專利名稱：微通道換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及兩種流體之間以熱交換為目的的換熱部件；特別涉及一種可以作為水和制冷エ質(zhì)之間進(jìn)行熱量傳遞的微通道換熱器。
背景技術(shù)：
目前的換熱器領(lǐng)域里，微通道換熱器由于體積小、重量輕、緊湊度高，是當(dāng)今換熱器研究開(kāi)發(fā)應(yīng)用的新方向?，F(xiàn)有用于熱泵系統(tǒng)的微通道換熱器，幾乎都是用扁平鋁管型材加上制冷エ質(zhì)和エ作流體的進(jìn)出ロ來(lái)實(shí)現(xiàn)，其僅限于制冷エ質(zhì)和空氣之間的熱交換用的岔流型換熱器。例如，中國(guó)專利文件CN102095285A公開(kāi)的ー種微通道換熱器即為上述岔流型換熱器。由于換熱扁平管為鋁管型材，型材的尺寸為定值，對(duì)于微通道的水力學(xué)直徑選擇有限制，很難選到結(jié) 構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)以后的鋁管型材。還有，目前受生產(chǎn)鋁管型材技術(shù)的限制，微通道之間的壁厚不能做到傳熱要求的尺寸(要求壁厚很薄)，這樣，使用扁平管為鋁管型材設(shè)計(jì)的微通道換熱器就不能成為微通道換熱器技術(shù)的發(fā)展方向。隨著微加工技術(shù)的提高，通過(guò)平板印刷術(shù)、化學(xué)或光電蝕亥IJ、鉆石切削以及線切割等方式加工的金屬微通道換熱器成為了本領(lǐng)域新的技術(shù)發(fā)展方向。例如，中國(guó)專利文獻(xiàn)CN101509736A以及CN201973962U中公開(kāi)的微通道換熱器即屬于這種換熱器。但是，由于加エ及成型エ藝的限制，這種換熱器存在熱交換壁厚厚、裝配不便、出入口的連接方式單一等缺點(diǎn)。其中，CN101509736A公開(kāi)的微通道換熱器由制冷エ質(zhì)通道層、隔板層、工作流體層三層組成換熱單元疊置而成，其需要加工三種不同形狀的流體通道層再通過(guò)原子擴(kuò)散的方式結(jié)合為整體，裝配方式復(fù)雜，加工成本較高。CN201973962U公開(kāi)的微通道換熱器中制冷エ質(zhì)通道與工作流體通道成型于疊置結(jié)合連接的金屬板之間，相鄰金屬板至少ー個(gè)側(cè)面上交替成型有制冷エ質(zhì)凹槽以及工作流體凹槽，金屬板疊置結(jié)合連接后，冷エ質(zhì)凹槽以及工作流體凹槽分別形成制冷エ質(zhì)通道與工作流體通道。由于多層金屬板通過(guò)原子擴(kuò)散的方式結(jié)合連接，為了保證換熱器整體的連接強(qiáng)度，金屬板的結(jié)合面的寬度不能低于0. 4mm,這就導(dǎo)致?lián)Q熱器的熱交換的壁厚較厚，換熱能力不能滿足需求。

實(shí)用新型內(nèi)容為此，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于現(xiàn)有的金屬微通道換熱器的換熱能力較差，生產(chǎn)成本較高，進(jìn)而提供一種換熱能力較高同時(shí)生產(chǎn)成本低的微通道換熱器。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的一種微通道換熱器，包括多層疊置的換熱板，所述換熱板上成型有若干個(gè)換熱翅片，相鄰的所述換熱翅片之間形成換熱微通道；垂直干所述換熱板板面方向上交替設(shè)置有工作流體微通道和制冷エ質(zhì)微通道實(shí)現(xiàn)換熱，其中所述換熱微通道的流體流動(dòng)上游設(shè)置有分流段以及連通流體流入管道的入ロ ；所述換熱微通道的流體流動(dòng)下游設(shè)置有匯流段以及連通流體流出管道的出ロ ；多層所述工作流體微通道的所述入口和所述出ロ各自連通設(shè)置；多層所述制冷エ質(zhì)微通道的所述入口和所述出ロ各自連通設(shè)置。上述微通道換熱器中，所述換熱板的ー側(cè)成型有所述換熱翅片；所述換熱板的換熱翅片側(cè)與相鄰層的換熱板的平面?zhèn)冉Y(jié)合形成所述微通道。