专利名称：传热方法及装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及通过空气到空气热交换器进行传热的技术领域，且涉及使用并制造此热交换器。
背景技术：
第5 785 117号美国专利揭示用于在空气到空气热交换器中使用的核心组合件。所述核心包含多个正方形板。每一板包含正方形平面中心区域；第一对相对边缘凸缘相对于中心区域在第一方向上弯曲，以与中心区域形成大约90度的角；且第二对相对边缘凸缘相对于中心区域在与第一方向相对的方向上弯曲，以与中心区域形成大约90度的角。所述核心由定位成平行板堆叠的多个正方形板形成，使得所述多个板中的一者的相对凸缘经定位为与直接与其邻近的板的配合相对凸缘接触，并定位在所述凸缘的内部，进而在邻近的板之间形成多个空气通道，使得在交错的方位上形成两个垂直的空气路径。提供与堆叠中 的底部板和堆叠中的顶部板接触的框架以用于将所述多个板固持在适当位置。第4 681 155号美国专利揭示包含由冷却鳍片分离的多个预先组装的热交换器管的热交换器。每一管由具有折叠端和非折叠端的两个相同的U型部件形成。每一管的非折叠端滑动到另一管的折叠端中。第6 789 612号美国专利揭示用于冷却近似密封的盒的内部部分的冷却装置。其包含壳体和安置在壳体中的热交换器。空气通过其在盒内部流动的多个内部空气通道，和空气通过其在盒外部流动的多个外部空气通道交替地邻近布置在热交换器中。在冷却装置中，在壳体的外侧板中提供外部空气引入口和外部空气排出口两者，且在热交换器与壳体的外侧板之间提供排放空间，使得外部空气通道通过排放空间与外部空气排出口连通。
发明内容
本发明的实施例的目标是减少来自室外环境的水进入热交换器的室内环境的风险。本发明的实施例的另一目标是提供能够在低风扇功率下操作的热交换器。本发明的实施例的又一目标是提供对火或机械损坏具有减少的灵敏度的热交换器。本发明的实施例提供能够(例如)安装在室外气候环境中或安装在包括电子电路的箱的天花板中的热交换器，如在下文的详细描述内容中进一步描述。还提供其详细的实例使用和制造。
在本描述内容的以下详细部分中，将参考附图中所展示的实例实施例更详细地阐释本发明，在附图中图Ia展示根据本发明的实例空气到空气热交换器的主要组件，
图Ib展示用于在例如用于容纳电信装备的箱中的实例安装的图Ia的组件，图2a和图2b展示具有分离个别流道的壁的第一结构的两个实施例，图3展示布置在个别流道内部的热传递结构，图4a和图4b展示通过图I的组件的一个实施例的横截面图，图5a和图5b类似于图4a和图4b，但展示热传递结构的另一布置，以及图6展示在第一结构内将热传递结构紧固在适当位置的方法。
具体实施例方式热交换器的问题是，水可能进入结构，因而在室外环境中使用热交换器时需要采取特定措施以提供更似室内的气候。 现有技术解决方案的又一问题是，由鳍片界定的广泛小流道或其它对应的内部结构也可引起高压力下降，以及驱动空气通过热交换器的风扇的对应高功率消耗。使小流道更宽将减少压力下降，但也减少传递的热能。本发明的实施例是基于以下发现通过沿着通过热交换器的流径的长度提供若干热传递结构，驱动空气通过热交换器所需的风扇功率显著减少，而冷却容量中没有对应的显著损失。这通过第一空气流道和/或第二空气流道来实现，每一所述空气流道包含在通过空气流道的气流的方向上处于间隔开的关系布置的至少两个热传递结构，两个邻近的热传递结构之间的压力通风室部分地由第一结构的分离壁界定。通过这种配置，通过第一空气流道和/或第二空气流道的全部或实质上全部的气流首先流动通过热传递结构的小流道，接着通过压力通风室，且接着通过下一热传递结构的小流道。后一实施例的理论背景相信如下。热交换器的两个非常重要的特性是基于热传递系数h(W/m2K)和热交换面积的其冷却容量以及穿过热交换器的空气的水阻力或压力下降。高流阻需要高风扇功率消耗，且可增加由热交换器产生的噪声级。展示上述特性之间的关系的相关公式为Q = h*A* (T1-T2)，(方程式 I)其中Q为传递的热，A为热传递面积，且T1-T2为温差。Pd = F*L/D*V~2*Ro/2，(方程式 2、其中Pd为压力下降，F为雷诺兹依赖系数(对于湍流和层流不同)，D为通道的当量直径(4*S/U，S为通道的面积，U为通道的周长)，V为气流速度且Ro为空气密度。h = Nu*L/D，(方程式 3)其中Nu为努塞尔特数且L为λ值。从上述公式，显而易见的是与传统热交换器流道相比，更小且更短通道中的h更高。