一种提供均匀边界的板式高性能冷却块及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种提供均匀边界的板式高性能冷却块及其使用方法，本发明专利技术属于换热设备技术领域。冷却块包括：冷却芯体，用于冷却液体流过并进行对流换热；固定组件，用于将所述冷却芯体固定在热源上以对热源进行冷却。常规冷却器换热面积固定，且流通面积较大，流体壁面剪切力导致流通截面内中心速度大而壁面速度小，导致冷却均匀性不好，同时流速较小导致换热能力不足。本发明专利技术提出的板式高性能冷却块与之相比，一方面减小了流通面积增加了换热面积，另一方面提高了模块化程度，方便安装，具有较强的适应性和冷却均匀性，提高了换热能力。提高了换热能力。提高了换热能力。

【技术实现步骤摘要】
一种提供均匀边界的板式高性能冷却块及其使用方法


[0001]本专利技术涉及热交换设备测量
，具体涉及一种提供均匀边界的板式高性能冷却块及其使用方法。

技术介绍

[0002]换热器是进行热交换操作的通用工艺设备，广泛应用于核能、化学、动力、冶金等工业部门中。特别是在舰船、潜艇、飞行器的动力循环系统中，换热器对于传递、调配工质之间的能量有着重要作用。
[0003]在能源动力循环领域，冷却器作为冷阱是系统必不可少的设备之一，随着科技水平的不断提升，人们对核电站、火电站、航空发动机内动力系统的环保友好性越来越重视，提高效率、降低成本是冷却器优化改进的方向之一；在某些领域，需要冷却的热源往往以板片状出现，例如光伏发电、新能源汽车、芯片等，针对这些特殊形状的热源，常规使用的套管式冷却器、管壳式冷却器效果较差。尤其在一些特殊环境下，它们不能同时满足换热比表面积大、冷却边界均匀的要求。

