System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种狭小空间用均热板-蓄热腔一体化复合换热储热装置制造方法及图纸_技高网
当前位置: 首页 > 专利查询>河海大学专利>正文

一种狭小空间用均热板-蓄热腔一体化复合换热储热装置制造方法及图纸

技术编号:42338363 阅读:23 留言:0更新日期:2024-08-14 16:14
本发明专利技术公开一种狭小空间用均热板‑蓄热腔一体化复合换热储热装置,属于换热设备技术领域,该装置包括换热板组件和蓄热腔组件,换热板组件包括第一换热板、第一壳体、第二换热板、涡状孔芯以及冷却液,蓄热腔组件包括第二壳体以及第三换热板,第二壳体内设有复合相变体,复合相变体包括泡沫金属体和相变材料。本发明专利技术实现高效换热,热阻更低;涡状结构构成的蒸气腔内不存在狭小流道与易碰撞的壁面,中心外气体流动均匀稳定,这强化了内部的对流换热效果,能够改善表面的温度均匀性,并加快内部液体的蒸发冷凝,提高设备的换热效率;实现耗散能量的回收利用,提高了设备的能量利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于换热设备,具体涉及一种狭小空间用均热板-蓄热腔一体化复合换热储热装置


技术介绍

1、在航天设备、雷达探测等设备内部,电子元件存在严重的散热问题。设备内空间狭小,电子元件在工作时会在较小区域产生大量热量。

2、传统的换热装置结构简单,难以实现在狭小区域内的高效换热。均热板依靠设备内部工质相变实现热量传递,可以实现小区域的高效换热。均热板内吸液芯的结构是影响其换热性能的关键因素,现有吸液芯通常采用铜柱作为支撑结构,铜柱的截面直径设计小了会导致气体流道大但换热效率低,铜柱的截面直径设计大了会导致部分区域气体流道狭窄,所以需要设计出更为合理的吸液芯结构。同时能量耗散也是设备运行时的一个问题,需要对散发的热量进行回收利用。


技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述问题,本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种狭小空间用均热板-蓄热腔一体化复合换热储热装置提高换热性能和效率。

2、技术方案:为了解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案如下:

3、一种狭小空间用均热板-蓄热腔一体化复合换热储热装置,包括换热板组件和设置在所述换热板组件上的蓄热腔组件,所述换热板组件包括第一换热板、与所述第一换热板连接的第一壳体、与所述第一壳体连接的第二换热板、设置在所述第一壳体内并与所述第一换热板和第二换热板均连接的涡状孔芯以及设置在所述第一壳体内的冷却液,所述蓄热腔组件包括与所述第二换热板连接的第二壳体以及与所述第二壳体连接的第三换热板,所述第二壳体内设有用于蓄热的复合相变体,所述复合相变体包括泡沫金属体和相变材料,所述冷却液在第一换热板与外部设备进行换热后气化形成冷却液气体,所述冷却液气体在第二换热板与复合相变体进行换热凝结成冷却液,所述复合相变体与外部空气在第三换热板进行换热。

4、进一步的,所述涡状孔芯采用粉末烧结体盘绕成涡状线,所述涡状孔芯的涡状线螺距为p,涡状线中心圆半径为r,r/3+1≤p≤r/2+1。

5、进一步的,所述粉末烧结体截面为矩形,所述粉末烧结体截面的宽为k1,1mm≤k1≤2mm,所述粉末烧结体截面的长为k2,2mm≤k2≤4mm。

6、进一步的,所述第一换热板、第二换热板和第三换热板均为圆形板,所述第一换热板半径为r,r/5≤r≤r/4。

7、进一步的,所述第一换热板、第二换热板和第三换热板直径相同。

8、进一步的,所述第一换热板和第二换热板之间设有与所述涡状孔芯连接的第一微结构层和第一微结构层。

9、进一步的,所述第三换热板上设有散热翅片。

10、进一步的,所述泡沫金属体分为上下两层,且上层孔隙率为90%~95%,下层孔隙率为85%~90%。

11、进一步的,所述泡沫金属体为泡沫铝,所述相变材料为石蜡,所述冷却液为无水乙醇,所述粉末烧结体采用铜粉烧结。

12、有益效果:与现有技术相比,本专利技术具有以下优点:

13、1、均热板-蓄热腔复合换热设备依靠内部工质相变,使得设备可以在狭小空间内实现高效换热,并提高换热性能,均热板-蓄热腔复合结构相对于单独的均热板热阻更低;

14、2、相比于传统的均热板,烧结铜粉结构的涡状孔芯呈涡状线形状,涡状结构构成的蒸气腔内不存在狭小流道与易碰撞的壁面,中心外气体流动均匀稳定,这强化了内部的对流换热效果,气体均匀流动可以减少流动过程的能量损耗,使得气体与腔体表面均匀接触,使得表面温度分布更为均匀,能够改善表面的温度均匀性,并加快内部液体的蒸发冷凝,提高设备的换热效率;

15、3、蓄热腔内采用泡沫金属-石蜡的复合材料,增大导热率与接触面积,从而增大蓄热腔内的换热效率,泡沫金属体分为上下两层,两层孔隙率不同,换热效率更高;熔模铸造方法加工出的开孔泡沫金属重量轻、强度高且导热性好;

