[發明專利]三維冷卻蒸發冷凝換熱器

有效

• 申請號: 202110044923.7
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112815744B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 李國斌
• 申請（專利權）人: 瀚潤聯合高科技發展(北京)有限公司
• 主分類號: F28D5/02
• 分類號: F28D5/02;F28D7/16;F28F1/02;F25B39/04
• 代理公司: 北京瑞盛銘杰知識產權代理事務所(普通合伙) 11617
• 代理人: 汪鵬

本發明公開了一種三維冷卻蒸發冷凝換熱器，包括至少一個換熱板；所述換熱板包括至少一個換熱單元；所述換熱單元包括噴淋冷卻管、至少一個換熱管、至少一個冷卻水管，所述換熱管內穿設有循環水管，冷卻水通過布水孔輸出至噴淋冷卻管外并均流分布于蒸發換熱面形成水幕；所述冷媒通道內輸送的冷媒，同時與換熱管的外壁側的水幕換熱、與循環水管內冷卻水換熱、與冷卻水管內冷卻水換熱。本發明的三維冷卻蒸發冷凝換熱器，采用扁管及無縫連接結構，有效解決換熱板面水成膜性不好的問題，換熱管內通道被循環水管分隔為多個冷媒通道，使換熱管分隔為多個換熱區域，可以充分利用冷媒通道的空間與換熱面，有效提高換熱效率，實現三維冷卻蒸發冷凝換熱。

技術領域

本發明涉及冷凝換熱器領域，特別是涉及三維冷卻蒸發冷凝換熱器。

背景技術

現有的水冷冷水機組普遍使用殼管式冷凝器或蒸發冷凝器；對于蒸發冷凝器，例如：中國專利申請CN2020104015228公開了一種復疊式蒸發冷凝換熱器，其采用的是圓管與布水槽配合，其雖然可以提高換熱效率、降低換熱器體積，但是其依然存在以下幾個問題：

1、圓管換熱管仍然存在管外表面弧度小致使相鄰兩換熱管間已形成的凹陷產生積水從而破壞了冷卻水成膜性，不利于冷卻水汽化蒸發；

2、已公開換熱器冷媒通道為單管流程，冷媒蒸汽液化后在換熱管底部形成堆積，因此液態冷媒與管壁接觸面積減小，進而導致冷媒通道上部空間“閑置”，不利于冷媒進一步過冷換熱，制約制冷效率進一步提高。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種三維冷卻蒸發冷凝換熱器，有效的解決換熱板面的水成膜性不好的問題，且可以增大/增加換熱面、充分利用冷媒通道的空間，提高換熱效率，同時實現三維冷卻換熱功能。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案為：

三維冷卻蒸發冷凝換熱器，包括至少一個換熱板；

所述換熱板包括至少一個換熱單元，所述換熱單元無縫隙豎向排列形成板狀結構，板狀結構的兩面形成蒸發換熱面；

所述換熱單元包括噴淋冷卻管、至少一個換熱管、至少一個冷卻水管，所述換熱管內穿設有循環水管，其中：

所述噴淋冷卻管位于換熱單元的上側，且噴淋冷卻管的底部分布有若干布水孔；

所述換熱管位于噴淋冷卻管的下側，且穿設于其內的循環水管將所述換熱管內的通道分隔為至少兩個冷媒通道；

所述噴淋冷卻管、換熱管皆為扁管，且扁管的高度大于寬度；

所述冷卻水管、循環水管、噴淋冷卻管內輸送的冷卻水，通過布水孔輸出至噴淋冷卻管外并均流分布于蒸發換熱面形成水幕；

所述冷媒通道內輸送的冷媒，與換熱管的外壁側的水幕換熱、與循環水管內冷卻水換熱、與冷卻水管內冷卻水換熱。

本三維冷卻蒸發冷凝換熱器中：

扁管式的噴淋冷卻管、換熱管，可以增大蒸發換熱面的相鄰兩管之間的夾角，使冷卻水在管面成膜性更好；扁管的高度大于寬度，可以增加蒸發冷凝的換熱面，延長冷卻水在換熱面的滯留時間，使冷媒充分換熱；

換熱管內的通道被穿設于其內的循環水管分隔為多個冷媒通道，使換熱管分隔為多個換熱區域，可以充分利用蒸發冷凝的換熱面，有效提高換熱效率。

本三維冷卻蒸發冷凝換熱器中：

所述的三維冷卻是指：

各冷媒通道內輸送的冷媒，可同時與換熱管的外壁側的水幕換熱、與循環水管內冷卻水換熱、與冷卻水管內冷卻水換熱，其中：

冷卻水管內的冷卻水與位于換熱管上、下兩端的冷媒通道內的冷媒換熱，形成蒸發冷凝換熱A區，此為一維冷卻；