[發(fā)明專(zhuān)利]一種帶直線流道的微通道板式換熱器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510328544.5
• 申請(qǐng)日: 2015-06-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104864753A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金志江;錢(qián)錦遠(yuǎn);高曉斐;劉步展
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F28D9/02
• 分類(lèi)號(hào): F28D9/02;F28F3/02
• 代理公司: 上海宣宜專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 31288
• 代理人: 楊小雙

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及微通道換熱器的技術(shù)領(lǐng)域，特別是帶直線流道的微通道板式換熱器的技術(shù)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】

微通道換熱器具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、換熱效率高、運(yùn)行安全、可靠性高等眾多優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足空間狹小、結(jié)構(gòu)緊湊的要求，廣泛應(yīng)用于高密度電子器件、飛機(jī)和宇宙飛船、精密儀器的冷卻散熱部件以及微電子機(jī)械系統(tǒng)等機(jī)構(gòu)中。

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(jù)流動(dòng)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(nèi)的換熱器稱(chēng)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(shè)計(jì)的一類(lèi)結(jié)構(gòu)緊湊、輕巧、高效的換熱器，其結(jié)構(gòu)形式有平板錯(cuò)流式微型換熱器、燒結(jié)網(wǎng)式多孔微型換熱器；大尺度微通道換熱器主要應(yīng)用于傳統(tǒng)的工業(yè)制冷、余熱利用、汽車(chē)空調(diào)、家用空調(diào)、熱泵、熱水器等，其結(jié)構(gòu)形式有平行流管式散熱器和三維錯(cuò)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(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)微通道換熱器的研究和應(yīng)用迅速發(fā)展。

現(xiàn)有的微通道換熱器存在以下不足：1、由于各部件之間采用釬焊連接，在連接部位會(huì)形成焊接熱阻，從而降低了換熱效率。2、不規(guī)則焊縫還會(huì)導(dǎo)致流動(dòng)阻力的升高，從而增加了能耗損失。3、由于焊接質(zhì)量不能完全得到保證，釬劑填充的焊縫在高壓下容易發(fā)生泄漏，容易出現(xiàn)焊縫泄漏現(xiàn)象，另外，在壓力波動(dòng)和溫差應(yīng)力的影響下，該類(lèi)型微通道換熱器的穩(wěn)定性受到影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，提出一種帶直線流道的微通道板式換熱器，由于該換熱器采用了直線通道，換熱效率高，具有重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、流體壓降小、自清潔、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種帶直線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(jìn)出口和冷流體進(jìn)出口；所述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(shè)有“直線”型流道，流道在通道板上平行排布，流道沿著通道板的對(duì)角方向設(shè)置；所述通道板的四個(gè)角上都設(shè)有集液孔通道，所述通道板和隔層板外側(cè)設(shè)有夾緊板，夾緊板上設(shè)有熱流體進(jìn)出口和冷流體進(jìn)出口，熱流體進(jìn)出口和冷流體進(jìn)出口分別與集液孔通道相連接；所述隔層板上開(kāi)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。

作為優(yōu)選，所述冷熱流體換熱通道內(nèi)部分隔有隔層板，相鄰的兩個(gè)通道板旋轉(zhuǎn)度角放置，流道方向呈度夾角，通道板內(nèi)部設(shè)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(duì)應(yīng)，通道板的厚度比隔層板的厚度大。

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(jìn)出口相連通，冷流體集液孔通道與冷流體進(jìn)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(kāi)有集液孔通道，集液孔通道位于隔層板的一對(duì)對(duì)角線上，流體分布通道位于隔層板的另一對(duì)角線上。

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0.1～0.8mm。

作為優(yōu)選，所述熱流體進(jìn)出口包括熱流體進(jìn)口和熱流體出口，冷流體進(jìn)出口包括冷流體進(jìn)口和冷流體出口，夾緊板的一側(cè)設(shè)有熱流體進(jìn)口和冷流體進(jìn)口，夾緊板的另一側(cè)的設(shè)有熱流體出口和冷流體出口，熱流體進(jìn)出口和冷流體進(jìn)出口為對(duì)角反方向設(shè)置。

作為優(yōu)選，所述通道板、隔層板和夾緊板上分別在四個(gè)角上設(shè)有定位孔，隔層板、通道板的材料可選擇鎳鉻不銹鋼、鋁合金；夾緊板四個(gè)角處裝有夾緊裝置，夾緊裝置安裝在定位孔內(nèi)，夾緊裝置為螺栓夾持裝置。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、結(jié)合了微通道換熱器和板式換熱器兩者的優(yōu)點(diǎn)，一方面具有較高的換熱效率；另一方面本發(fā)明設(shè)計(jì)的微通道換熱器內(nèi)部無(wú)焊接工藝，極大的簡(jiǎn)節(jié)約了加工成本，提高了生產(chǎn)效率。

2、裝配過(guò)程中不需要使用焊接等比較復(fù)雜且技術(shù)要求高的工藝進(jìn)行裝配，所以降低了生產(chǎn)難度，提高了生產(chǎn)效率。

3、每個(gè)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(lèi)型的密封耐壓性能好，且密封要求換熱板的上下表面具有較小的粗糙度，該種密封不需要特殊的密封結(jié)構(gòu)，節(jié)省了生產(chǎn)成本。

4、微型換熱通道的水力直徑設(shè)為0.1～1mm，所述微型換熱通道的內(nèi)徑尺寸小，可進(jìn)一步強(qiáng)化該換熱器流體的換熱性能。