回热节流板、组件、交叉形微通道节流制冷器及制冷装置制造方法及图纸

根据本发明专利技术的回热节流板、组件、交叉形微通道节流制冷器及制冷装置，交叉形微通道节流制冷器由多个交叉形回热节流组件交错叠加而成，交叉形回热节流组件包括上下叠合的两块回热节流板，回热节流板包括依次连接的入口段、通道段以及扩容段，通道段上设置有多条平行设置的直线槽，两块回热节流板上直线槽相互交错且在交错处相连通形成回热节流通道，两个板片中直线槽相互交错形成网状触点，工质在通道中流动过程中将形成网状旋网流，能够增强板片与工质之间的换热效率。

Regenerative throttling plate, assembly, cross microchannel throttle cooler and refrigeration unit

According to the invention, the cross-shaped microchannel throttle cooler and the refrigeration device are composed of a plurality of cross-shaped regenerative throttle coolers, which are staggered and superimposed. The cross-shaped regenerative throttle cooler consists of two superimposed regenerative throttle plates, and the cross-shaped regenerative throttle cooler comprises sequentially connected inlets. There are several parallel straight grooves in the passage section. The straight grooves on the two regenerative throttle plates are interlaced and connected at the intersection to form a regenerative throttle passage. The straight grooves in the two plates are interlaced to form network contacts, and the working fluid will form a network during the flow process in the passage. The flow can enhance the heat transfer efficiency between the plate and the working medium.