16、4、采取均热板-蓄热腔一体化设计,可以将均热板散发的热量存储于蓄热腔内相变材料中,在均热板冷却面温度过低时传递至均热板中,实现耗散能量的回收利用,提高了设备的能量利用率。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种狭小空间用均热板-蓄热腔一体化复合换热储热装置,其特征在于,包括换热板组件和设置在所述换热板组件上的蓄热腔组件,所述换热板组件包括第一换热板(1)、与所述第一换热板(1)连接的第一壳体(2)、与所述第一壳体(2)连接的第二换热板(3)、设置在所述第一壳体(2)内并与所述第一换热板(1)和第二换热板(3)均连接的涡状孔芯(4)以及设置在所述第一壳体(2)内的冷却液,所述蓄热腔组件包括与所述第二换热板(3)连接的第二壳体(5)以及与所述第二壳体(5)连接的第三换热板(7),所述第二壳体(5)内设有用于蓄热的复合相变体,所述复合相变体包括泡沫金属体(6)和相变材料,所述冷却液在第一换热板(1)与外部设备进行换热后气化形成冷却液气体,所述冷却液气体在第二换热板(3)与复合相变体进行换热凝结成冷却液,所述复合相变体与外部空气在第三换热板(7)进行换热。

2.根据权利要求1所述的狭小空间用均热板-蓄热腔一体化复合换热储热装置,其特征在于,所述涡状孔芯(4)采用粉末烧结体(41)盘绕成涡状线,所述涡状孔芯(4)的涡状线螺距为p,涡状线中心圆半径为r,r/3+1≤p≤r/2+1。

3.根据权利要求2所述的狭小空间用均热板-蓄热腔一体化复合换热储热装置,其特征在于,所述粉末烧结体(41)截面为矩形,所述粉末烧结体(41)截面的宽为K1,1mm≤K1≤2mm,所述粉末烧结体(41)截面的长为K2,2mm≤K2≤4mm。

4.根据权利要求2所述的狭小空间用均热板-蓄热腔一体化复合换热储热装置,其特征在于,所述第一换热板(1)、第二换热板(3)和第三换热板(7)均为圆形板,所述第一换热板(1)半径为R,R/5≤r≤R/4。

5.根据权利要求4所述的狭小空间用均热板-蓄热腔一体化复合换热储热装置,其特征在于,所述第一换热板(1)、第二换热板(3)和第三换热板(7)直径相同。

6.根据权利要求1所述的狭小空间用均热板-蓄热腔一体化复合换热储热装置,其特征在于,所述第一换热板(1)和第二换热板(3)之间设有与所述涡状孔芯(4)连接的第一微结构层(81)和第一微结构层(82)。

7.根据权利要求1所述的狭小空间用均热板-蓄热腔一体化复合换热储热装置,其特征在于,所述第三换热板(7)上设有散热翅片(71)。

8.根据权利要求1所述的狭小空间用均热板-蓄热腔一体化复合换热储热装置,其特征在于,所述泡沫金属体(6)分为上下两层,且上层孔隙率为90%~95%,下层孔隙率为85%~90%。

9.根据权利要求2所述的狭小空间用均热板-蓄热腔一体化复合换热储热装置,其特征在于,所述泡沫金属体(6)为泡沫铝,所述相变材料为石蜡,所述冷却液为无水乙醇,所述粉末烧结体(41)采用铜粉烧结。

...

【技术特征摘要】

1.一种狭小空间用均热板-蓄热腔一体化复合换热储热装置,其特征在于,包括换热板组件和设置在所述换热板组件上的蓄热腔组件,所述换热板组件包括第一换热板(1)、与所述第一换热板(1)连接的第一壳体(2)、与所述第一壳体(2)连接的第二换热板(3)、设置在所述第一壳体(2)内并与所述第一换热板(1)和第二换热板(3)均连接的涡状孔芯(4)以及设置在所述第一壳体(2)内的冷却液,所述蓄热腔组件包括与所述第二换热板(3)连接的第二壳体(5)以及与所述第二壳体(5)连接的第三换热板(7),所述第二壳体(5)内设有用于蓄热的复合相变体,所述复合相变体包括泡沫金属体(6)和相变材料,所述冷却液在第一换热板(1)与外部设备进行换热后气化形成冷却液气体,所述冷却液气体在第二换热板(3)与复合相变体进行换热凝结成冷却液,所述复合相变体与外部空气在第三换热板(7)进行换热。

2.根据权利要求1所述的狭小空间用均热板-蓄热腔一体化复合换热储热装置,其特征在于,所述涡状孔芯(4)采用粉末烧结体(41)盘绕成涡状线,所述涡状孔芯(4)的涡状线螺距为p,涡状线中心圆半径为r,r/3+1≤p≤r/2+1。

3.根据权利要求2所述的狭小空间用均热板-蓄热腔一体化复合换热储热装置,其特征在于,所述粉末烧结体(41)截面为矩形,所述粉末烧结体(41)截面的宽为k1,1mm≤k1≤2mm,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:周小明李至柔姜燕妮
申请(专利权)人:河海大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1