空气对空气式热交换器制造技术

一种热交换器包括壳体(100)，壳体(100)具有包括在壳体(100)的侧壁之间延伸的空气通道(161、162、181、182)的两个热交换单元(160、180)。壳体(100)包括位于热交换单元(160、180)之间的中间部段(170)和位于壳体(100)的相反的两个端部处的两个端部部段(150、190)。在壳体(100)的每个侧面处均定位有具有上隔室(131、141)和下隔室(132、142)的侧导管(130、140)。每个侧导管(130、140)均包括位于侧导管(130、140)的第一端部处、隔室(131、132、141、142)中的一者中的入口开口(135、145)以及位于相对的侧导管(130、140)中的对应隔室(131、132、141、142)的相反的第二端部处的出口开口(136、146)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分的空气对空气式热交换器。在许多应用中，使用空气对空气式热交换器来冷却发热的设备。例如，电机通常是在假定其操作温度保持在40摄氏度以下的情况下构造的。小电机可以通过附接至电机的轴的并借助于电机吹动该电机周围的外部空气的风扇来冷却。大电机通常设置有用于对电机进行冷却的热交换器。热交换器还可以使电机内的内部空气环流闭合。热交换器可以是水对空气式热交换器或空气对空气式热交换器。相比空气对空气式热交换器，水对空气式热交换器通常更有效，但是存在许多要避免水的应用。因此，空气对空气式热交换器常常是在特定应用中可以使用的唯一选择。本专利技术涉及可以有利地与电机结合使用的空气对空气式热交换器。该热交换器设置有外部空气环流和内部空气环流。内部空气环流使空气以从电机流向热交换器并返回至电机的闭合环流的方式循环流动。外部空气环流使冷却空气循环通过热交换器。内部空气在热交换器与电机之间循环流动，使得内部空气在每次循环期间于热交换器中通过外部空气被冷却。
技术介绍
EP专利申请2495849公开了一种具有热交换器的旋转机。该旋转机驱动沿轴向方向延伸的并设置有至少一个风扇的轴。热交换器设置成与旋转机热连通。热交换器包括沿相对于轴向方向的横向方向延伸的管。热交换器还包括位于管的一个端部处的入口壳体和位于管的相反端部处的出口壳体。入口壳体和出口壳体沿着热交换器的轴向长度延伸。从风扇向入口壳体延伸有导管。因此，可以通过风扇引导空气穿过导管进入入口壳体并且进一步沿横向方向穿过管进入出口壳体。随后，空气沿横向方向从出口壳体排出。US专利5,844,333公开了一种用于封闭型框架马达的空气冷却器。该装置包括电动马达和热交换器，其中，该电动马达具有沿轴向方向延伸的轴且该电动马达位于在第二壳体内，该热交换器位于第一壳体上面的第一壳体内。热交换器包括位于第二壳体内的两个热交换单元。所述两个热交换单元形成A形构型。每个热交换单元均包括沿相对于轴向方向的横向方向延伸的管。所述管在第二壳体的侧壁之间延伸。在热交换单元之间形成有中间部段并且在第一壳体的两个端部处形成有端部部段。在第一壳体的一个侧面处具有进气室并且在第一壳体的相反侧面处具有排气室。下面将对在此US专利中公开的外部空气环流和内部空气环流进行说明。外部空气环流通过位于电动马达的轴上的风扇穿过定位在第一壳体的第一端部处的进气室中的进气开口被吹送到该进气室中。周围空气从该进气室流动穿过热交换单元中的管进入到相对的排气室中并且进一步穿过定位在第一壳体的相反的第二端部处的排气室中的出口开口从该排气室离开。因此，外部空气环流取决于电动马达的旋转速度。呈经马达加热过的空气的形式的内部空气环流从要被冷却的电动马达向上流动至热交换器的中间部段。经马达加热过的空气通过内部风扇循环流动并且在热交换器的中间部段中被分成两个分支。第一分支流动经过第一热交换单元中的管进入第一端部部段并且在第一端部部段中进一步向下流动到电机的第一端部中。第二分支流动经过第二热交换单元中的管进入第二端部部段并且在第二端部部段中进一步向下流动到电机的相反的第二端部中。