【技术实现步骤摘要】
回热节流板、组件、交叉形微通道节流制冷器及制冷装置
本专利技术属于强化换热领域，具体涉及回热节流板、回热节流组件、节流制冷器及制冷装置。
技术介绍
微型节流制冷器利用焦耳－汤姆逊效应(J-T效应)来进行制冷，广泛应用于尺寸空间较小的场合，如内腔冷冻治疗，红外夜视装置等。目前主要的J-T效应制冷器仍然采用汉普逊型(螺旋翅片管式)，外径为0.5mm-1mm直径的不锈钢管缠绕芯轴，高压气体流过整个不锈钢管进入管头的毛细管节流。节流后的低压气体回流掠过不锈钢管外翅片，预冷入流的高压气体。但汉普逊型节流制冷器的进气只有一至二路，制冷量较小，且中心的支撑轴占据了制冷器内部较大空间，制冷器结构不紧凑，换热效率低。随着微通道技术发展，微通道节流制冷器得到了广泛的研究与应用，为了保证微通道的加工精度，一般采用玻璃、硅等非金属材料制作，但上述材料制作的微通道节流制冷器承压能力较低，入流气体压力受到材料的限制，制冷温度下降空间有限；同时，一般的微通道多为单层换热结构，导致进气量较小，制冷量较低；现有的矩形微通道侧壁虽然有效支撑了板片，但增加了通道间壁的轴向导热，微通道节流制冷器热损失较高；圆柱型微通道结构通过圆柱间的间隔可减小板片上的轴向导热，但其承压能力受到削减，且矩形及圆柱型板片的通道内压降还存在增大的空间，故温度降低不够充分。综上，现有的微通道节流制冷器进气量较小，换热效率较低，承压能力受限，制约了微通道节流制冷器的应用与发展。
技术实现思路
本专利技术为解决上述问题，一方面的目的在于提供一种新型回热节流板、回热节流组件、交叉形微通道节流制冷器及制冷装置。本专利技术提供了一种第一回热节流板，具有这样的特征，包括依次连接的入口段、第一通道段以及第一扩容段，入口段具有贯通的第一入口孔、入口凹槽、入口凹槽上阵列布置的多个微圆柱以及贯通的第一出口孔，第一入口孔与入口凹槽相连通，第一出口孔与入口凹槽不连通，通道段上设置有多条贯通该板上下表面的第一直线槽，多条第一直线槽相互平行设置，沿预定角度延伸的多条第一直线槽与入口凹槽交汇形成多个入口开口，第一扩容段具有贯通的第一扩容孔，第一扩容孔与通道段相连，沿预定角度延伸的多条第一直线槽与第一扩容孔交汇形成多个第一扩容口。本专利技术提供了一种第一回热节流组件，具有这样的特征，包括上下叠合的两块第一回热节流板，其中，相邻的两块入口段的两个第一入口孔相连通并形成第一入口通道，两个第一出口孔相连通形成第一出口通道，两个入口凹槽相向设置形成连通的入口槽通道，上下两板的入口凹槽内的多个微圆柱叠合用于支撑与导流，入口槽通道连通入口开口，相邻的两块第一通道段上的第一直线槽相互交错且在交错处相连通，多个入口开口连通多个第一扩容口形成多个第一回热节流通道，相邻的第一扩容段的第一扩容孔相连通形成第一扩容通道，第一扩容通道通过第一扩容口连通第一通道段。本专利技术提供了一种第二回热节流板，具有这样的特征，包括依次连接的出口段、第二通道段以及第二扩容段，出口段具有贯通的第二入口孔、出口凹槽、出口凹槽上阵列布置的多个微圆柱以及贯通的第二出口孔，第二出口孔与出口凹槽相连通，第二入口孔与出口凹槽不连通，第二通道段上设置有多条内凹的第二直线槽，该第二直线槽内凹的深度小于第二回热节流板的厚度，多条第二直线槽相互平行设置，沿预定角度延伸的多条第二直线槽与出口凹槽交汇形成多个出口开口，第二扩容段具有贯通的第二扩容孔，第二扩容孔与第二通道段相连，沿预定角度延伸的多条第二直线槽与第二扩容孔交汇形成多个第二扩容口。本专利技术提供了一种第二回热节流组件，具有这样的特征，包括上下叠合且直线槽内凹面相向设置的两块第二回热节流板，其中，相邻的出口段的两个第二入口孔相连通并形成第二入口通道，两个第二出口孔相连通形成第二出口通道，两个出口凹槽相向设置形成连通的出口槽通道，上下两板的出口凹槽内的多个微圆柱叠合用于支撑与导流，出口槽通道连通出口开口，相邻的第二通道段上的直线槽相互交错且在交错处相连通，多个出口开口连通多个第二扩容口形成多个第二回热节流通道，相邻的第二扩容段的第二扩容孔相连通形成第二扩容通道，第二扩容通道通过第二扩容口连通第二通道段。本专利技术提供了一种交叉形微通道节流制冷器，具有这样的特征，包括依次叠合的上盖板、多个上下叠合的回热节流部件以及下盖板，其中，回热节流部件包括上下叠合的第一回热节流组件和第二回热节流组件，第一回热节流组件为上述的第一回热节流组件，第二回热节流组件为上述的第二回热节流组件，相邻的第一入口通道与第二入口通道相连通，相邻的第一出口通道与第二出口通道相连通，相邻的第一扩容通道与第二扩容通道相连通，外界的制冷介质从第一入口通道流入，经入口凹槽通道和第一通道段的入口开口进入第一回热节流通道进行节流制冷并与第二回热节流通道中的流体介质回热换热，然后汇入第一扩容通道，在第一扩容通道与第二扩容通道内达到冷端温度，第二扩容通道内的制冷介质从多个第二扩容口进入第二回热节流通道，后经过出口槽通道从第二出口通道流出。本专利技术提供了一种制冷装置，具有这样的特征，包括用于对多种形式热源进行冷却的制冷器，制冷器为上述的微通道节流制冷器。在本专利技术提供的制冷装置中，还可以具有这样的特征：制冷装置为红外夜视仪、内腔冷冻治疗仪以及肿瘤冷冻治疗仪中的任意一种。专利技术的作用与效果根据本专利技术所涉及的回热节流板上设置有多条平行设置的直线槽，回热节流组件包括上下叠合的两块回热节流板，回热节流板上直线槽相互交错且在交错处相连通形成回热节流通道，该交叉型节流通道可以增大板片与工质之间的换热系数，提高高低压通道间的换热强度，且本专利技术中设计叠层回热换热组件，增大制冷器的制冷量。所以，本专利技术的具有上述回热节流组件的节流制冷器具有换热效率高、制冷量大的特点。附图说明图1是本专利技术的实施例中叠层交叉型微通道节流制冷器整体外形图；图2是本专利技术的实施例中叠层交叉型微通道节流制冷器爆炸示意图；图3是本专利技术的实施例中单个高压通道上板片示意图；图4是本专利技术的实施例中单个高压通道下板片示意图；图5是本专利技术的实施例中单个低压通道上板片示意图；图6是本专利技术的实施例中低压通道组件示意图；以及图7是本专利技术的实施例中高压通道组件中直线槽重叠局部放大示意图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本专利技术的回热节流板、回热节流组件、节流制冷器及制冷装置作具体阐述。实施例一图1为叠层交叉型微通道节流制冷器整体外形图，该叠层交叉型微通道节流换热制冷器包括入口段1、回热节流段2和扩容段3：高压常温气体从制冷器入口段1进入回热节流区，经相邻组件内低压低温回流气体换热预冷，在此流动过程中高压流体既有伯努利效应又存在焦汤节流效应，回热节流后的多层低温低压气体汇集到扩容段3内膨胀降温，同时在扩容段3内吸收外界热源热量，随后进入低压通道，最后经低压出口流出。高低压板片相邻布置，确保高压工质回热的充分性，且多层高压通道内的预冷效果尽可能均匀一致。如图2所示，叠层交叉型微通道节流制冷器100包括依次叠合的上盖板10、上下交错叠合的多个高压通道组件20和多个低压通道组件30、下盖板40以及进口管50、出口管60。上盖板10上设置有贯通的入口孔。高压通道组件20包括上下叠合的高压通道本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种第一回热节流板，其特征在于，包括：依次连接的入口段、第一通道段以及第一扩容段，所述入口段具有贯通的第一入口孔、入口凹槽、所述入口凹槽上阵列布置的多个微圆柱以及贯通的第一出口孔，所述第一入口孔与所述入口凹槽相连通，所述第一出口孔与所述入口凹槽不连通，所述第一通道段上设置有多条贯通该板上下表面的第一直线槽，多条所述直线槽相互平行设置，沿预定角度延伸的多条所述第一直线槽与所述入口凹槽交汇形成多个入口开口，所述第一扩容段具有贯通的第一扩容孔，所述第一扩容孔与所述第一通道段相连，沿预定角度延伸的多条所述第一直线槽与所述第一扩容孔交汇形成多个第一扩容口。