也可见，压力下降Pd在本发明热交换器中变得更低。使用两个或两个以上热传递结构导致增加的热交换器面积，且与更好的h和Pd组合导致具有高冷却容量和低压力下降的更有效的热交换器。图Ia展示根据本发明的实施例且一般由数字I参考的空气到空气热交换器的主要组件。所述组件包含平行的相对顶部和底部壁2、2'，以及平行的相对外侧壁35'。多个内部且平行的分离壁35以垂直于顶部和底部壁2且与外侧壁35'平行的方式布置。分离壁35界定多个平行流道，其中第一流道10接收例如来自热交换器下的空间的低温空气的通流，而第二流道20接收例如来自热交换器下的空间的高温空气的通流。第一流道10和第二流道20沿着组件I的宽度在外侧壁35'之间交替地彼此邻近布置。每一流道10、20包含一个或一个以上热传递结构40，其待在下文讨论。在将一个以上热传递结构40并入每一流道10、20时，其在流动方向上间隔开。热传递结构40在高温气流与低温气流之间提供有效的热交换。如所展示，第一空气流道10在组件I的相对端3中的一者的空气引入或入口处，且在相对端3的空气引出或出口处打开。第二空气流道20在组件I的相对端3处关闭，且在接近或邻近于穿过在底部壁2'中形成的孔的相应端3的空气引入处打开。可通过风扇(未图示)沿着空气流道10、20在相对端3之间的长度驱动空气。图2a展示界定内部平行分离壁35且说明流道10、20的结构30。可通过以类手 风琴的方式沿着与热交换器组件I的第一线性延伸件L平行延伸的线折叠金属板来制造结构30 ;虽然图2a将折叠32展示为界定尖边缘和平面连接壁38，但可设想其它配置，例如，如在图2b中所展示的稍微弯曲的端部分。邻近的分离壁35之间的内部距离或间隔s优选选择为大于8臟，优选大约为IOmm到20mm。优选的是，分离壁35以相同距离s间隔开。图3展示布置在流道10、20内部的多个热传递结构40中的一者。虽然这些结构40可仅布置在第一流道10或在第二流道20中，但优选的是，其布置在全部流道10、20中。热传递结构40包含多个间隔开的平行分隔45，邻近的分隔45之间的内部距离P优选少于6mm,最优选大约为2mm到3mm。优选的是,分隔45以相同距离p间隔开。热传递结构40的宽度w对应于分离壁35之间的内部间隔S，使得热传递结构40在安装在流道10、20的内部时接触分离壁35，以允许通过分隔45之间的小流道42在第一通道10与第二通道20中的气流之间的有效导热。优选的是，热传递结构40是如上文所描述的第一结构30那样制造的折叠结构，其中连接端部分或壁41优选通过焊接过程以气密的方式邻接分离壁35。空气流道(以下称为“小流道”)由相对分隔45之间的空间界定。图4a和图4b展示通过图Ia的组件I的横截面图，分别展示在第一流道10中的每一者和在第二流道20中的每一者中的热传递结构40的布置。分离壁35在组件I的第一侧A与第二侧B之间在相应端3处延伸。图示意性展示空气如何流动通过组件I的相对端3之间的流道，参考数字2"指定界定在底部壁2'中形成的相应空气引入或入口 2"的前述孔。图5a和图5b类似于图4a和图4b，但展示热传递结构40的另一布置。如可见，热传递结构40横跨顶部壁2与底部壁2，之间以及相对分离壁35之间的距离，借此进入流道10,20的空气将流动通过由间隔开的分隔45形成的多个小流道42 ;从一个热传递结构40退出的空气将进入压力通风室或空间4，且接着进入下一热传递结构40的小空气流道42。如所展示，取决于组件I的尺寸(即，顶部壁2与底部壁2'之间的距离和相对端3之间的距离)，热传递结构40可相对于相对端3之间的前述线性尺寸L与分隔45成锐角α (例如，在20°到70°范围内的角α)或成0°的角α来布置，如在图5a中所展示。图4a和图4b中所展示的布置已证明是有利的，因为在相对端3之间的距离上实现了有效的热传递，并且制造起来不太费力，原因在于所需的热传递结构40数目较少。图4a和图4b展示倾斜以界定角α的仅两个热传递结构40布置在组件I内的每一流道10、20中的实施例。将理解，附加的热传递结构40可放置在每一流道内；图5a和图5b展示放置在每一流道10、20内的总共五个热传递结构40。甚至可在相邻的流道10、20内布置不同数目的热传递结构40。图6展示在空气流道10、20内将热传递结构40紧固在适当位置的方法。所述图展示第一结构30的实施例，其中已接合了具有界定连接壁38的一体式形成的凸缘的单独预成形的分离壁35与在侧A和B处的相对壁。如所展示，分离壁35包含接触并紧固相应热传递结构40以抵抗相对于分离壁35的移动的一体式形成且机械上升高的区域39、3V ；升高的区域可通过在分离壁35的表面上局部作用的按压而形成。也优选的是，顶部和底部壁具有接触并紧固热传递结构40的此类升高的区域39"。优选的是，热交换器组件I以热传递结构40以间隔开的关系暂时固持且其中接着热传递结构40通过铜焊工艺焊接到分离壁35的方式来制造。
