[發(fā)明專利]印刷板式J-T效應(yīng)冷卻裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610148697.6
• 申請日: 2016-03-16
• 公開（公告）號: CN105758219A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔曉鈺;韓小晨
• 申請（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號: F28D1/03
• 分類號: F28D1/03;F28F3/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱交換技術(shù)，特別是涉及一種印刷板式J-T效應(yīng)冷卻裝置的技術(shù)。

背景技術(shù)

微型J-T效應(yīng)冷卻裝置在一些空間尺寸有限的設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用，比如導(dǎo)彈的紅外自動導(dǎo)引裝置、內(nèi)腔冷凍治療器、微小的電子設(shè)備等。微型J-T效應(yīng)冷卻裝置是利用高壓氣體的J-T效應(yīng)（焦耳-湯姆遜效應(yīng)，又稱節(jié)流效應(yīng)）來獲得低溫的，現(xiàn)有的微型J-T效應(yīng)冷卻裝置都設(shè)置有一根支撐用的芯軸，換熱管通常采用0.5-1mm直徑的不銹鋼管，換熱管的外壁繞設(shè)肋片后再在芯軸上纏繞成螺旋狀，換熱管的一端裝有節(jié)流元件，節(jié)流元件可采用可調(diào)小孔、毛細(xì)管或多孔材料，然后插入杜瓦管。節(jié)流后的氣液混合物在杜瓦管底部（稱為蒸發(fā)器）蒸發(fā)制冷，杜瓦管內(nèi)壁與芯軸間的環(huán)形縫隙是返流氣體的通道，用返流的低壓氣體來預(yù)冷節(jié)流前的高壓熱氣流。這種J-T效應(yīng)冷卻裝置中，芯軸僅起支撐作用卻占很大空間，而且由于換熱管（翅片螺旋管）內(nèi)來流與管外返流流程長度相差較多、環(huán)形縫隙間隙比較難控制，回?zé)釗Q熱不充分，而且進氣只有一至兩路，制冷量比較小。這些問題使得現(xiàn)有J-T效應(yīng)冷卻裝置存在著制冷量較小、效率低、體積大的缺陷，節(jié)流制冷效果受限，制約了J-T效應(yīng)冷卻器的發(fā)展和應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種制冷量大、效率高、體積小的印刷板式J-T效應(yīng)冷卻裝置。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的一種印刷板式J-T效應(yīng)冷卻裝置，包括換熱器，及分別安裝在換熱器上的進口管、出口管，其特征在于：所述換熱器由多個印刷板層疊而成，印刷板的板面印制有導(dǎo)熱帶，換熱器內(nèi)開設(shè)有入口腔、蒸發(fā)腔，并且在換熱器內(nèi)設(shè)有至少一個換熱單元，所述入口腔的進口接到進口管；

所述換熱單元包括分別開設(shè)在換熱器內(nèi)的高壓通道、節(jié)流通道、低壓通道，其中的節(jié)流通道的內(nèi)徑小于高壓通道的內(nèi)徑，高壓通道的入口設(shè)置在入口腔內(nèi)，高壓通道的出口與節(jié)流通道的進口對接，節(jié)流通道的出口及低壓通道的進口都設(shè)置在蒸發(fā)腔內(nèi)，低壓通道的出口接到出口管。

進一步的，所述入口腔內(nèi)設(shè)有多個支柱，各支柱平行間隔布設(shè)，每根支柱的兩端都與入口腔內(nèi)壁固接。

進一步的，所述蒸發(fā)腔的腔形呈錐體形。

進一步的，所述換熱器的外表面涂覆有絕熱保溫層。

本發(fā)明提供的印刷板式J-T效應(yīng)冷卻裝置，采用層疊的印刷板作為換熱器，能在保持優(yōu)良傳熱性能的同時，還具有結(jié)構(gòu)緊湊，體積小的特點，并且可以設(shè)置多個換熱單元，通道數(shù)目相比現(xiàn)有裝置大大擴張，制冷量也大大提高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的印刷板式J-T效應(yīng)冷卻裝置的立體圖；

圖2是本發(fā)明實施例的印刷板式J-T效應(yīng)冷卻裝置的立體分解圖；

圖3是本發(fā)明實施例的印刷板式J-T效應(yīng)冷卻裝置的剖視圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖說明對本發(fā)明的實施例作進一步詳細(xì)描述，但本實施例并不用于限制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明中的頓號均表示和的關(guān)系。

如圖1-圖3所示，本發(fā)明實施例所提供的一種印刷板式J-T效應(yīng)冷卻裝置，包括換熱器1，及分別安裝在換熱器1上的進口管2、出口管3，其特征在于：所述換熱器1由多個印刷板10層疊而成（參見圖2），印刷板10的板面印制有導(dǎo)熱帶，換熱器內(nèi)開設(shè)有入口腔11、蒸發(fā)腔12，并且在換熱器內(nèi)設(shè)有至少一個換熱單元，所述入口腔11的進口接到進口管2；

所述換熱單元包括分別開設(shè)在換熱器內(nèi)的高壓通道13、節(jié)流通道14、低壓通道（圖中未示），其中的節(jié)流通道14的內(nèi)徑小于高壓通道13的內(nèi)徑，高壓通道13的入口設(shè)置在入口腔11內(nèi)，高壓通道13的出口與節(jié)流通道14的進口對接，節(jié)流通道14的出口及低壓通道的進口都設(shè)置在蒸發(fā)腔12內(nèi)，低壓通道的出口接到出口管3。

本發(fā)明實施例中，所述入口腔11內(nèi)設(shè)有多個支柱4，各支柱4平行間隔布設(shè)，每根支柱4的兩端都與入口腔11內(nèi)壁固接，各支柱4一方面用于支撐，另一方面可使來流氣體分布均勻。

本發(fā)明實施例中，所述進口管、出口管都布設(shè)在換熱器的左側(cè)，同一換熱單元中的高壓通道、低壓通道平行布設(shè)。