这两个分支从电动马达的相反两个端部流动到转子中的轴向空气通路中、进一步穿过转子中的径向空气通路进入该转子与定子之间的气隙并且进一步穿过定子中的径向空气通路进入热交换器的中间部段。当热空气再次从定子进入热交换器的中间部段时，开始新的冷却循环。这些现有技术的热交换器中的一个问题是冷却时的不均匀性。外部冷却空气从热交换单元中的管的入口端部传递至该热交换单元中的管的出口端部。因此，当内部空气——即，经马达加热过的空气——经过管时，冷却空气的温度从入口端部朝向出口端部将持续升高。因此，内部空气在电机的横向方向上将被不均匀地冷却。与管的出口端部处的冷却相比，管的入口端部处的冷却更有效。
技术实现思路
本专利技术的目的是获得一种改进的空气对空气式热交换器。根据本专利技术的空气对空气式热交换器的特征在于权利要求1的特征部分中所陈述的内容。空气对空气式热交换器包括：第一壳体，该第一壳体包括相反的两个端壁、相反的两个侧壁、底板以及顶板，两个热交换单元，所述两个热交换单元包括在第一壳体的侧壁之间延伸的空气通道，所述两个热交换单元将第一壳体的内部分成位于所述两个热交换单元之间的中间部段和位于壳体的相应端壁与相应热交换单元之间的两个端部部段。热交换器的特征在于该热交换器还包括：位于壳体的每个侧面处的侧导管，侧导管沿着壳体的相应侧壁延伸并且包括第一端部和相反的第二端部，所述侧导管通过在侧导管的第一端部与相反的第二端部之间延伸的分隔壁被分成上隔室和下隔室，所述侧导管包括位于侧导管的第一端部处、隔室中的一者中的入口开口以及位于侧导管的第二端部处、与入口开口相反的隔室中的出口开口。外部空气环流从两个侧导管的入口开口被引导到侧导管中的相应的隔室中而被引导到热交换器中，并且外部空气环流进一步沿着热交换单元中的空气通道被引导至相对的侧导管中的对应的隔室并且外部空气环流进一步穿过所述相对的侧导管中的出口开口离开热交换器。内部空气环流从定位在第一壳体下面的要被冷却的设备被引导穿过第一壳体的底板的中间部分中的空气通路，并且内部空气环流在第一壳体的中间部段中被进一步向上引导，其中，内部空气环流被分成第一分支和第二分支，第一分支经过第一壳体中的第一热交换单元传递至第一壳体中的第一端部部段并且第一分支进一步向下穿过第一壳体的底板的第一端部部分中的空气通路返回至要被冷却的设备的第一端部，第二分支经过第一壳体中的第二热交换单元传递至第一壳体中的第二端部部段并且第二分支进一步向下穿过第一壳体的底板的第二端部部分中的空气通路返回至要被冷却的设备的相反的第二端部。使用具有两个隔室的侧导管使得可以在热交换单元中使用沿相反的方向流动的两个不同的外部空气环流。可以将第一外部空气环流从入口开口引导至第一侧导管中的上隔室并将第二外部空气环流从入口开口引导至第二侧导管中的下隔室。第一外部环流将在热交换单元的上部部分中的空气通道中沿第一方向流动至相对的第二侧导管中的上隔室。第二外部环流将在热交换单元的下部部分中的空气通道中沿相反的第二方向流动至相对的第一侧导管中的下隔室。这意味着可以实现在热交换单元中的空气通道中的更均匀的平均热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气对空气式热交换器，包括：第一壳体(100)，所述第一壳体(100)包括相反的两个端壁(111、112)、相反的两个侧壁(113、114)、底板(115)以及顶板(116)，两个热交换单元(160、180)，所述两个热交换单元(160、180)包括在所述第一壳体(100)的所述侧壁(113、114)之间延伸的空气通道(161、162、181、182)，所述两个热交换单元(160、180)将所述第一壳体(100)的内部分成位于所述两个热交换单元(160、180)之间的中间部段(170)和位于所述壳体(100)的相应的所述端壁(111、112)与相应的所述热交换单元(160、180)之间的两个端部部段(150、190)，其特征在于，所述热交换器还包括：位于所述壳体(100)的每个侧面处的侧导管(130、140)，所述侧导管