调整空气冷却式热量交换器几何形状以实现环境保护制造技术

一种空气冷却式热量交换器（102），包括壳体（201），所述壳体（201）具有用于空气流动穿过所述壳体的入口（202）和用于空气流动穿过所述壳体的至少一个出口（203、204）。分段散热片组（206）在所述壳体内在所述入口和所述至少一个出口之间延伸，所述分段散热片组被构造成引导空气流动穿过所述壳体。所述分段散热片中的每个节段具有基于用于环境保护涂覆过程的投射距离而选择的长度，所述环境保护涂覆过程被采用以将环境保护涂覆物施加到所述散热片节段的表面。接入端口（207）在如下位置处延伸穿过所述壳体的至少一个壁，从而当所述接入端口未被封盖时允许将使用在所述环境保护涂覆过程中的电导体连接到所述散热片节段中的每个的两个端部。接入端口覆盖件（401）在所述空气冷却式热量交换器的操作期间封盖所述接入端口中的每个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】调整空气冷却式热量交换器几何形状以实现环境保护优先权要求本申请要求2015年1月13日提交的并且名称为“用于调整空气冷却式热量交换器几何形状和相关热量交换器的方法（METHODFORTAILORINGAIR-COOLEDHEATEXCHANGERGEOMETRIESANDASSOCIATEDHEATEXCHANGERS）”的美国临时专利申请No.62/102,961的优先权。上述专利文献的内容通过引用合并在本文中。
本公开总体上涉及包括空气冷却式热量交换器的热管理系统，并且更具体地涉及调整空气冷却式热量交换器几何形状和相关联的热量交换器以实现用于保护热量交换器表面的过程。
技术介绍
高功率雷达系统和类似的高功率系统通常产生大量的热量，从而需要使用热管理系统来使该热量耗散。通常采用空气冷却（使用被引导跨过高功率系统内的热量耗散表面的流动空气）将热量转移离开该系统。在一些应用中，空气冷却式热量耗散装置需要强力的环境保护，以便在所期望的时间阶段内正确地工作，而同时提供高效的热管理。
技术实现思路
空气冷却式热量交换器包括壳体，壳体具有用于空气流动穿过壳体的入口和用于空气流动穿过壳体的至少一个出口。分段散热片组在壳体内在入口和至少一个出口之间延伸，分段散热片组被构造成引导空气流动穿过壳体。分段散热片中的每个节段具有基于用于环境保护涂覆过程的投射距离而选择的长度，环境保护涂覆过程被采用以将环境保护涂覆物施加到散热片节段的表面。接入端口在每个散热片节段之间延伸穿过壳体的至少一个壁。当接入端口未被封盖时，允许将使用在环境保护涂覆过程中的电导体连接到散热片节段中的每个的两个端部。接入端口覆盖件在空气冷却式热量交换器的操作期间封盖接入端口中的每个。壳体可以具有高的空气流纵横比。入口和至少一个出口之间的距离可以大于用于环境保护涂覆过程的投射距离，环境保护涂覆过程被采用以将环境保护涂覆物施加到散热片节段的表面。两个依次散热片节段的邻近端部之间的间隙距离优选地大到足以允许将导体连接到沿着两个依次散热片节段中的一个的高度的多个位置。分段散热片中的每个可以包括在入口和至少一个出口之间的多个依次散热片节段。沿着壳体的长度的第一位置处的散热片节段之间的侧向间隔可以大于沿着壳体的长度的第二位置处的散热片节段之间的侧向间隔，其中，第一位置比第二位置更靠近入口。散热片可以是完全分段的，并且接入端口可以各自延伸穿过壳体的单个壁。高功率雷达阵列包括安装在雷达壳体内的多个空气冷却式热量交换器，具有安装在雷达壳体中的电子部件，其与第一和第二空气冷却式热量交换器中的至少一个的外表面接触。虽然上文已经列举了具体的优点，但是各种实施例可以包括所列举的优点中的一些或全部或没有包括所列举的优点。另外地，在浏览了下面的附图和描述之后，本领域普通技术人员会容易地明白其它技术优点。附图说明为了更完整地理解本公开及其优点，现在结合附图参考下面的描述，在附图中，相同的附图标记表示相同的部件。