[發明專利]雙側噴霧冷卻換熱器

在審

• 申請號: 202110429841.4
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113175837A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 周年勇;馮浩;郭藝星;劉文博;范婕
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: F28D21/00
• 分類號: F28D21/00
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 張云

本發明涉及冷卻換熱器技術領域，尤其是一種雙側噴霧冷卻換熱器，包括殼體，殼體內固定有導熱板，并通過導熱板分隔為相互隔絕的熱側噴霧腔和冷側噴霧腔，其熱流體和冷流體均采用噴霧的方式噴射到導熱板上，熱流體通過熱側噴頭在噴霧的瞬間，熱流體霧化成高速運動的小液滴，撞擊到導熱板的熱面，冷流體通過冷側噴頭在噴霧的瞬間，冷流體霧化成高速運動的小液滴，撞擊到導熱板的冷面，故而熱流體所霧化成的小液滴會與冷流體所霧化成的小液滴進行劇烈的流動換熱，以此增強表面換熱效果，提高傳熱系數，換熱效率高；且換熱器結構緊湊、減少用材，便于制造，與傳統的間壁式換熱器相比，極大地提高換熱系數，減少了換熱面積，縮小了換熱器體積。

技術領域

本發明涉及冷卻換熱器技術領域，尤其是一種雙側噴霧冷卻換熱器。

背景技術

換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設備，按結構主要可分為浮頭式換熱器、固定管板式換熱器、U形管板換熱器、板式換熱器；這些換熱器共同點均為流體在管道內流動的過程中進行換熱，換熱效率不高，隨著新型能源技術的不斷發展，換熱設備所需的換熱量增加，勢必會導致換熱設備體積增大，隨之而來便是安裝空間不足、材料用量增大，這在電子設備散熱、航空熱管理系統中的問題更加尖銳。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為了解決現有技術中冷卻換熱器的換熱效率不高的問題，現提供一種雙側噴霧冷卻換熱器，其旨在給出新的換熱方案。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種雙側噴霧冷卻換熱器，包括殼體，所述殼體內固定有導熱板，并通過導熱板分隔為相互隔絕的熱側噴霧腔和冷側噴霧腔，所述導熱板的兩側側面分別為熱面和冷面，熱面位于熱側噴霧腔內，冷面位于冷側噴霧腔內，所述熱側噴霧腔內配置有若干用于朝向導熱板的熱面噴出熱流體的熱側噴頭，所述冷側噴霧腔內配置有若干用于朝向導熱板的冷面噴出冷流體的冷側噴頭。

本實施例中熱流體和冷流體均采用噴霧的方式噴射到導熱板上，熱流體通過熱側噴頭在噴霧的瞬間，熱流體霧化成高速運動的小液滴，撞擊到導熱板的熱面，冷流體通過冷側噴頭在噴霧的瞬間，冷流體霧化成高速運動的小液滴，撞擊到導熱板的冷面，故而熱流體所霧化成的小液滴會與冷流體所霧化成的小液滴進行劇烈的流動換熱，以此增強表面換熱效果，提高傳熱系數，換熱效率高，與傳統的間壁式換熱器相比，極大地提高換熱系數，減少了換熱面積，縮小了換熱器體積。

進一步地，所述殼體內固定有熱側隔板和冷側隔板，所述導熱板位于熱側隔板和冷側隔板之間；

所述殼體內位于熱側隔板與導熱板之間形成所述熱側噴霧腔，所述熱側隔板遠離熱側噴霧腔的一側側壁與殼體的內壁之間形成熱側靜壓腔，所述熱側噴頭均固定安裝在熱側隔板上，且均與熱側噴霧腔連通；

所述殼體內位于冷側隔板與導熱板之間形成所述冷側噴霧腔，所述冷側隔板遠離冷側噴霧腔的一側側壁與殼體的內壁之間形成冷側靜壓腔，所述冷側噴頭均固定安裝在冷側隔板上，且均與冷側噴霧腔連通；

所述殼體上開設有熱流體進口、熱流體出口、冷流體進口和冷流體出口，熱流體進口和熱側靜壓腔連通，熱流體出口和熱側噴霧腔連通，冷流體進口和冷側靜壓腔連通，冷流體出口和冷側噴霧腔連通。

熱側靜壓腔的設置可使其內的熱流體壓力基本穩定，從而使熱流體能夠相對均勻的進入到各熱側噴頭；同樣，冷側靜壓腔的設置可使其內的冷流體壓力基本穩定，從而使冷流體能夠相對均勻的進入到各冷側噴頭。

進一步地，所述熱流體進口、熱流體出口、冷流體進口及冷流體出口均位于殼體的同一側；從而可便于安裝及布局。

進一步地，所述導熱板的熱面和冷面上均分布有若干凸起，位于導熱板同一側的相鄰兩個凸起之間形成溝槽；導熱板上兩側凸起的設置起到導流、擾流的作用，強化換熱效果，同時，還可降低液膜的厚度，防止因導熱板上液膜較厚而影響換熱效率的問題，其中，溝槽可便于排液。

進一步地，所述凸起橫截面均為菱形或方形。