[實用新型]一種換熱器的微通道結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220246127.8
• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN202599189U
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發(fā)明（設計）人: 石景禎;王凱建
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江微智源能源技術(shù)有限公司;杭州沈氏換熱器有限公司
• 主分類號: F28F3/04
• 分類號: F28F3/04;F28D9/02
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 穆瑞丹

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種換熱器的微通道結(jié)構(gòu)，具體涉及一種流線型的微通道結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

目前的換熱器領(lǐng)域里，微通道換熱器由于體積小、重量輕，緊湊度高，是當今換熱器研究開發(fā)應用的新方向。

現(xiàn)有的用于熱泵系統(tǒng)的微通道換熱器，幾乎都是用扁平鋁管型材加上制冷工質(zhì)和工作流體的進出口來實現(xiàn)，其僅限于制冷工質(zhì)和空氣之間的熱交換用的岔流型換熱器。例如，中國專利文件CN102095285A公開的一種微通道換熱器即為上述岔流型換熱器。由于換熱扁平管為鋁管型材，型材的尺寸為定值。對于微通道的水力學直徑選擇有限制，很難選到適合于熱設計優(yōu)化以后的鋁管型材。還有，目前受生產(chǎn)鋁管型材技術(shù)的限制，微通道之間的壁厚不能做到傳熱要求的尺寸（要求壁厚很薄），這樣，使用扁平管為鋁管型材設計的微通道換熱器就不能成為微通道換熱器技術(shù)的發(fā)展方向。隨著微加工技術(shù)的提高，通過平板印刷術(shù)、化學或光電蝕刻、鉆石切削以及線切割等方式加工的金屬微通道結(jié)構(gòu)成為本領(lǐng)域新的技術(shù)發(fā)展方向。例如，中國專利文獻CN101509736A以及CN201973962U中公開的微通道換熱器即屬于這種換熱器。目前的微通道換熱器，不論是鋁扁平管或緊湊型水與制冷工質(zhì)微通道換熱器，內(nèi)部通道的形式基本為方形或圓形橫截面的直通道。雖然這種換熱器的微細通道可強化換熱，但是同時帶來了流體壓力損失的增大，而且這種微通道結(jié)構(gòu)也未考慮擾動對強化換熱的影響。

為解決上述問題，日本專利文件?JP2006170549A公開了一種微通道結(jié)構(gòu)，所述微通道結(jié)構(gòu)成型于多層疊置的換熱板之間；所述換熱板上成型有多個規(guī)則排列的流線型翅片；翅片之間形成微通道。與直通道相比，這樣的微通道能使強制對流傳熱系數(shù)增加，流體的壓力損失減小，但是這樣的結(jié)構(gòu)由于缺少催生冷凝或蒸發(fā)相變的微細結(jié)構(gòu)，傳熱性能還有待于提高，流體流動的阻力有待進一步減小。

實用新型內(nèi)容

為此，本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于改善和提高現(xiàn)有的微通道結(jié)構(gòu)的傳熱性能和流動性能，進而提供一種強制對流傳熱系數(shù)高并且流動阻力小的換熱器微通道結(jié)構(gòu)。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型公開一種換熱器的微通道結(jié)構(gòu)，所述微通道形成于多層疊置的換熱板之間，所述換熱板上成型有多個翅片單元，所述翅片單元沿垂直于流體流動的方向上均勻排列成翅片單元組，若干所述翅片單元組沿流體流動方向間隔一段距離交錯排列；上游側(cè)的所述翅片單元的后端設置于下游側(cè)的相鄰兩個所述翅片單元的中間位置；所述翅片單元由至少兩段翅片構(gòu)成，相鄰所述翅片之前間隔一段距離；相鄰所述翅片單元之間以及相鄰所述翅片之間的流體通道形成所述微通道。

上述換熱器的微通道結(jié)構(gòu)中，所述翅片單元的外輪廓為直線形或者曲線形。

上述換熱器的微通道結(jié)構(gòu)中，相鄰的所述翅片單元組相對流體流動方向的傾斜方向相反；所述翅片單元與流體流動方向之間的夾角45?≤α≤55??。

上述換熱器的微通道結(jié)構(gòu)中，在流體流動方向上相鄰的兩個所述翅片單元形成一個翅片單元對，相鄰的兩個所述翅片單元在流體流動方向上的間距a≤2mm，在垂直于流體流動方向上的間距b≤1mm；相鄰的所述翅片單元對之間在流體流動方向上的間距≥2a，相鄰的所述翅片單元對在垂直于流體流動方向上的間距≥2b。

上述換熱器的微通道結(jié)構(gòu)中，所述翅片單元沿流體流動方向上的長度L≤2.5mm，沿垂直于流體流動方向的寬度h≤1.5mm，所述翅片的厚度δ≤0.5mm。

????上述換熱器的微通道結(jié)構(gòu)中，組成所述翅片單元的所述翅片包括：形成所述翅片單元的外輪廓的主流邊以及與所述主流邊鄰接的分流邊，相鄰所述翅片的所述分流邊相互平行且其間距0.05mm≤t≤0.35mm；所述分流邊與流體流動方向的夾角0?≤β≤15?

上述換熱器的微通道結(jié)構(gòu)中，所述翅片單元的外輪廓呈中間段為直線的“s”型曲線，其由圓冠形的前端翅片、后端翅片以及設置于所述前端翅片和所述后端翅片之間的平行四邊形的中間翅片構(gòu)成。?

上述換熱器的微通道結(jié)構(gòu)中，所述翅片單元的外輪廓為直線形；其由三個平行四邊形的翅片構(gòu)成，所述翅片在平行四邊形的鈍角邊為圓弧過渡。

上述換熱器的微通道結(jié)構(gòu)中，所述微通道沿流體流動方向依次為導流段、換熱段和匯流段；所述導流段和所述匯流段的相鄰所述翅片單元沿流體流動方向上的間距大于所述換熱段的相鄰所述翅片單元沿流體流動方向上的間距。?

上述換熱器的微通道結(jié)構(gòu)中，所述換熱板上的所述翅片優(yōu)選通過光蝕刻的方法成型。

本實用新型的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點：