图1是示出了依照本公开的实施例的包括空气冷却式热量交换器的高功率系统的简化图，每个空气冷却式热量交换器具有允许由电镀涂覆来提供环境保护的几何形状。图2是示出了依照本公开的实施例的空气冷却式热量交换器的透视图，所述空气冷却式热量交换器具有允许由电镀涂覆来提供环境保护的几何形状。图2A是图2的空气冷却式热量交换器的入口部分的前视图。图2B是沿着图2的空气冷却式热量交换器的长度截取的截面平面图。图3A、3B和3C分别是依照本公开的实施例的有助于由电镀涂覆进行环境保护的通过空气冷却式热量交换器壁的接入端口的透视图、平面图以及截面图，以及。图4A和4B分别是依照本公开的实施例的接入端口覆盖件的透视图和截面图，接入端口覆盖件配合到有助于由电镀涂覆进行环境保护的穿过空气冷却式热量交换器壁的接入端口中。具体实施方式首先应理解的是，虽然在附图中示出了并在下面描述了示例性实施例，但是本公开的原理可以使用任何数量的无论现在是否已知的技术来实现。本公开绝不应限于附图中所示的和下面所描述的示例性实施方式和技术。另外地，除非另有明确说明，附图中所描绘的物品不一定按比例绘制。如上面所提到的，高功率系统经常使用热管理系统来冷却电子部件。使用空气冷却的热管理系统通常将空气流引导穿过热量交换器以将热量转移离开系统内的热量耗散表面。在一些环境中，需要对空气流动跨过的表面进行强力的环境保护。例如，在表面可能暴露于含盐空气（saltair）的应用中，所期望的是用以防止被含盐空气腐蚀的防腐蚀涂覆物。铬酸盐转化涂覆（也称为“铬酸盐处理”）和类似的方法可以被用于涂覆金属结构，包括热量交换器内的热量耗散表面。然而，铬酸盐处理和类似类型的防腐蚀方法通常不能提供足够的保护，以抵抗高功率系统会经历的恶劣环境（例如战场条件）。电镀涂覆（electro-coating）指的是如下过程，在所述过程中，物体被放置在包含胶质颗粒的液体介质中。电荷被施加到物体，导致胶质颗粒被沉积到物体上。除了其它用途之外，可以使用电镀涂覆来在物体上形成薄的涂覆层。作为示例，导电颗粒可以被沉积到热量交换器上以形成跨过热量交换器的保护性涂覆物。这种类型的电镀涂覆物（例如，柔性环氧聚合物电镀涂覆物）可以提供强力的环境保护，而没有热性能的显著劣化，这不能利用其它涂覆物（诸如铬酸盐）来实现。电镀涂覆通常与具有短的流动长度和大的流动面积的热量交换器一起使用。热量交换器的空气流“纵横比（aspectratio）”被限定为热量交换器的流动长度除以热量交换器的截面面积，因此具有短的流动长度和大的流动面积的热量交换器具有低的空气流纵横比（例如，通常远小于1）。具有低的纵横比的热量交换器例如通常被用于采暖、通风和空气调节（HVAC）行业。不幸地，常规电镀涂覆技术不能被施加到具有高的空气流纵横比（至少为1）的热量交换器。更具体地，取决于热量交换器的内部结构并且假设能够从两个端部接入热量交换器的内部，电镀涂覆物可以被施加到热量交换器的内表面所跨过的最大距离近似为5-15英寸。不能跨过较长距离形成电镀涂覆物防止在具有高纵横比的热量交换器内施加电镀涂覆物。依照本公开，提供了具有高纵横比的热量交换器。空气可以流动穿过热量交换器以从高功率雷达系统或其它系统移除热量。至少热量交换器的内表面（例如热量交换器内部的散热片或其它结构的表面）被电镀涂覆物覆盖以提供强力的环境保护。图1是示出了依照本公开的实施例的包括空气冷却式热量交换器的高功率系统的简化图，每个空气冷却式热量交换器具有允许通过电镀涂覆提供环境保护的几何形状。高功率系统100可以包括例如被容纳在壳体101内的雷达阵列。空气冷却式热量交换器102和103被安装在壳体101内，以有助于耗散热量，该热量由高功率系统100的电子部件的操作而产生。在所示出的示例中，高功率系统100包括多个空气冷却式热量交换器102和103。然而，在替代实施例中，高功率系统可以仅包括下面所描述的类型的单个空气冷却式热量交换器，或者可以包括多于两个所描绘的空气冷却式热量交换器102和103。