼續(xù)添加單層結(jié)構(gòu)10及隔離條5，直至完成熱交換器芯11 的組裝；
7.通過(guò)上述步驟，一臺(tái)由六個(gè)模塊組成的熱交換器芯11就組裝完成。見(jiàn)圖11所示組 裝后的熱交換器芯11結(jié)構(gòu)示意圖；再以通常的方法安裝到熱交換器殼12中去，參照?qǐng)D12 所示熱交換器芯11組裝于殼體12內(nèi)的安裝示意圖，裝上配套的風(fēng)扇等配件，熱管空氣熱交 換器14就裝配出來(lái)了 ；見(jiàn)圖13所示組裝后的模塊化熱管空氣熱交換器結(jié)構(gòu)示意圖。在上面每一個(gè)組裝步驟中，對(duì)所有的相互連接部位，要打上硅膠脂以保證密閉 性。如要增加模塊之間的穩(wěn)固性，在裝配過(guò)程中，還可以在每二層之間模塊的兩個(gè)遠(yuǎn)端翅 片中再增添二條隔離條。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和功效在于
1.模塊化結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化了熱管交換器生產(chǎn)工藝，降低了采用熱管交換器的門檻，熱管交換 器應(yīng)用范圍得到廣泛提高；
2.滿足散熱功率要求下，熱交換器的結(jié)構(gòu)和形狀可以根據(jù)設(shè)備留有的空間進(jìn)行靈活應(yīng) 用設(shè)計(jì)；
3.與傳統(tǒng)熱管熱交換器相比，其單位體積和重量都要更小，換熱效率更高，且成本低；
4.熱交換器的散熱功率不受限制，散熱模塊可以隨著散熱功率需求的增大而增加；
5.模塊長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)也很便利，只要調(diào)整熱管長(zhǎng)度即可，就能滿足制造各種不同功率的 熱交換器的需要。
權(quán)利要求
一種模塊化熱管空氣熱交換器的組裝方法，其特征在于該方法的步驟如下(1)根據(jù)所需熱交換器的大小，選擇熱交換器殼和風(fēng)扇；(2)制備構(gòu)成熱交換器芯的若干熱管散熱模塊、若干隔離條以及兩個(gè)隔離條支架，所述熱管散熱模塊由一組熱管以及貫穿熱管并緊密壓裝在熱管上的散熱翅片構(gòu)成，單個(gè)熱管散熱模塊形狀大小一致，所述隔離條為平板，側(cè)向開(kāi)設(shè)有與熱管外形相匹配的開(kāi)口；(3)將第一塊所述隔離條的兩端分別與兩側(cè)的隔離條支架連接固定；(4)在所述隔離條的長(zhǎng)度方向上，若干熱管散熱模塊端向貼合，形成組裝熱交換器芯的單層結(jié)構(gòu)，將所述單層結(jié)構(gòu)的一側(cè)插入所述隔離條中，使熱管散熱模塊中的熱管與所述隔離條中的開(kāi)口相吻合，所述隔離條固定于熱管散熱模塊上的散熱翅片上；(5)將第二塊隔離條插入所述單層結(jié)構(gòu)的另一側(cè)，并將所述隔離條的兩端分別固定在隔離條支架上，所述單層結(jié)構(gòu)兩側(cè)的隔離條的安裝高度、位置相同，固定于相同的散熱翅片上，并確保兩隔離條銜接緊密、開(kāi)口相吻合；(6)如完成熱交換器芯的組合安裝，則轉(zhuǎn)至步驟7)；否則重復(fù)步驟4)、5)，在所述隔離條支架的長(zhǎng)度方向上，將另一個(gè)若干熱管散熱模塊端向貼合組成的單層結(jié)構(gòu)從其側(cè)向插入所述第二塊隔離條中，使所述單層結(jié)構(gòu)間側(cè)向緊密貼合，再在所述另一個(gè)單層結(jié)構(gòu)的另一側(cè)安裝第三塊隔離條，并固定在隔離條支架上，確保第二、第三塊隔離條間銜接緊密、開(kāi)口相吻合，若干個(gè)所述的單層結(jié)構(gòu)組合直至完成熱交換器芯的組合安裝，并將熱交換器芯兩端的隔離條支架安裝固定；(7)將組裝好的熱交換器芯安裝到熱交換器殼中，所述隔離條銜接而成的隔離平面與熱交換器殼一起形成兩個(gè)完整的風(fēng)腔，在所述風(fēng)腔的兩個(gè)風(fēng)道上分別安裝風(fēng)扇，即完成模塊化熱管空氣熱交換器的組裝。
2.如權(quán)利要求1所述的一種模塊化熱管空氣熱交換器的組裝方法，其特征在于所述熱 交換器芯的兩邊側(cè)的隔離條，其截面呈“L”型。
3.如權(quán)利要求1所述的一種模塊化熱管空氣熱交換器的組裝方法，其特征在于所述隔 離條兩側(cè)開(kāi)設(shè)有相互契合的梯形契口。
4.如權(quán)利要求1所述的一種模塊化熱管空氣熱交換器的組裝方法，其特征在于組裝過(guò) 程中，所有相互連接、固定部位均涂抹硅膠脂。
5.如權(quán)利要求1所述的一種模塊化熱管空氣熱交換器的組裝方法，其特征在于裝配過(guò) 程中，在每二層所述單層結(jié)構(gòu)之間的熱管散熱模塊上的兩個(gè)遠(yuǎn)端翅片中增設(shè)隔離條。
6.如權(quán)利要求1所述的一種模塊化熱管空氣熱交換器的組裝方法，其特征在于所述熱 管形狀為圓形，隔離條兩側(cè)相應(yīng)的開(kāi)口為半圓形。
7.如權(quán)利要求1所述的一種模塊化熱管空氣熱交換器的組裝方法，其特征在于所述熱 管散熱模塊截面呈L形或弧形，熱管一端與另一端之間具有水平夾角。
8.如權(quán)利要求1所述的一種模塊化熱管空氣熱交換器的組裝方法，其特征在于一個(gè)模 塊化熱管空氣熱交換器中包括不少于兩個(gè)的熱管散熱模塊或至少一層所述的單層結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱管空氣熱交換器,具體指的是一種由若干熱管散熱模塊排列組合構(gòu)成熱交換器芯的模塊化熱管空氣熱交換器的組裝方法。將制備的標(biāo)準(zhǔn)熱管散熱模塊，通過(guò)排列組合，裝配成各種尺寸和不同功率的熱交換器芯，其中通過(guò)加裝隔離條，銜接成隔離平面，適用于換熱功率大的各類室內(nèi)外密閉機(jī)柜，克服了常見(jiàn)熱管熱交換器的產(chǎn)品需要定制、通用性不強(qiáng)的弱點(diǎn)。
文檔編號(hào)F28F9/00GK101922879SQ20101025093
公開(kāi)日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月11日
發(fā)明者丁勤政, 葉建忠, 鄔曉瑾 申請(qǐng)人:上海貝電實(shí)業(yè)股份有限公司