【技术特征摘要】
1.一种第一回热节流板，其特征在于，包括：依次连接的入口段、第一通道段以及第一扩容段，所述入口段具有贯通的第一入口孔、入口凹槽、所述入口凹槽上阵列布置的多个微圆柱以及贯通的第一出口孔，所述第一入口孔与所述入口凹槽相连通，所述第一出口孔与所述入口凹槽不连通，所述第一通道段上设置有多条贯通该板上下表面的第一直线槽，多条所述直线槽相互平行设置，沿预定角度延伸的多条所述第一直线槽与所述入口凹槽交汇形成多个入口开口，所述第一扩容段具有贯通的第一扩容孔，所述第一扩容孔与所述第一通道段相连，沿预定角度延伸的多条所述第一直线槽与所述第一扩容孔交汇形成多个第一扩容口。2.一种使用权利要求1所述的第一回热节流板的第一回热节流组件，其特征在于，包括：上下叠合的两块所述第一回热节流板，其中，相邻的两块所述入口段的两个所述第一入口孔相连通并形成第一入口通道，两个所述第一出口孔相连通形成第一出口通道，两个所述入口凹槽相向设置形成连通的入口槽通道，上下两板的所述入口凹槽内的多个微圆柱叠合用于支撑与导流，所述入口槽通道连通所述入口开口，相邻的两块所述第一通道段上的所述第一直线槽相互交错且在交错处相连通，多个所述入口开口连通多个所述第一扩容口形成多个第一回热节流通道，相邻的所述第一扩容段的所述第一扩容孔相连通形成第一扩容通道，所述第一扩容通道通过所述第一扩容口连通所述第一通道段。3.一种第二回热节流板，其特征在于，包括：依次连接的出口段、第二通道段以及第二扩容段，所述出口段具有贯通的第二入口孔、出口凹槽、所述出口凹槽上阵列布置的多个微圆柱以及贯通的第二出口孔，所述第二出口孔与所述出口凹槽相连通，所述第二入口孔与所述出口凹槽不连通，所述第二通道段上设置有多条内凹的第二直线槽，该第二直线槽内凹的深度小于所述第二回热节流板的厚度，多条所述第二直线槽相互平行设置，沿预定角度延伸的多条所述第二直线槽与所述出口凹槽交汇形成多个出口开口，所述第二扩容段具有贯通的第二扩容孔，所述第二扩容孔与所述第二通道段相...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔晓钰，耿晖，佘海龙，杨沈南，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31