技术实现思路

[0004]为了解决现有冷却器冷却效果较差的问题，本专利技术提供了一种提供均匀边界的板式高性能冷却块。本专利技术的冷却模块为微通道紧凑换热器提供均匀且高效的冷却边界，提高了换热能力。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：一种提供均匀边界的板式高性能冷却块，包括：冷却芯体，用于冷却液体流过并进行对流换热；固定组件，用于将所述冷却芯体固定在热源上以对热源进行冷却。
[0006]作为优选实施方式，本专利技术的冷却芯体包括一个密封板和至少一个流道板；所述密封板和至少一个所述流道板从上至下依次叠放成整体，且保证流道板上加工有流道的一侧内置；所述密封板和流道板对应位置上开设有流体进出口和压紧孔，其中，流体进出口用于冷却液体的进出，压紧孔用于配合所述固定组件实现所述冷却芯体的装配；所述密封板和流道板对应位置设置有包围全部流道的密封槽，密封槽内安装密封条。
[0007]作为优选实施方式，本专利技术在所述密封板上的流体进出口以及非底部流道板上的流体进出口均为通孔，在底部流道板上的流体进出口为盲孔，其深度与该流道板上的流道深度相同；在所述密封板和流道板上的压紧孔均为通孔。
[0008]作为优选实施方式，本专利技术的密封条通过过盈配合方式安装在所述密封槽中。
[0009]作为优选实施方式，本专利技术的密封板和流道板的形状大小完全相同；所述密封板和流道板的厚度为1
‑
10mm。
[0010]作为优选实施方式，本专利技术的流道板的流道水力直径为1
‑
5mm，流道横截面积形状为半圆形、矩形或梯形；所述流道在流体流动方向上的形状为连续微通道或不连续微通道结构。
[0011]作为优选实施方式，本专利技术中与所述热源相邻的所述流道板上与加工有流道的一侧相对的另一侧加工有1
‑
2个测温槽；所述测温槽用于安装测温仪表，所述测温仪表用于测量所述冷却块和热源之间的金属温度。
[0012]作为优选实施方式，本专利技术的流体进出口连接有接管；所述接管管径为5
‑
20mm，且所述接管5的材料和密封板的材料相同。
[0013]作为优选实施方式，本专利技术的流道内壁面增设流体扰动结构。
[0014]作为优选实施方式，本专利技术的固定组件包括压紧螺母和压紧螺柱；所述压紧螺柱双端带有螺纹，所述压紧螺柱穿过堆叠在一体的密封板和流道板的压紧孔，在压紧螺柱双端使用压紧螺母拧紧使所述冷却芯体被挤压，完成所述冷却块的装配。
[0015]作为优选实施方式，本专利技术的压紧螺母采用钛合金、不锈钢或铜加工而成；所述压紧螺母的直径为5
‑
50mm，压紧螺母内径和压紧螺栓的外径匹配且螺纹互相咬合。
[0016]作为优选实施方式，本专利技术的冷却液体采用水、油、乙醇或氮气。
[0017]另一方面，本专利技术提出了基于如上所述的一种提供均匀边界的板式高性能冷却块的使用方法，包括：将所述冷却块直接安装在热源的上表面；或者，在热源上攻螺纹，将固定组件的压紧螺柱直接拧入热源，再用固定组件的压紧螺母将所述冷却块压紧固定在热源的上表面；或者，在热源的上下两个表面分别通过固定组件压紧固定至少一个冷却块。
[0018]本专利技术具有如下的优点和有益效果：常规冷却器换热面积固定，且流通面积较大，流体壁面剪切力导致流通截面内中心速度大而壁面速度小，导致冷却均匀性不好，同时流速较小导致换热能力不足。本专利技术提出的板式高性能冷却块与之相比，一方面减小了流通面积增加了换热面积，另一方面提高了模块化程度，方便安装，具有较强的适应性和冷却均匀性，提高了换热能力。
[0019]本专利技术提出的板式高性能冷却块可广泛应用于需要冷却板式热源的多种环境中，为向板式热源提供均匀且高效的冷却边界提供技术支撑。
附图说明
[0020]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术实施例的冷却芯体结构示意图。
[0021]图2为本专利技术实施例的板式高性能冷却块组装剖面图。
[0022]图3为本专利技术实施例的板式高性能冷却块使用示意图。
[0023]附图中标记及对应的零部件名称：
1
‑
密封板，2
‑
流道板，3
‑
流道，4
‑
密封条，5
‑
接管，6
‑
压紧螺母，7
‑
压紧螺柱，8
‑
测温槽，9
‑
测温仪表，10
‑
热源。
具体实施方式
[0024]在下文中，可在本专利技术的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所专利技术的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本专利技术的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
[0025]在本专利技术的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。
[0026]在本专利技术的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本专利技术的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。
[0027]应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提供均匀边界的板式高性能冷却块，其特征在于，包括：冷却芯体，用于冷却液体流过并进行对流换热；固定组件，用于将所述冷却芯体固定在热源上以对热源进行冷却。2.根据权利要求1所述的一种提供均匀边界的板式高性能冷却块，其特征在于，所述冷却芯体包括一个密封板和至少一个流道板；所述密封板和至少一个所述流道板从上至下依次叠放成整体，且保证流道板上加工有流道的一侧内置；所述密封板和流道板对应位置上开设有流体进出口和压紧孔，其中，流体进出口用于冷却液体的进出，压紧孔用于配合所述固定组件实现所述冷却芯体的装配；所述密封板和流道板对应位置设置有包围全部流道的密封槽，密封槽内安装密封条。3.根据权利要求2所述的一种提供均匀边界的板式高性能冷却块，其特征在于，在所述密封板上的流体进出口以及非底部流道板上的流体进出口均为通孔，在底部流道板上的流体进出口为盲孔，其深度与该流道板上的流道深度相同；在所述密封板和流道板上的压紧孔均为通孔。4.根据权利要求2所述的一种提供均匀边界的板式高性能冷却块，其特征在于，所述密封条通过过盈配合方式安装在所述密封槽中。5.根据权利要求2所述的一种提供均匀边界的板式高性能冷却块，其特征在于，所述密封板和流道板的形状大小完全相同；所述密封板和流道板的厚度为1
‑
10mm。6.根据权利要求2所述的一种提供均匀边界的板式高性能冷却块，其特征在于，所述流道板的流道水力直径为1
‑
5mm，流道横截面积形状为半圆形、矩形或梯形；所述流道在流体流动方向上的形状为连续微通道或不连续微通道结构。7.根据权利要求2所述的一种提供均匀边界的板式高性能冷却块，其特征在于，与所述热源相邻的所述流道板上与加工有流道的一侧相对的另一侧加工有1
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：刘睿龙，黄彦平，臧金光，刘旻昀，唐佳，费俊杰，卓文彬，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：