上述微通道換熱器中，所述換熱板的ー側(cè)成型有所述換熱翅片；相鄰所述換熱板的所述換熱翅片側(cè)相互結(jié)合形成所述微通道。上述微通道換熱器中，所述換熱板的兩側(cè)分別成型有所述換熱翅片；其中ー側(cè)的換熱翅片之間形成所述工作流體微通道，另ー側(cè)的換熱翅片之間形成所述制冷エ質(zhì)微通道。上述微通道換熱器中，所述入口分別設(shè)置于所述分流段的相對(duì)兩側(cè)。上述微通道換熱器中，所述出ロ分別設(shè)置于所述匯流段的相對(duì)兩側(cè)。上述微通道換熱器中，所述換熱板上成型有多個(gè)相互平行的換熱翅片，所述換熱翅片之間形成直線型的微通道。上述微通道換熱器中，所述換熱板上成型有多個(gè)流線形的換熱翅片，所述換熱翅片之間形成所述微通道；所述換熱翅片沿垂直于流體流動(dòng)的方向上均勻排列成翅片組，所述翅片組沿流體流動(dòng)方向上間隔一段距離交錯(cuò)排列；上游側(cè)的所述換熱翅片的后端設(shè)置于下游側(cè)的相鄰兩個(gè)所述換熱翅片的中間位置。上述微通道換熱器中，所述換熱板通過(guò)光蝕刻的方式成型。上述微通道換熱器中，所述換熱板之間通過(guò)原子擴(kuò)散的方法結(jié)合成一體。本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)本實(shí)用新型的微通道換熱器由具有工作流體通道的換熱板和具有制冷エ質(zhì)流體通道的換熱板構(gòu)成，只需兩種結(jié)構(gòu)的換熱板，相對(duì)于三層板片構(gòu)成換熱單元的結(jié)構(gòu)，由于板片數(shù)量少，裝配簡(jiǎn)單，加工成本降低。(2)組成本實(shí)用新型的微通道換熱器的換熱板通過(guò)光蝕刻的方式加工成型，其厚度可以加工到0. 4mm以下，并且相鄰的換熱板的平面?zhèn)扰c翅片側(cè)結(jié)合或者相鄰換熱板的翅片側(cè)結(jié)合，其可以在保證換熱器整體的連接強(qiáng)度的條件下?lián)Q熱壁厚大大降低，換熱器的換熱能力提聞。(3)本實(shí)用新型的微通道換熱器分別在分流段和匯流段的相對(duì)兩側(cè)設(shè)置兩個(gè)入口和兩個(gè)出口，這種設(shè)置方式，便于用戶根據(jù)不同的安裝位置選擇連接管路。(4)本實(shí)用新型的微通道換熱器的換熱翅片有直線型和流線型兩種，直線型的換熱翅片加工成本低；流線型的翅片流體阻カ損失低，強(qiáng)制對(duì)流換熱系統(tǒng)高；用戶可以根據(jù)不同情況選用不同的結(jié)構(gòu)形式。

為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步詳細(xì)的說(shuō)明，其中圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例I的微通道換熱器立體圖；圖2是實(shí)施例I的制冷エ質(zhì)層的換熱板結(jié)構(gòu)圖；圖3是實(shí)施例I的工作流體層的換熱板結(jié)構(gòu)圖；圖4是實(shí)施例2的換熱板結(jié)構(gòu)圖；[0026]圖5是實(shí)施例3的微通道換熱器立體圖；圖6是實(shí)施例3的制冷エ質(zhì)層的換熱板結(jié)構(gòu)圖；圖7是實(shí)施例3的工作流體層的換熱板結(jié)構(gòu)圖。圖中附圖標(biāo)記表示為I-換熱板，11-換熱翅片，2-翅片組，4-分流段，5-匯流段，7-入口，8出口。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖，使用以下實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一歩闡述。實(shí)施例I圖I為本實(shí)用新型的微通道換熱器，其包括多層疊置的換熱板1，本實(shí)施例中的所述換熱板I為圓形結(jié)構(gòu)；所述換熱板I上成型有若干個(gè)換熱翅片11，相鄰的所述換熱翅片11之間形成換熱微通道；垂直于所述換熱板I板面方向上交替設(shè)置有工作流體(圖I中B流體)微通道和制冷エ質(zhì)(圖I中A流體)微通道實(shí)現(xiàn)換熱，其中所述換熱微通道的流體流動(dòng)上游設(shè)置有分流段4以及連通流體流入管道的入口 7 ;所述換熱微通道的流體流動(dòng)下游設(shè)置有匯流段5以及連通流體流出管道的出ロ 8 ;多層所述工作流體微通道的所述入口 7和所述出ロ 8各自連通設(shè)置；多層所述制冷エ質(zhì)微通道的所述入口 7和所述出ロ 8各自連通設(shè)置。