图Ib展示在容纳电信装备且具有前部壁110和相对后部壁120的室外箱100中的热交换器的实际应用，第一结构30的分离壁35在前部壁与所述后部壁之间延伸，低温空气引入口在前部壁110处，而高温引入口可为底部壁W中的孔2"，如在图4b和图5b中所展示。可通过折叠金属板来形成波状的结构；或者，可通过挤压来制造波状结构。
权利要求
1.一种具有第一侧(A)和第二侧(B)的空气到空气热交换器(I)，且其包括 一个或一个以上第一结构(30)，其包括在所述第一侧(A)与所述第二侧(B)之间延伸、至少部分形成多个第一通道(10)和多个第二通道(20)的间隔开的分离壁(35)，所述多个第一通道(10)中的每一者以邻近于且与所述多个第二通道(20)中的至少一者平行的方式布置， 至少一个热传递结构(40)，其布置在所述第一与第二通道(10、20)中，所述热传递结构(40)接触相应分离壁(35)且包含界定多个小流道(42)的间隔开的分隔(45)，其中所述热传递结构(40)布置于所述第一侧(A)与所述第二侧(B)之间，以及 所述第一和第二通道(10、20)的相应入口和出口(2〃)，所述第二通道(20)的所述入口和出口(2")在所述热交换器的共同侧上形成。
2.根据权利要求I所述的空气到空气热交换器，其包括连接所述分离壁(35)的连接壁(38)，所述分离壁(35)和所述连接壁(38)界定第一和第二通道(10、20)，所述第二通道(20)的所述入口和出口(2")在所述连接壁(38)中的至少一者中形成。
3.根据权利要求I所述的空气到空气热交换器，其中所述第二侧(B)与所述第一侧(A)平行。
4.根据权利要求I所述的空气到空气热交换器，其中所述第一通道(10)的所述入口和/或出口(2")在所述第一侧(A)处或在所述第二侧(B)处形成。
5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的空气到空气热交换器，所述第一通道(10)和/或所述第二通道(20)各自包含以间隔开的关系布置于所述第一侧(A)与所述第二侧(B)之间的所述热传递结构(40)中的至少两者，在两个邻近的热传递结构(40)之间的压力通风室(4)部分地由所述第一结构(30)的两个分离壁(35)界定。
6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的空气到空气热交换器，所述第一结构(30)或所述热传递结构(40)包括一个或一个以上折叠金属板。
7.根据权利要求I所述的空气到空气热交换器，其中所述一个或一个以上第一结构包括将所述第一通道与所述第二通道分离的波状片。
8.根据权利要求I所述的空气到空气热交换器，其中所述一个或一个以上第一结构包括以具有包括一串U的横截面的串布置的多个U型轮廓。
9.根据前述权利要求中任一权利要求所述的空气到空气热交换器，所述第一结构(30)的所述分离壁(35)间隔开5mm以上。
10.根据前述权利要求所述的空气到空气热交换器，所述第一结构(30)的所述分离壁(35)间隔开5mm到30mm。
11.根据前述权利要求中任一权利要求所述的空气到空气热交换器，所述第一或第二通道的所述分离壁(35)间隔开相同的距离。
12.根据前述权利要求中任一权利要求所述的空气到空气热交换器，所述热传递结构(40)的所述分隔(45)与所述第一或第二通道(10、20)的轴(L)成小于90°的角α延伸。
13.根据前述权利要求所述的空气到空气热交换器，所述角α等于或小于75°。
14.根据前述权利要求中任一权利要求所述的空气到空气热交换器，所述热传递结构(40)的所述分隔(45)间隔开小于4_。
15.根据前述权利要求所述的空气到空气热交换器，所述热传递结构(40)的所述分隔(45)间隔开Imm到3mm。
16.根据前述权利要求中任一权利要求所述的空气到空气热交换器，所述热传递结构(40)的所述分隔(45)间隔开相同的距离(P)。