(130、140)沿着所述壳体(100)的相应的所述侧壁(113、114)延伸并且包括第一端部(130A、140A)和相反的第二端部(130B、140B)，所述侧导管(130、140)通过在所述侧导管(130、140)的所述第一端部(130A、140A)与所述相反的第二端部(130B、140B)之间延伸的分隔壁(119、120)被分成上隔室(131、141)和下隔室(132、142)，所述侧导管(130、140)包括位于所述侧导管(130、140)的所述第一端部(130A、140A)处、隔室(131、132、141、142)中的一者中的入口开口(135、145)以及位于相对的侧导管(130、140)中的对应隔室(131、132、141、142)的所述第二端部(130B、140B)处的出口开口(136、146)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.28 EP 13190459.11.一种空气对空气式热交换器，包括：
第一壳体(100)，所述第一壳体(100)包括相反的两个端壁(111、
112)、相反的两个侧壁(113、114)、底板(115)以及顶板(116)，
两个热交换单元(160、180)，所述两个热交换单元(160、180)
包括在所述第一壳体(100)的所述侧壁(113、114)之间延伸的空气
通道(161、162、181、182)，所述两个热交换单元(160、180)将所
述第一壳体(100)的内部分成位于所述两个热交换单元(160、180)
之间的中间部段(170)和位于所述壳体(100)的相应的所述端壁(111、
112)与相应的所述热交换单元(160、180)之间的两个端部部段(150、
190)，
其特征在于，所述热交换器还包括：
位于所述壳体(100)的每个侧面处的侧导管(130、140)，所述侧
导管(130、140)沿着所述壳体(100)的相应的所述侧壁(113、114)
延伸并且包括第一端部(130A、140A)和相反的第二端部(130B、140B)，
所述侧导管(130、140)通过在所述侧导管(130、140)的所述第一端
部(130A、140A)与所述相反的第二端部(130B、140B)之间延伸的
分隔壁(119、120)被分成上隔室(131、141)和下隔室(132、142)，
所述侧导管(130、140)包括位于所述侧导管(130、140)的所述第一
端部(130A、140A)处、隔室(131、132、141、142)中的一者中的
入口开口(135、145)以及位于相对的侧导管(130、140)中的对应隔
室(131、132、141、142)的所述第二端部(130B、140B)处的出口开
口(136、146)。
2.根据权利要求1所述的空气对空气式热交换器，其特征在于，
外部冷却空气环流(L1、L2)从两个侧导管(130、140)的所述
入口开口(135、145)被引导到所述侧导管(130、140)中的相应的隔
室(131、132、141、142)中而被引导到所述热交换器中，并且所述外
部冷却空气环流(L1、L2)进一步穿过所述热交换单元(160、180)
中的所述空气通道(161、162、181、182)被引导至相对的侧导管(130、

\t140)中的对应的隔室(131、132、141、142)并且所述外部冷却空气
环流(L1、L2)进一步穿过所述相对的侧导管(130、140)中的所述
出口开口(136、146)离开所述热交换器，
内部空气环流(L10)从定位在所述第一壳体(100)下面的要被冷
却的设备被引导穿过所述第一壳体(100)的所述底板(115)的中间部
分中的空气通路(P12)，并且所述内部空气环流(L10...

【专利技术属性】
技术研发人员：马蒂·哈尔默，亚妮·森德斯特龙，图奥马斯·海尔克宁，拉米·劳特，
申请(专利权)人：ABB技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH