二级矩形叠层微通道制冷器制造技术

根据本发明专利技术的二级矩形叠层微通道制冷器，包括依次叠合的上盖板、上部内盖板、上下交错叠合的多个高压通道板以及多个低压通道板、下部内盖板、下盖板，高压通道板呈矩形，包括依次设置的换热段以及蒸发腔，换热段包括依次设置的第一通道段、预冷段、二级通道段，第一通道段包括多个第一流道、第二流道、第三流道，第一流道、第二流道、第三流道均为内凹的直线槽，内凹的深度小于高压通道板的厚度，直线槽沿第一通道段的长度方向设置，多个第一流道和第二流道相邻且交错设置，第三流道为第一流道的延伸段，第三流道的宽度小于第一流道的宽度，预冷段呈矩形，具有内凹的S形槽，预冷段与第二流道连通，与第一流道不连通。

Two stage rectangular laminated Microchannel Cooler

According to the invention, the two-stage rectangular laminated microchannel cooler includes the upper cover plate, the upper inner cover plate, a plurality of high-pressure channel plates and a plurality of low-pressure channel plates, the lower inner cover plate and the lower cover plate, the high-pressure channel plate is rectangular, including the heat exchange section and the evaporation chamber in sequence, and the heat exchange section includes the first channel section, the precooling section and the second channel section in sequence Stage channel section, the first channel section includes multiple first channel, second channel and third channel. The first channel, second channel and third channel are all concave straight grooves, and the depth of the concave is less than the thickness of the high-pressure channel plate. The straight grooves are set along the length direction of the first channel section. Multiple first channel and second channel are adjacent and staggered. The third channel is the extension of the first channel The width of the third flow passage is smaller than the width of the first flow passage. The precooling section is rectangular and has concave S-shaped groove. The precooling section is connected with the second flow passage and is not connected with the first flow passage.

【技术实现步骤摘要】
二级矩形叠层微通道制冷器
本专利技术属于节流制冷领域，具体涉及一种含预冷装置的二级矩形微通道节流制冷器。
技术介绍
随着电子产品日益小型化，小空间内快速制冷技术得到了国内外学者的广泛关注。微小型J-T效应节流制冷器作为低温制冷器中的一种，其特点在于体积小、降温时间短、特别是无运动部件。目前主要的J-T效应制冷器以汉普逊型(螺旋翅片管式)居多，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，一般采用可塑性强的硅材料进行制作，高低压微通道板片相互叠加，高压气体进入高压微通道层后，受到相邻低压微通道层的低温气体冷却，预冷后的高压气体节流降压后进入蒸发腔吸收外界热源热量，最后通过低压微通道返回。但上述节流制冷器承压能力较低，入流气体压力受到硅材料的限制，制冷温度下降空间有限，同时，其结构上无法多层叠加，导致进气量较小，制冷量较低。另外，现阶段的多层多通道的微通道节流制冷器温降幅度有限，不能满足深低温需求。
技术实现思路
为了解决上述问题，并保证制冷量的同时使得冷端温度达到更低的温区，本专利技术提供了一款含预冷装置的两级微通道节流制冷器。本专利技术提供了一种二级矩形叠层微通道制冷器，具有这样的特征，包括依次叠合的上盖板、上部内盖板、上下交错叠合的多个高压通道板以及多个低压通道板、下部内盖板、下盖板，高压通道板呈矩形，包括依次设置的换热段以及蒸发腔，换热段包括依次设置的第一通道段、预冷段、二级通道段，第一通道段包括多个第一流道、第二流道、第三流道，第一流道、第二流道、第三流道均为内凹的直线槽，内凹的深度小于高压通道板的厚度，直线槽沿第一通道段的长度方向设置，多个第一流道和第二流道相邻且交错设置，第三流道为第一流道的延伸段，第三流道的宽度小于第一流道的宽度，预冷段呈矩形，具有内凹的S形槽，预冷段与第二流道连通，与第一流道不连通。在本专利技术提供的二级矩形叠层微通道制冷器中，还可以具有这样的特征：其中，第三流道的一端与第一流道连通，另一端设置有导流通孔。另外，在本专利技术提供的二级矩形叠层微通道制冷器中，还可以具有这样的特征：其中，二级通道段包括多条内凹的S形槽，S形槽采用多通道并排排列形式，二级通道段中的S形槽尺寸为微米级。另外，在本专利技术提供的二级矩形叠层微通道制冷器中，还可以具有这样的特征：其中，第一流道的一端设置有第一流道进气通孔，另一端与第一流道连通，上部内盖板上设置有多个间隔排列成直线的一级进气通孔,多个一级进气通孔的位置分别与第一流道进气通孔相对应。另外，在本专利技术提供的二级矩形叠层微通道制冷器中，还可以具有这样的特征：其中，低压通道板呈矩形，包括出入口段、低压换热段以及蒸发腔，出入口段具有多个贯通的多个入口通孔、出口凹槽，出口凹槽与入口通孔不连通，出口凹槽通过板的侧面连通外部。另外，在本专利技术提供的二级矩形叠层微通道制冷器中，还可以具有这样的特征：其中，第二流道的一端设置有第二流道进气通孔，另一端与预冷段连通，下部内盖板上设置有多个间隔排列成直线的二级进气通孔,多个二级进气通孔的位置分别与第二流道进气通孔相对应。另外，在本专利技术提供的二级矩形叠层微通道制冷器中，还可以具有这样的特征：其中，多个入口通孔的位置分别与第一流道进气通孔、第二流道进气通孔相对应。另外，在本专利技术提供的二级矩形叠层微通道制冷器中，还可以具有这样的特征：其中，第一上板片和第一下板片之间的连接采用扩散融合焊接技术，依靠每层板片之间材料的原子扩散融合焊接技术而相互结合，密封性好且无接触热阻。专利技术的作用与效果根据本专利技术所涉及的二级矩形叠层微通道制冷器，与现有技术中的J-T效应制冷器相比，本专利技术的二级矩形叠层微通道制冷器具有如下效果：(1)高压气体通道单元与低压气体通道单元均采用平行矩形槽道结构，可在同一横截面布置多条通道，提高制冷器试件的紧凑度。(2)一、二级流体通道互不混合，可以根据实际的需求选取不同工质、不同工况的气体作为一、二级工质。(3)一级高压气体通道内节流元件也采用尺寸更小沿径向布置的矩形通道，工质在节流通道内连续性降压降温可充分地预冷与之间隔布置的二级高压气体。(4)高压板片与低压板片上的预冷装置部分分别布置有折流挡板与顺排圆柱群，可增强气体的扰动，从而强化一级低压气体与二级高压气体间的换热，更好的预冷。(5)高压板片与低压板片间隔布置，低压板片中的一级与二级低压混合回气可同时实现对一级高压气体与二级高压气体的同时预冷。附图说明图1是本专利技术的实施例中制冷器的外形示意图；图2是本专利技术的实施例中制冷器的爆炸图；图3是本专利技术的实施例中高压通道板的结构示意图；图4为本专利技术的实施例中低压通道板的结构示意图；以及图5为本专利技术的实施例中单个节流制冷单元爆炸图。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二级矩形叠层微通道制冷器作具体阐述。实施例如图1、2所示，二级矩形叠层微通道制冷器包括依次叠合的上盖板30、上部内盖板50、上下交错叠合的多个高压通道板70以及多个低压通道板80、下部内盖板60、下盖板40以及一级进气管10、二级进气管20。高压通道板70呈矩形，包括依次设置的换热段以及蒸发腔。如图3所示，高压通道板70换热段包括依次设置的第一通道段、预冷段77、二级通道段。第一通道段包括多个流道73、流道74、流道75。流道73、流道74、流道75分别包括多条内凹的直线槽，该直线槽内凹的深度小于高压通道板70的厚度，直线槽的两端沿第一通道段的长度方向设置。流道73为一级高压通道，流道74为二级高压通道，如图3所示，流道73和流道74相邻且交错设置。如图3中局部放大图A、B、C所示，流道75为流道73的延伸段，宽度减小。流道73的一端设置有与上部内盖板50上的一级进气通孔相对应的通孔71，另一端与流道75连通，流道75的一端与流道73连通，另一端位于预冷段77旁，其端部设置有导流孔76，导流孔76为通孔。流道74的一端设置有与下部内盖板60上的二级进气通孔相对应的通孔72。预冷段77为呈矩形的通道，通道中内凹的S形槽。预冷段77与流道74连通，与流道73不连通。二级通道段包括流道78，流道78包括多条内凹的S形槽，该S形槽内凹的深度小于高压通道板70的厚度，S形槽的两端沿二级通道段的长度方向设置。流道78的一端与预冷段77连通，另一端与蒸发腔79连通。实施例中，流道77采用三通道并排形式，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二级矩形叠层微通道制冷器，其特征在于，包括：/n依次叠合的上盖板、上部内盖板、上下交错叠合的多个高压通道板以及多个低压通道板、下部内盖板、下盖板，/n所述高压通道板呈矩形，包括依次设置的换热段以及蒸发腔，/n所述换热段包括依次设置的第一通道段、预冷段、二级通道段，/n所述第一通道段包括多个第一流道、第二流道、第三流道，/n所述第一流道、所述第二流道、所述第三流道均为内凹的直线槽，内凹的深度小于所述高压通道板的厚度，所述直线槽沿第一通道段的长度方向设置，/n多个所述第一流道和所述第二流道相邻且交错设置，/n所述第三流道为第一流道的延伸段，所述第三流道的宽度小于所述第一流道的宽度，/n所述预冷段呈矩形，具有内凹的S形槽，所述预冷段与所述第二流道连通，与所述第一流道不连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种二级矩形叠层微通道制冷器，其特征在于，包括：
依次叠合的上盖板、上部内盖板、上下交错叠合的多个高压通道板以及多个低压通道板、下部内盖板、下盖板，
所述高压通道板呈矩形，包括依次设置的换热段以及蒸发腔，
所述换热段包括依次设置的第一通道段、预冷段、二级通道段，
所述第一通道段包括多个第一流道、第二流道、第三流道，
所述第一流道、所述第二流道、所述第三流道均为内凹的直线槽，内凹的深度小于所述高压通道板的厚度，所述直线槽沿第一通道段的长度方向设置，
多个所述第一流道和所述第二流道相邻且交错设置，
所述第三流道为第一流道的延伸段，所述第三流道的宽度小于所述第一流道的宽度，
所述预冷段呈矩形，具有内凹的S形槽，所述预冷段与所述第二流道连通，与所述第一流道不连通。


2.根据权利要求1所述的二级矩形叠层微通道制冷器，其特征在于：
其中，所述第三流道的一端与所述第一流道连通，另一端设置有导流通孔。


3.根据权利要求1所述的二级矩形叠层微通道制冷器，其特征在于：
其中，所述二级通道段包括多条内凹的S形槽，所述S形槽采用多通道并排排列形式，所述二级通道段中的S形槽尺寸为微米级。


4.根据权利要求1所述的二级矩形叠层微通道制冷器，其特征在于：
其中，所...

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