[發明專利]自帶真空隔熱功能的微型換熱器

無效

• 申請號: 201510057749.4
• 申請日: 2015-02-04
• 公開（公告）號: CN104613796A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 楊宇飛;周小平
• 申請（專利權）人: 武漢微冷科技有限公司
• 主分類號: F28D9/00
• 分類號: F28D9/00;F25B39/00;B23K1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明提供一種可自隔熱的微型換熱器，適用于熱能與暖通空調領域。本發明由于在微型換熱器的外壁面內部構造了真空隔熱層，不需在微型換熱器的外表面粘貼保溫棉即可實現保溫隔熱效果，因此大大減小了微型換熱器的實際安裝體積和裝配工作量。可廣泛應用于微型換熱設備、微型蒸氣壓縮式制冷機、微型蒸氣壓縮式熱泵等設備中。

背景技術

微型換熱器通常是指換熱量在數瓦至數百瓦范圍內的熱交換器。微型換熱器常采用微通道設計，因此具有體積小、重量輕、結構緊湊、換熱效率高的優點，可廣泛應用在便攜式人體冷卻設備、電子芯片液冷降溫設備、微型化工實驗設備等流體換熱設備中。如現今已獲得應用的，換熱量達300W的微型微通道換熱器，其體積僅相當于火柴盒大小。

微型換熱器盡管本身的體積很小，但有時不得不增加一些額外體積。這是因為在實際應用中，為了減小微型換熱器的熱損失，提高換熱效率，通常需要在微型換熱器的外表面粘貼保溫棉。對于工作溫度小于環境溫度的微型換熱器來說，粘貼保溫棉的另一個作用是防止換熱器的外表面因溫度過低而產生凝露現象。為達到一定的保溫效果，換熱器所需的保溫棉的厚度主要取決于換熱器表面和周圍環境的溫差，而與換熱器本身的體積大小無關。當溫差確定時，所需保溫棉的厚度也就確定了，保溫棉的厚度不會因換熱器體積的縮小而隨之減小。這對于微型換熱器來說就產生了一個獨特的現象，或者說微型換熱器相較于大中型換熱器的一個顯著的特點就在于：微型換熱器的保溫棉在整個換熱器中所占的相對體積非常大。例如，用30mm厚的聚氨酯泡沫保溫棉去包覆一個尺度為1m的大中型換熱器時，所增加的保溫棉不會顯著增加整個換熱設備的體積；而同樣是用30mm厚的聚氨酯泡沫保溫棉去包覆一個長寬高均為30mm的微型換熱器時，保溫棉所占的體積甚至比微型換熱器本身的體積還要大，從而使得整個換熱器變得很臃腫，喪失了微型換熱器體積小的優勢。

可見，在微型換熱器的實際應用中，為了減小熱損失、避免凝露等目的而不得不粘附的保溫棉，增大了整個微型換熱系統的體積，使得微型換熱器體積小的優勢大打折扣。而且保溫棉的粘貼工藝繁瑣，大多靠手工完成，難以實現自動化生產，更不用說粘貼了保溫棉后的微型換熱器也很不美觀，使得整個微型換熱設備的工藝美觀性大為降低。如何減少甚至取消保溫棉的使用，同時又能保證微型換熱器的漏熱盡可能小，是換熱器微型化和實用化的一個重要課題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可以實現自隔熱的一體化微型換熱器，在保持換熱器結構微型化的同時，使得通過換熱器表面向周圍環境傳遞的熱量減少到最低。

本發明利用了真空擴散焊技術、分層實體制造技術(多層金屬薄片的真空擴散焊接)、光化學蝕刻技術等制造技術。

真空擴散焊，也叫真空熱壓擴散焊，是在高真空的條件下，將要焊接的兩個工件放在兩個壓板之間，在壓板上施加高壓壓力，同時將工件加熱到低于材料的融化溫度，并保溫一定時間，通過相互接觸的工件表面上的大量分子或原子的相互擴散作用而將工件焊合在一起。真空擴散焊的優點是不需要釬焊料或焊劑，兩個零件經真空擴散焊接后完全成為一個實體，原來兩個零件接觸的地方沒有明顯的分界面，也沒有任何氧化現象。真空擴散焊既可以實現同種金屬材料之間的焊接，也可以實現異種金屬材料的焊接，甚至可以實現金屬和陶瓷材料之間的焊接。分層實體擴散焊是采用多層薄板或箔片材料，根據兩種流體換熱的要求，在薄板上設計并光刻或蝕刻成不同的流道后，按一定順序交錯疊在一起，再利用上述真空擴散焊接技術將多層薄板焊接在一起。本發明正是借助于分層實體的真空擴散焊接工藝可以制造中空零件以及在焊接過程中需要抽真空的特點而實現的。

本發明的具體實現步驟是：