本實(shí)施例中，所述換熱板I的ー側(cè)成型有所述換熱翅片11 ;所述換熱板I的換熱翅片側(cè)與相鄰層的換熱板I的平面?zhèn)冉Y(jié)合形成所述微通道。所述換熱板I通過(guò)光蝕刻的方式成型，所述換熱板I之間通過(guò)原子擴(kuò)散的方法結(jié)合成一體。如圖2所示為其中制冷エ質(zhì)層(A流體)的所述換熱板I的結(jié)構(gòu)；如圖3所示為其中工作流體層(B流體)的所述換熱板I的結(jié)構(gòu)。其中，所述工作流體側(cè)的所述入口 7分別設(shè)置于所述分流段4的相對(duì)兩側(cè)，所述出ロ 8分別設(shè)置于所述匯流段5的相對(duì)兩側(cè)，以適應(yīng)不同管路的安裝位置要求。所述換熱板I上成型有多個(gè)流線形的所述換熱翅片11，所述換熱翅片11之間的流體通道形成所述微通道；所述換熱翅片11沿垂直于流體流動(dòng)的方向上均勻排列成翅片組2，所述翅片組2沿流體流動(dòng)方向上間隔一段距離交錯(cuò)排列；上游側(cè)的所述換熱翅片11的后端設(shè)置于下游側(cè)的相鄰兩個(gè)所述換熱翅片11的中間位置。所述微通道換熱器的兩股流體在出入口的流動(dòng)方向與換熱段流動(dòng)方向垂直布置。制冷エ質(zhì)流體由其入口 7進(jìn)入，經(jīng)過(guò)其分流段4的分流后，分布到具有制冷エ質(zhì)流體通道的所述換熱板I的板面內(nèi)，工作流體由其所述入口 7進(jìn)入，經(jīng)過(guò)其所述分流段4的分流后，分布到具有工作流體通道的所述換熱板I板面內(nèi)，兩股流體通過(guò)換熱段進(jìn)行熱交換，然后分別經(jīng)過(guò)各自流體的所述匯流段5的匯流后，分別由制冷エ質(zhì)流體的所述出口 8、工作流體的所述出口 8流出。工作流體另ー側(cè)的入口和出口備用，以便不同連接方式的使用。實(shí)施例2本實(shí)施例的所述微通道換熱器與實(shí)施例I的換熱器基本一致，其區(qū)別點(diǎn)在于本實(shí)施例中，所述換熱板I上成型有多個(gè)相互平行的換熱翅片11，如圖4所示，所述換熱翅片11之間形成直線型的微通道。實(shí)施例3本實(shí)施例的所述微通道換熱器與實(shí)施例I的換熱器基本一致，其區(qū)別點(diǎn)在于[0041]本實(shí)施例中的所述換熱板I為方形，如圖5所示，所述微通道換熱器的兩股流體在出入口的流動(dòng)方向與換熱段流動(dòng)方向平行布置。其中，圖6所示為其中制冷エ質(zhì)層即A流體的所述換熱板I的結(jié)構(gòu)；如圖7所示為其中工作流體層即B流體的所述換熱板I的結(jié)構(gòu)。在其他實(shí)施方式中，所述換熱板I還可以在其中ー側(cè)成型有所述換熱翅片11 ;相鄰所述換熱板I的換熱翅片側(cè)相互結(jié)合形成其中ー種流體的微通道，另ー種流體微通道同樣形成于上述換熱翅片側(cè)結(jié)合的換熱板上；兩種流體通道互相交錯(cuò)排列后形成所述換熱器。所述換熱板I還可以在兩側(cè)分別成型有所述換熱翅片11 ;其中一側(cè)的換熱翅片11之間形成所述工作流體微通道，另ー側(cè)的換熱翅片11之間形成所述制冷エ質(zhì)微通道。多層所述換熱板I層疊后形成所述換熱器。在其他實(shí)施方式中，為了方便不同連接方式的使用，所述制冷エ質(zhì)側(cè)的所述入ロ 7分別設(shè)置于所述分流段4的相對(duì)兩側(cè)，所述出ロ 8分別設(shè)置于所述匯流段5的相對(duì)兩側(cè)。 顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求1.