[發明專利]用于印刷電路板換熱器的換熱板

在審

• 申請號: 201710263302.1
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN107024134A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 郭江峰;崔欣瑩;淮秀蘭;相夢如;成克用
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F28F3/04
• 分類號: F28F3/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 任巖

技術領域

本發明涉及換熱領域，具體涉及一種用于印刷電路板換熱器的換熱板。

背景技術

印刷電路板式換熱器作為一種新型緊湊式換熱器以其耐高溫、高壓、高效率的特性在石油化工、電力能源、航空航天等領域具有重大的應用潛力。制作工藝如下：在換熱板上加工出微小通道，再用擴散焊接方式將加工好的板片焊接起來組成換熱器芯體，最后裝配封頭等，完成整個換熱器加工。對該換熱器性能起決定作用的是換熱板通道的結構形式，目前最常用的通道結構是直通道形，或之字形通道，如圖1所示。直通道最為簡單，壓力損失最小，但傳熱性能最差；之字形通道，通過增加流體擾動，可大幅強化換熱，但壓力損失很大。壓力損失極大，一方面增加了工質流動所消耗的泵功，另一方面，使做功條件下工質的做功能力大幅下降。

發明內容

(一)要解決的技術問題

鑒于上述問題，為了提高換熱器傳熱能力的同時，盡量減小工質流動過程的壓力損失，本發明提出一種用于印刷電路板換熱器的換熱板，以期解決上述問題。

(二)技術方案

一種用于印刷電路板換熱器的換熱板，所述換熱板的通道結構為蜷曲形通道。

優選地，所述蜷曲形通道包括多條沿同一方向延伸的蜷曲形換熱通道，每一蜷曲形換熱通道包括多個S形通道，所述多個S形通道首尾相接。

優選地，所述S形通道由兩個半圓環通道連接組成。

優選地，所述S形通道由兩個n/m圓環通道連接組成，n＜m。

優選地，所述蜷曲形通道的半徑與曲率半徑的比例范圍為0.5～2。

優選地，所述蜷曲形通道的半徑范圍為0.5～5mm。

優選地，所述蜷曲形通道是利用蝕刻或精加工方式加工出的微小通道。

優選地，所述蜷曲形通道的縱向截面為半圓形、正方形、長方形或橢圓形。

一種換熱器，包括上述的多個換熱板。

(三)有益效果

本發明提供的用于印刷電路板換熱器的換熱板，在提高換熱器傳熱能力的同時，盡量減小了工質流動過程的壓力損失，對于對壓力損失極為敏感的做功系統工質的換熱過程，該蜷曲性形通道具有重要的意義和應用前景。

附圖說明

圖1(a)是現有技術的直通道結構示意圖；

圖1(b)是現有技術的之字形通道結構示意圖；

圖2是本發明實施例的蜷曲形通道換熱板結構示意圖；

圖3是本發明實施例的通道參數蜷曲形通道結構示意圖；

圖4是本發明實施例的蜷曲形通道與之字形通道傳熱系數對比圖；

圖5是本發明實施例的蜷曲形通道與之字形通道摩擦因子對比圖；

圖6是本發明實施例的蜷曲形通道與之字形通道流線對比圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明作進一步的詳細說明。

本發明第一實施例提供一種用于印刷電路板換熱器的換熱板，圖2是本發明實施例的蜷曲形通道換熱板結構示意圖，如圖2所示，其具有蜷曲形通道結構，蜷曲形的通道包括多排蜷曲形通道，圖3為本發明實施例的蜷曲形通道結構示意圖，如圖3所示，每排蜷曲形通道包括多個首尾相接的S形通道，且多個S形通道的中心位于一條直線上。每個S形通道是由相連的兩個半圓環通道組成，兩個半圓環通道分別位于中心線的兩側，半圓環通道的縱截面為半圓形，蜷曲形通道的半徑(即半圓環通道縱截面的半徑)為r，半圓環通道內半徑為R1，外半徑為R2，曲率半徑為(R1+R2)/2，通道半徑r和曲率半徑(R1+R2)/2之比稱之為曲率半徑比，基于傳熱和流動綜合性能得出優選的半徑與曲率半徑的比例范圍為0.5-2。

蜷曲形通道的通道半徑在本實施例中可選范圍為0.5～5mm，在其他實施例中，也可根據熱負荷等工藝要求適當調整。

蜷曲形通道是利用蝕刻或精加工方式在換熱板上加工出的微小通道。