一體化相變抑制傳熱換熱板結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于傳熱技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種一體化相變抑制傳熱換熱板結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]相變抑制(PCI)傳熱技術(shù)，是一種通過控制密閉體系中傳熱介質(zhì)微結(jié)構(gòu)狀態(tài)而實現(xiàn)高效傳熱的全新技術(shù)。在傳熱過程中，液態(tài)介質(zhì)的沸騰(或氣態(tài)介質(zhì)的冷凝)被抑制，并在此基礎(chǔ)上達到工質(zhì)微結(jié)構(gòu)的一致性，實現(xiàn)一種目前尚未被世人所認知的全新的傳熱方式與機理。具有高傳熱速率和高熱流密度，在實驗室中測試的熱流密度可高達600W/cm2 O可廣泛應(yīng)用于航空航天、電力電子、通訊、計算機、高鐵、電動汽車、太陽能和風電等行業(yè)。
[0003]目前，用于熱交換器的復合鋁板大多采用單管路系統(tǒng)，從一端進流體，流經(jīng)板上的管路，從另一端流出，連接到流體的加熱或冷卻的循環(huán)系統(tǒng)中，通常充當冰箱的蒸發(fā)器吸熱部件，存在主要問題是:由于受到鋁材質(zhì)導熱系數(shù)(220W/mk)，且板的厚度的限制，導熱熱阻較大，且冷媒管路不能覆蓋整個板的表面，因此導致熱交換器復合板整個板面溫度不均勻，局部有過熱或過冷現(xiàn)象，不能充分發(fā)揮整個蒸發(fā)器的熱交換面積，同時由于管路系統(tǒng)過長，冷媒在熱交換板內(nèi)管道中流動阻力很大，造成系統(tǒng)能效的降低。
[0004]相變抑制傳熱板是相變抑制傳熱技術(shù)的板式器件，由于導熱速率快，均溫性好，通常作為單獨的散熱板使用。
[0005]若能將相變抑制傳熱板與帶管路系統(tǒng)的板式熱交換器復合在一起，利用熱超導板的導熱速率快，均溫性好的特點，僅需將部分冷媒流通管路設(shè)置在相變抑制傳熱板上，就能實現(xiàn)板式熱交換器的均溫和高效換熱特性，這樣可大大縮短冷媒管路的長度，減小流動阻力和能耗，以及冷媒的使用量，提高熱交換器效率和能效比。
[0006]本實用新型的目的就是提供一種將相變抑制傳熱板與冷媒管路板式熱交換器復合在一起的一種新型高效的一體化相變抑制傳熱換熱板及其制造方法。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種一體化相變抑制傳熱換熱板結(jié)構(gòu)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中由于受到鋁材質(zhì)導熱系數(shù)及厚度的限制，導熱熱阻較大，且冷媒通道不能覆蓋整個板的表面，因此導致熱交換器復合板整個板面溫度不均勻，局部有過熱或過冷現(xiàn)象，不能充分發(fā)揮整個蒸發(fā)器的熱交換面積，同時由于管路系統(tǒng)過長，流體在熱交換板內(nèi)管道中流動阻力很大，造成系統(tǒng)能效的降低的問題。
[0008]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實用新型提供一種一體化相變抑制傳熱換熱板結(jié)構(gòu)，所述一體化相變抑制傳熱換熱板結(jié)構(gòu)包括相變抑制傳熱板及冷媒熱交換板；
[0009]所述相變抑制傳熱板的表面均為平面;所述相變抑制傳熱板內(nèi)部形成有具有特定形狀、相互連通的熱超導管路，所述熱超導管路為封閉管路，所述熱超導管路內(nèi)填充有傳熱工質(zhì)；
[0010]所述冷媒熱交換板內(nèi)形成有具有特定形狀、相互連通的冷媒通道。
[0011]作為本實用新型的一體化相變抑制傳熱換熱板結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述熱超導管路及所述冷媒通道均通過吹脹工藝形成。
[0012]作為本實用新型的一體化相變抑制傳熱換熱板結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述相變抑制傳熱板包括第一板材、第二板材及第三板材;所述第一板材、所述第二板材及所述第三板材依次疊置，所述第一板材及所述第三板材分別位于所述第二板材的兩側(cè)，并與所述第二板材通過棍壓工藝復合在一起；
[0013]所述第三板材包括凸起區(qū)域，所述凸起區(qū)域的表面為平面；
[0014]所述熱超導管路位于所述第一板材與所述第三板材之間，且所述熱超導管路分布的區(qū)域與所述凸起區(qū)域相對應(yīng)。
[0015]作為本實用新型的一體化相變抑制傳熱換熱板結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述熱超導管路包括若干個第一槽道、第二槽道及連接通孔；
[0016]所述第一槽道位于所述第一板材與所述第二板材之間；
[0017]所述第二槽道位于所述第二板材與所述第三板材之間；
[0018]所述連接通孔貫穿所述第二板材，且將相鄰的所述第一槽道及所述第二槽道相連通；
[0019]所述第二板材表面形成有與所述第一槽道及所述第二槽道相對應(yīng)的第一凸起結(jié)構(gòu)。
