[發明專利]具有疊層交叉型微通道節流制冷器的復合冷卻裝置及設備

有效

• 申請號: 201810585346.0
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108759164B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 崔曉鈺;耿暉;佘海龍;楊沈南
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: F25B25/00
• 分類號: F25B25/00;F25B9/02;F25B23/00
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉;顏愛國

根據本發明的具有疊層交叉型微通道節流制冷器的復合冷卻裝置及設備，復合冷卻裝置包括疊層交叉型微通道節流制冷器以及振蕩熱管部，疊層交叉形微通道節流制冷器由多個交叉形回熱節流組件交錯疊加而成，交叉形回熱節流組件包括上下疊合的兩塊回熱節流板，回熱節流板包括依次連接的入口段、通道段以及擴容段，通道段上設置有多條平行設置的直線槽，兩塊回熱節流板上直線槽相互交錯且在交錯處相連通形成回熱節流通道，兩個板片中直線槽相互交錯形成網狀觸點，工質在通道中流動過程中將形成網狀旋網流，能夠增強板片與工質之間的換熱效率。

技術領域

本發明屬于強化換熱領域，具體涉及一種具有疊層交叉型微通道節流制冷器的復合冷卻裝置。

背景技術

微型節流制冷器利用焦耳－湯姆遜效應(J-T效應)來進行制冷，廣泛應用于空間尺寸較小的場合，如內腔冷凍治療，紅外夜視裝置等。目前主要的J-T效應制冷器仍然采用漢普遜型(螺旋翅片管式)，外徑為0.5mm-1mm直徑的不銹鋼管纏繞芯軸，高壓氣體流過整個不銹鋼管進入管頭的毛細管節流。節流后的低壓氣體回流掠過不銹鋼管外翅片，預冷入流的高壓氣體。但漢普遜型節流制冷器的進氣只有一至二路，制冷量較小，且中心的支撐軸占據了制冷器內部較大空間，制冷器結構不緊湊，換熱效率低。

隨著微通道技術發展，微通道節流制冷器得到了廣泛的研究與應用，為了保證微通道的加工精度，一般采用玻璃、硅等非金屬材料制作，但上述材料制作的微通道節流制冷器承壓能力較低，入流氣體壓力受到材料的限制，制冷溫度下降空間有限；同時，一般的微通道多為單層換熱結構，導致進氣量較小，制冷量較低；現有的矩形微通道側壁雖然有效支撐了板片，但增加了通道間壁的軸向導熱，微通道節流制冷器熱損失較高；圓柱型微通道結構通過圓柱間的間隔可減小板片上的軸向導熱，但其承壓能力受到削減，且矩形及圓柱型板片的通道內壓降還存在增大的空間，故溫度降低不夠充分；且現有的制冷器多采用冷端與需要制冷的熱源直接換熱的方式，換熱時均勻度差。綜上，現有的微通道節流制冷器進氣量較小，換熱效率較低，換熱均勻度差，承壓能力受限，制約了微通道節流制冷器的應用與發展。

發明內容

本發明為解決上述問題，一方面的目的在于提供一種新型具有疊層交叉型微通道節流制冷器的復合冷卻裝置及設備。

本發明提供了一種具有疊層交叉型微通道節流制冷器的復合冷卻裝置，具有這樣的特征，包括疊層交叉型微通道節流制冷器，具有擴容端；以及與擴容端相連接的振蕩熱管部，其中，疊層交叉型微通道節流制冷器包括多個回熱節流部件，回熱節流部件包括上下疊合的第一回熱節流組件和第二回熱節流組件，第一回熱節流組件包括兩塊第一回熱節流板，第一回熱節流板上設置有多條貫通該板上下表面的第一直線槽，上下疊合的兩塊第一回熱節流板上的第一直線槽相互交錯且在交錯處相連通，第一回熱節流組件包括兩塊第二回熱節流板，第二回熱節流板上設置有多條內凹的第二直線槽，該第二直線槽內凹的深度小于第二回熱節流板的厚度，上下疊合且第二直線槽內凹面相向設置的兩塊第二回熱節流板上的第二直線槽相互交錯且在交錯處相連通，振蕩熱管部包括兩塊疊合的振蕩熱管板，用于均布接觸的熱源，該振蕩熱管板內設計有多個連通的U形通道。