一體化熱超導板式熱交換器及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種熱交換器，特別是涉及一種一體化熱超導板式熱交換器及其制造方法。
【背景技術】
[0002]目前，用于熱交換器的復合鋁板大多采用單管路系統，從一端進流體，流經板上的管路，從另一端流出，連接到流體的加熱或冷卻的循環系統中，通常充當冰箱的蒸發器吸熱部件，存在主要問題是:由于受到鋁材質導熱系數(220W/mk)，且板的厚度的限制，導熱熱阻較大，且流體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象，不能充分發揮整個蒸發器的熱交換面積，同時由于管路系統過長，流體在熱交換板內管道中流動阻力很大，造成系統能效的降低。
[0003]熱超導板通常為相變抑制傳熱板或熱管與鋁板的組合，由于導熱速率快，均溫性好，通常作為單獨的散熱板使用。
[0004]若能將熱超導板與帶管路系統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，僅需將部分流體流通管路設置在熱超導板上，就能實現板式熱交換器的均溫和高效換熱特性，這樣可大大縮短流體管路的長度，減小流動阻力和能耗，以及流體的使用量，提高熱交換器效率和能效比。
[0005]本發明的目的就是提供一種將熱超導板與流體管路板式熱交換器復合在一起的一種新型高效的熱超導板式熱交換器。
【發明內容】
[0006]鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種一體化熱超導板式熱交換器及其制造方法，用于解決現有技術中由于受到鋁材質導熱系數及厚度的限制，導熱熱阻較大，且流體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象，不能充分發揮整個蒸發器的熱交換面積，同時由于管路系統過長，流體在熱交換板內管道中流動阻力很大，造成系統能效的降低的問題。
[0007]為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種一體化熱超導板式熱交換器，所述一體化熱超導板式熱交換器包括復合板式結構的熱交換板，所述熱交換板內形成有具有一定結構形狀的流體管路及具有一定結構形狀的熱超導管路；
[0008]所述流體管路兩端形成有開口，所述開口適于與流體系統相連通，以在所述流體管路內通入流體；所述熱超導管路為封閉管路，所述熱超導管路內填充有傳熱工質。
[0009]作為本發明的一體化熱超導板式熱交換器的一種優選方案，所述流體管路及所述熱超導管路均通過吹脹工藝形成，并在所述熱交換板表面形成與所述熱超導管路相對應的第一凸起結構及與所述流體管路相對應的第二凸起結構。
[0010]作為本發明的一體化熱超導板式熱交換器的一種優選方案，所述第一凸起結構及所述第二凸起結構分別形成于所述熱交換板的不同表面上。
[0011]作為本發明的一體化熱超導板式熱交換器的一種優選方案，所述熱交換板包括中間板材、第一板材及第二板材；所述第一板材、所述中間板材及所述第二板材依次疊置，所述第一板材及所述第二板材分別位于所述中間板材的兩側，并與所述中間板材通過輥壓工藝復合在一起；
[0012]所述熱超導管路位于所述中間板材及所述第一板材之間，所述第一凸起結構位于所述第一板材上；
[0013]所述流體管路形成于所述中間板材及所述第二板材之間，所述第二凸起結構位于所述第二板材上。
[0014]作為本發明的一體化熱超導板式熱交換器的一種優選方案，所述第一凸起結構及所述第二凸起結構形成于所述熱交換板的同一表面上。
[0015]作為本發明的一體化熱超導板式熱交換器的一種優選方案，所述熱交換板的兩表面上均形成有所述第一凸起結構及所述第二凸起結構。
[0016]作為本發明的一體化熱超導板式熱交換器的一種優選方案，所述熱交換板包括第一板材及第二板材；所述第一板材及所述第二板材通過輥壓工藝復合在一起；