17.一种制造热交换器的方法，其包括 提供一个或一个以上轮廓结构以至少部分形成第一结构(30)，所述第一结构(30)包括在第一侧(A)与第二侧(B)之间延伸的间隔开的分离壁(35)； 在所述一个或一个以上轮廓结构中提供至少一个热传递结构(40)，所述热传递结构(40)接触相应分离壁(35)且包含界定多个小流道(42)的间隔开的分隔(45)，其中所述热传递结构(40)布置于所述第一侧(A)与所述第二侧(B)之间，以及 互连所述分离壁(35)，借此形成第一和第二通道； 其中所述互连所述分离壁(35)包括铜焊或焊接。
18.根据权利要求17所述的方法，其包括 布置所述第一和第二通道(10、20)的相应入口和出口(2")，所述第二通道(20)的所述入口和出口(2")在所述热交换器的共同侧上形成。
19.根据权利要求17所述的方法，其包括 布置所述第一和第二通道(10、20)的相应入口和出口(2")，所述第一通道(10)的所述入口和出口(2")在所述第一侧(A)或在所述第二侧(B)上形成。
20.一种空气到空气热交换器在箱中的使用，其包括 一个或一个以上第一结构(30)，其包括至少部分形成多个第一通道(10)和多个第二通道(20)的间隔开的分离壁(35)，所述多个第一通道(10)中的每一者以邻近于且与所述多个第二通道(20)中的至少一者平行的方式布置，以及 至少一个热传递结构(40)，其布置在所述第一与第二通道(10、20)中，所述热传递结构(40)接触相应分离壁(35)且包含界定多个小流道(42)的间隔开的分隔(45)，其中所述热传递结构(40)布置于所述箱的第一侧(110)与第二侧(120)之间，所述第一结构(30)的所述分离壁(35)在从所述第一侧(110)到所述第二侧(120)的方向上延伸。
21.根据权利要求20所述的空气到空气热交换器的使用，其中所述热交换器安装在所述箱的天花板中。
22.根据权利要求20所述的空气到空气热交换器的使用，其中所述第一通道(10)的所述入口(2")和所述出口(2")分别布置在所述第一侧处和所述第二侧处。
23.根据权利要求20所述的空气到空气热交换器的使用，其中所述箱的前部侧包括所述第一侧(110)或第二侧(120)。
24.一种包括箱和热交换器的热交换系统产品，所述热交换器包括布置在所述箱的一个或一个以上侧中的至少一个空气入口和至少一个空气出口，所述系统产品特征在于 热交换器，所述热交换器包括 一个或一个以上第一结构(30)，其包括至少部分形成多个第一通道(10)和多个第二通道(20)的间隔开的分离壁(35)，所述多个第一通道(10)中的每一者以邻近于且与所述多个第二通道(20)中的至少一者平行的方式布置，以及 至少一个热传递结构(40)，其布置在所述第一与第二通道(10、20)中，所述热传递结构(40)接触相应分离壁(35)且包含界定多个小流道(42)的间隔开的分隔(45)，其中所述热传递结构(40)布置于所述箱的第一侧(110)与第二侧(120)之间，所述第一结构(30)的所述分离壁(35)在从所述第一侧(110)到所述第二侧(120)的方向上延伸； 其中 所述热交换器在所述第一与第二通道之间提供防水密封件；且 所述热交换器布置在所述箱的天花板中或形成所述箱的所述天花板。
25.根据权利要求24所述的空气到空气热交换系统产品，其中所述箱的前部侧包括所述第一侧(110)或第二侧(120)。
26.一种包含第一侧(A)和第二侧(B)的空气到空气热交换器(I)，且其包括 一个或一个以上第一结构(30)，其包括在所述第一侧(A)与所述第二侧(B)之间延伸、至少部分形成多个第一通道(10)和多个第二通道(20)的间隔开的分离壁(35)，所述多个第一通道(10)中的每一者以邻近于且与所述多个第二通道(20)中的至少一者平行的方式布置， 至少一个热传递结构(40)，其布置在所述第一与第二通道(10、20)中，所述热传递结构(40)接触相应分离壁(35)且包含界定多个小流道(42)的间隔开的分隔(45)，其中所述热传递结构(40)布置于所述第一侧(A)与所述第二侧(B)之间，以及 所述第一通道(10)的入口和/或出口(2")，其在所述第一侧(A)处或在所述第二侧(B)处。
全文摘要
本发明揭示了一种包括根据第一结构，由互连的分离壁形成的第一和第二通道(10，20)的空气到空气热交换器(1)。所述第二通道中的每一者的入口和出口(2”)沿着所述第二通道(20)在所述热交换器(1)的共同侧上形成。
文档编号H05K7/20GK102893713SQ201080020081
公开日2013年1月23日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者维蒂姆·蔡 申请人:华为技术有限公司