一種微通道換熱器，其特征在于包括多層疊置的換熱板(1)，所述換熱板(I)上成型有若干個(gè)換熱翅片(11)，相鄰的所述換熱翅片(11)之間形成換熱微通道；垂直于所述換熱板(I)板面方向上交替設(shè)置有工作流體微通道和制冷エ質(zhì)微通道實(shí)現(xiàn)換熱，其中所述換熱微通道流體流動(dòng)的上游設(shè)置有分流段(4)以及連通流體流入管道的入口(7);所述換熱微通道流體流動(dòng)的下游設(shè)置有匯流段(5)以及連通流體流出管道的出ロ(8);多層所述工作流體微通道的所述入口(7)以及所述出口(8)各自連通設(shè)置；多層所述制冷エ質(zhì)微通道的所述入口(7)和所述出ロ(8)各自連通設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微通道換熱器，其特征在于 所述換熱板(I)的ー側(cè)成型有所述換熱翅片(11);所述換熱板(I)的換熱翅片側(cè)與相鄰層的換熱板(I)的平面?zhèn)冉Y(jié)合形成所述微通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微通道換熱器，其特征在于 所述換熱板(I)的ー側(cè)成型有所述換熱翅片(11);相鄰所述換熱板(I)的所述換熱翅片側(cè)相互結(jié)合形成所述微通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微通道換熱器，其特征在于 所述換熱板(I)的兩側(cè)分別成型有所述換熱翅片(11);其中一側(cè)的換熱翅片(11)之間形成所述工作流體微通道，另ー側(cè)的換熱翅片(11)之間形成所述制冷エ質(zhì)微通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的微通道換熱器，其特征在于 所述入口(7)分別設(shè)置于所述分流段(4)的相對(duì)兩側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的微通道換熱器，其特征在于 所述出ロ(8)分別設(shè)置于所述匯流段(5)的相對(duì)兩側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的微通道換熱器，其特征在于 所述換熱板(I)上成型有多個(gè)相互平行的換熱翅片(11 )，所述換熱翅片(11)之間形成直線型的微通道。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的微通道換熱器，其特征在于 所述換熱板(I)上成型有多個(gè)流線形的所述換熱翅片(11)，所述換熱翅片(11)之間形成所述微通道；所述換熱翅片(11)沿垂直于流體流動(dòng)的方向上均勻排列成翅片組(2)，所述翅片組(2)沿流體流動(dòng)方向上間隔一段距離交錯(cuò)排列；上游側(cè)的所述換熱翅片(11)的后端設(shè)置于下游側(cè)的相鄰兩個(gè)所述換熱翅片(11)的中間位置。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種微通道換熱器，其包括多層疊置的換熱板(1)，所述換熱板(1)上成型有若干換熱翅片(11)，相鄰的所述換熱翅片(11)之間形成換熱微通道；垂直于所述換熱板(1)板面方向上交替設(shè)置有工作流體微通道和制冷工質(zhì)微通道實(shí)現(xiàn)換熱，其中所述換熱微通道流體流動(dòng)的上游設(shè)置有分流段(4)以及連通液體流入管道的入口(7)；所述換熱微通道流體流動(dòng)的下游設(shè)置有匯流段(5)以及連通流體流出管道的出口(8)；多層所述工作流體微通道的所述入口(7)以及所述出口(8)各自連通設(shè)置；多層所述制冷工質(zhì)微通道的所述入口(7)和所述出口(8)各自連通設(shè)置。該換熱器解決了現(xiàn)有換熱器加工成本高，換熱能力差的技術(shù)問(wèn)題。
文檔編號(hào)F28D9/00GK202599167SQ201220246129
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月29日
發(fā)明者石景禎, 王凱建 申請(qǐng)人:浙江微智源能源技術(shù)有限公司, 杭州沈氏換熱器有限公司