[發(fā)明專利]一種帶正弦流道的微通道板式換熱器

無效

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• 申請日: 2015-06-12
• 公開（公告）號: CN104880106A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發(fā)明（設計）人: 金志江;錢錦遠;高曉斐;劉步展
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F28D9/00
• 分類號: F28D9/00;F28F3/02;F28F3/10
• 代理公司: 上海宣宜專利代理事務所(普通合伙) 31288
• 代理人: 楊小雙

【技術領域】

本發(fā)明涉及微通道換熱器的技術領域，特別是帶正弦流道的微通道板式換熱器的技術領域。

【背景技術】

微通道換熱器廣泛應用于高密度電子器件、飛機和宇宙飛船、精密儀器的冷卻散熱部件以及微電子機械系統(tǒng)等機構中，其具有結構緊湊、重量輕、換熱效率高、運行安全、可靠性高等眾多優(yōu)點，能夠滿足空間狹小、結構緊湊的要求。

微通道換熱器按外形尺寸可分為微型微通道換熱器和大尺度微通道換熱器。微通道換熱器與傳統(tǒng)換熱器界限是根據流動通道的水力直徑大小劃分的，通常，流體通道的水力直徑在0.1～1mm范圍內的換熱器稱為微通道換熱器。微型微通道換熱器是為了滿足電子工業(yè)發(fā)展的需要而設計的一類結構緊湊、輕巧、高效的換熱器，其結構形式有平板錯流式微型換熱器、燒結網式多孔微型換熱器；大尺度微通道換熱器主要應用于傳統(tǒng)的工業(yè)制冷、余熱利用、汽車空調、家用空調、熱泵、熱水器等，其結構形式有平行流管式散熱器和三維錯流式散熱器。本發(fā)明所述的微通道換熱器屬于前一種微型微通道換熱器。由于微通道換熱器具有很多常規(guī)換熱器無法比擬的優(yōu)點，近年來微通道換熱器的研究和應用迅速發(fā)展。

現有的微通道換熱器，往往通過對扁管擠壓成型、釬焊等焊接方式，很多部件表面存在助焊劑；由于各部件之間采用釬焊連接，在連接部位會形成焊接熱阻，從而降低了換熱效率；且不規(guī)則焊縫還會導致流動阻力的升高，從而增加了能耗損失。

【發(fā)明內容】

本發(fā)明的目的就是解決現有技術中的問題，提出一種帶正弦流道的微通道板式換熱器，由于該換熱器采用了正弦通道，具有重量輕、結構緊湊、單位體積的傳熱面積大、流體壓降小、自清潔、使用壽命長等特點。

為實現上述目的，本發(fā)明提出了一種帶正弦流道的微通道板式換熱器，包括通道板、隔層板、夾緊板、熱流體進出口、冷流體進出口和集液孔通道；所述通道板兩側設有隔層板，通道板和隔層板交替層疊壓緊形成冷熱流體換熱通道，所述通道板上設有“正弦”型流道，流道沿著通道板的對角方向設置；所述隔層板上開有流體分布通道，冷熱流體換熱通道與流體分布通道相連通，所述通道板的四個角上都設有集液孔通道；所述通道板和隔層板外側設有夾緊板，夾緊板上設有熱流體進出口和冷流體進出口，熱流體進出口和冷流體進出口分別與集液孔通道相連接。

作為優(yōu)選，所述集液孔通道包括熱流體集液孔通道和冷流體集液孔通道，熱流體集液孔通道與熱流體進出口相連通，冷流體集液孔通道與冷流體進出口相連通。

作為優(yōu)選，所述集液孔通道的形狀為半圓型，隔層板也開有集液孔通道，集液孔通道位于隔層板的一對對角線上，流體分布通道位于隔層板的另一對角線上。

作為優(yōu)選，所述冷熱流體換熱通道內部分隔有隔層板，相鄰的兩個通道板旋轉度角放置，通道板內部設有流體通孔。

作為優(yōu)選，所述通道板的厚度與流道的高度相對應，通道板的厚度比隔層板的厚度大。

作為優(yōu)選，所述流道的高度為400～800μm，流道的寬度為500～3000μm，冷熱流體換熱通道的水力直徑為0.1～0.9mm。

作為優(yōu)選，所述熱流體進出口包括熱流體進口和熱流體出口，冷流體進出口包括冷流體進口和冷流體出口，夾緊板的一側設有熱流體進口和冷流體進口，夾緊板的另一側的設有熱流體出口和冷流體出口，熱流體進出口和冷流體進出口為對角反方向設置。

作為優(yōu)選，所述通道板、隔層板和夾緊板上分別在四個角上設有定位孔。

作為優(yōu)選，所述夾緊板四個角處裝有夾緊裝置，夾緊裝置安裝在定位孔內，夾緊裝置為螺栓夾持裝置。

本發(fā)明的上述技術方案相比現有技術具有以下優(yōu)點：

1、結合了微通道換熱器和板式換熱器兩者的優(yōu)點，一方面具有較高的換熱效率；另一方面本發(fā)明設計的微通道換熱器內部無焊接工藝，極大的簡節(jié)約了加工成本，提高了生產效率。

2、每個換熱板之間的密封是依靠在夾緊力的作用下，換熱板上下表面之間的金屬-金屬密封，該類型的密封與耐壓性能較好。

3、微型換熱通道的水力直徑設為0.1～0.9mm，所述微型換熱通道的內徑尺寸小，可進一步強化該換熱器流體的換熱性能。

4、采用的正弦型換熱通道，使得換熱通道的長度增加，從而擴大了單流道的換熱面積，使得冷熱流體的接觸換熱面積增大，換熱時間增長，從而提高了換熱效率。正弦通道使得流體可以進一步對通道進行一定的清潔，進而保障了通道不被阻塞，同時也減少了流道腐蝕的產生。

本發(fā)明的特征及優(yōu)點將通過實施例結合附圖進行詳細說明。

【附圖說明】