[0017]所述熱超導管路及所述流體管路位于所述第一板材及所述第二板材之間；所述第一凸起結構及所述第二凸起結構同時位于所述第一板材上、所述第二板材上、或所述第一板材及所述第二板材上。
[0018]作為本發明的一體化熱超導板式熱交換器的一種優選方案，所述熱超導管路的截面尺寸小于所述流體管路的截面尺寸。
[0019]本發明還提供一種一體化熱超導板式熱交換器的制造方法，所述制造方法包括:
[0020]提供三塊板材，其中一塊所述板材作為中間板材，其他兩塊所述板材作為側面板材；將所述側面板材單面打毛，將所述中間板材雙面打毛；
[0021]在所述中間板材的兩打毛面分別印刷定義出流體管路及熱超導管路的形狀；
[0022]將所述側面板材置于所述中間板材兩側，所述側面板材的打毛面與所述中間板材貼合并對齊，沿邊鉚合；
[0023]將鉚合在一起的所述三塊板材加熱至一定溫度并維持一段時間后進行熱乳加工以形成復合板材；
[0024]向所述復合板材內充入高壓流體至所述復合板材膨脹，在所述復合板材的兩表面分別形成第一凸起結構及第二凸起結構的同時在所述復合板材內部形成所述流體管路及所述熱超導管路；
[0025]向所述熱超導管路內充入傳熱工質并密封所述熱超導管路。
[0026]本發明還提供一種一體化熱超導板式熱交換器的制造方法，所述制造方法包括:
[0027]提供兩塊板材，將所述兩塊板材單面打毛；
[0028]在其中一所述板材的打毛面印刷定義出流體管路及熱超導管路的形狀；
[0029]將所述兩塊板材的打毛面貼合對齊，沿邊鉚合；
[0030]將鉚合在一起的所述兩塊板材加熱至一定溫度并維持一段時間后進行熱乳加工以形成復合板材；
[0031]向所述復合板材內充入高壓流體至所述復合板材膨脹，在所述復合板材兩表面形成第一凸起結構及第二凸起結構的同時在所述復合板材內部形成所述流體管路及所述熱超導管路;
[0032]向所述熱超導管路內充入傳熱工質并密封所述熱超導管路。
[0033]如上所述，本發明的一體化熱超導板式熱交換器及其制造方法，具有以下有益效果:在一體化熱超導板式熱交換器的熱交換板內將熱超導管路及流體管路組合在一起，在熱超導管路內充入傳熱工質，構成相變抑制傳熱器件，提高了熱交換板的均溫性；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；使得一體化熱超導板式熱交換器具有均溫和高效換熱的特性，大大縮短流體管路的長度，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。
【附圖說明】
[0034]圖1顯示為本發明實施例一中提供的一體化熱超導板式熱交換器中具有相互連通六邊形蜂窩狀熱超導管路的熱交換板表面的結構示意圖。
[0035]圖2顯示為本發明實施例一中提供的一體化熱超導板式熱交換器中具有單路進單路回循環結構的流體管路的熱交換板表面的結構示意圖。
[0036]圖3顯示為本發明實施例一中提供的一體化熱超導板式熱交換器中熱交換板的截面局部結構示意圖。
[0037]圖4顯示為本發明實施例二中提供的一體化熱超導板式熱交換器中具有相互連通的六邊形蜂窩狀熱超導管路及單路進單路回循環結構的流體管路的熱交換板表面的結構示意圖。
[0038]圖5顯示為本發明實施例二中提供的一體化熱超導板式熱交換器中具有相互連通的六邊形蜂窩狀熱超導管路及兩路進兩路回循環結構的流體管路的熱交換板表面的結構示意圖。
[0039]圖6顯示為本發明實施例二中提供的一體化熱超導板式熱交換器中具有多路連通結構的熱超導管路及單路進單路回循環結構流體管路的熱交換板表面的結構示意圖。
[0040]圖7顯示為本發明實施例二中提供的一體化熱超導板式熱交換器中熱交換板的截面局部結構示意圖。
[0041]圖8顯示為本發明實施例三中提供的一體化熱超導板式熱交換器的制造方法的流程圖。
[0042]圖9顯示為本發明實施例四中提供的一體化熱超導板式熱交換器的制造方法的流程圖。
[0043]元件標號說明
[0044]I 非管道部分
[0045]2 流體管路
[0046]201第二凸起結構
[0047]202流體管路內部空間
[0048]3 流體進口接管
[0049]4 流體出口接管
[0050]5 熱超導管路