[0020]作為本實用新型的一體化相變抑制傳熱換熱板結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，相鄰兩所述第一槽道及相鄰兩所述第二槽道均相隔離，且所述第一槽道與所述第二槽道交錯平行分布；
[0021 ]所述連接通孔位于所述第一槽道及所述第二槽道之間，且將相鄰的所述第一槽道及所述第二槽道相連通。
[0022]作為本實用新型的一體化相變抑制傳熱換熱板結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述第一槽道及所述第二槽道橫截面的形狀均為梯形;所述第一槽道及所述第二槽道縱截面的形狀均為矩形;所述連接通孔的形狀為圓形或橢圓形。
[0023]作為本實用新型的一體化相變抑制傳熱換熱板結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述冷媒熱交換板包括所述第三板材及第四板材;所述第四板材疊置于所述第三板材遠離所述第二板材的一側(cè)，并與所述第三板材通過輥壓工藝復合在一起；
[0024]所述冷媒通道位于所述第三板材與所述第四板材之間，且所述冷媒通道分布的區(qū)域與所述凸起區(qū)域相對應(yīng)；
[0025]所述第四板材表面形成有與所述冷媒通道相對應(yīng)的第二凸起結(jié)構(gòu)。
[0026]作為本實用新型的一體化相變抑制傳熱換熱板結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述冷媒管道的形狀為單路進單路回循環(huán)結(jié)構(gòu)、單路進兩路回循環(huán)結(jié)構(gòu)、兩路進單路回循環(huán)結(jié)構(gòu)、兩路進兩路回循環(huán)結(jié)構(gòu)、多路進多路回循環(huán)結(jié)構(gòu)或并聯(lián)式循環(huán)結(jié)構(gòu)。
[0027]作為本實用新型的一體化相變抑制傳熱換熱板結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述冷媒通道兩端形成有開口，所述開口適于與外部冷媒系統(tǒng)相連通，以在所述冷媒通道內(nèi)通入冷媒。
[0028]作為本實用新型的一體化相變抑制傳熱換熱板結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述開口外設(shè)有冷媒通道接頭，所述開口通過所述冷媒通道接頭與外部冷媒系統(tǒng)相連通。
[0029]作為本實用新型的一體化相變抑制傳熱換熱板結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述冷媒通道接頭為銅接口或鋁接頭。
[0030]作為本實用新型的一體化相變抑制傳熱換熱板結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述相變抑制傳熱板及所述冷媒熱交換板的材料為銅、銅合金、鋁或鋁合金或其中任一種以上的任意組合。
[0031]如上所述，本實用新型的一體化相變抑制傳熱換熱板結(jié)構(gòu)，具有以下有益效果:在一體化相變抑制傳熱換熱板結(jié)構(gòu)的熱交換板內(nèi)將熱超導管路及冷媒通道組合在一起，在熱超導管路內(nèi)充入傳熱工質(zhì)，構(gòu)成相變抑制傳熱器件，具有導熱速率快、均溫性好的特點；利用熱超導板的導熱速率快、均溫性好的特點，提高了熱交換板與空氣的溫差和有效傳熱面積，大大提高了熱交換板的散熱能力和熱交換效率;使得一體化相變抑制傳熱換熱板結(jié)構(gòu)具有均溫和高效換熱的特性，大大縮短冷媒通道的長度，減小流動阻力和能耗，以及流體的使用量，提高熱交換器的效率和能效比;所述熱交換器結(jié)構(gòu)緊湊、換熱效率高、體積小、重量輕、性能可靠;采用乳制吹脹工藝，在一塊板上實現(xiàn)了具有相互連通的熱超導管路與冷媒通道的一體化相變抑制傳熱換熱板結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)，具有低成本，易加工，高可靠性的特點。
【附圖說明】
[0032]圖1顯示為本實用新型的一體化相變抑制傳熱換熱板結(jié)構(gòu)中熱交換板的截面局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖2顯示為本實用新型的一體化相變抑制傳熱換熱板結(jié)構(gòu)中具有第一槽道的第一板材的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖3顯示為本實用新型的一體化相變抑制傳熱換熱板結(jié)構(gòu)中具有連接通孔的第二板材的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖4顯示為本實用新型的一體化相變抑制傳熱換熱板結(jié)構(gòu)中具有第二槽道的第三板材的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖5顯示為本實用新型的一體化相變抑制傳熱換熱板結(jié)構(gòu)中具有冷媒通道的第四板材的結(jié)構(gòu)示意圖。