例如，给定高功率系统可能包括安装在该系统的壳体内的下面所描述的类型的一系列八个竖直地间隔的空气冷却式热量交换器，以便冷却电子部件。用于高功率系统100的电子部件（图1中未示出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气冷却式热量交换器，包括：壳体，所述壳体具有用于空气流动穿过所述壳体的入口和用于空气流动穿过所述壳体的至少一个出口；分段散热片组，所述分段散热片组在所述壳体内在所述入口和所述至少一个出口之间延伸，所述分段散热片被构造成引导空气流动穿过所述壳体，所述分段散热片中的每个节段具有基于用于环境保护涂覆过程的投射距离而选择的长度，所述环境保护涂覆过程被采用以将环境保护涂覆物施加到所述散热片节段的表面；多个接入端口，所述多个接入端口延伸穿过所述壳体的至少一个壁，所述接入端口被定位成当所述接入端口未被封盖时允许将使用在所述环境保护涂覆过程中的电导体连接到所述散热片节段中的每个的两个端部；以及接入端口覆盖件，所述接入端口覆盖件被构造成在所述空气冷却式热量交换器的操作期间封盖所述接入端口中的每个。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.13 US 62/102,9611.一种空气冷却式热量交换器，包括：壳体，所述壳体具有用于空气流动穿过所述壳体的入口和用于空气流动穿过所述壳体的至少一个出口；分段散热片组，所述分段散热片组在所述壳体内在所述入口和所述至少一个出口之间延伸，所述分段散热片被构造成引导空气流动穿过所述壳体，所述分段散热片中的每个节段具有基于用于环境保护涂覆过程的投射距离而选择的长度，所述环境保护涂覆过程被采用以将环境保护涂覆物施加到所述散热片节段的表面；多个接入端口，所述多个接入端口延伸穿过所述壳体的至少一个壁，所述接入端口被定位成当所述接入端口未被封盖时允许将使用在所述环境保护涂覆过程中的电导体连接到所述散热片节段中的每个的两个端部；以及接入端口覆盖件，所述接入端口覆盖件被构造成在所述空气冷却式热量交换器的操作期间封盖所述接入端口中的每个。2.根据权利要求1所述的空气冷却式热量交换器，其中，所述壳体具有高的空气流纵横比。3.根据权利要求1所述的空气冷却式热量交换器，其中，所述入口和所述至少一个出口之间的距离大于用于所述环境保护涂覆过程的投射距离，所述环境保护涂覆过程被采用以将所述环境保护涂覆物施加到所述散热片节段的表面。4.根据权利要求1所述的空气冷却式热量交换器，其中，两个依次散热片节段的邻近端部之间的间隙距离大到足以允许将所述导体连接到沿着所述两个依次散热片节段中的一个的高度的多个位置。5.根据权利要求1所述的空气冷却式热量交换器，其中，所述分段散热片中的每个包括在所述入口和所述至少一个出口之间的多个依次散热片节段。6.根据权利要求1所述的空气冷却式热量交换器，其中，沿着所述壳体的长度的第一位置处的散热片节段之间的侧向间隔大于沿着所述壳体的长度的第二位置处的散热片节段之间的侧向间隔。7.根据权利要求6所述的空气冷却式热量交换器，其中，沿着所述壳体的长度的第一位置比沿着所述壳体的长度的第二位置更靠近所述入口。8.根据权利要求1所述的空气冷却式热量交换器，其中，所述散热片是完全分段的。9.根据权利要求1所述的空气冷却式热量交换器，其中，所述接入端口各自延伸穿过所述壳体的单个壁。10.一种高功率雷达阵列，至少包括根据权利要求1所述的第一和第二空气冷却式热量交换器，其中，所述高功率雷达阵列包括：雷达壳体，所述第一和第二空气冷却式热量交换器被安装在所述雷达壳体内；以及电子部件，所述电子部件被安装在所述雷达壳体中，其与所述第一和第二空气冷却式热量交换器中的至少一个的外表...

【专利技术属性】
技术研发人员：DA布鲁克斯，JR埃尔斯沃思，C卡拉乔治斯，CR德利斯尔，JM克劳德，
申请(专利权)人：雷神公司，
类型：发明
国别省市：美国,US