一種微通道換熱器的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于熱交換技術領域，涉及換熱裝置，尤其是微通道換熱器。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的日新月異，無論是在電子還是制冷設備，高集成與高密度化的趨勢已越來越明顯，與其相匹配的散熱要求也越來越高。與傳統換熱器相比，微通道換熱器具有較高換熱效率以及更經濟的工質用量，現已逐漸得到廣泛的研究與應用。
[0003]現在的微通道換熱器大多采用單層設計，這樣流體在微通道中流動形式比較單一，流過通道的時間較短，單位體積流體吸收熱量不充分，導致整個設備換熱效率不高，工質所需填充量大。此外上述提到的微通道換熱器，各通道大都采用相互隔開的設計，這就導致各通道流體之間沒有相互作用，工質之間的擾動較小，換熱強度不高。
[0004]申請號為201210104582.9的專利提供了一種微通道換熱器及包括該微通道換熱器的空調器，相互平行的直線型微通道被設置在上下兩端集液管之間，工質從一集液管中流入通道并從另一集液管流出。此換熱器設計有以下缺點:1、此換熱器只包含單層微通道并且通道為直線型，工質在通道中停留時間較短，如果應用于豎直放置的工作狀態，因重力作用，其在管中的停留時間將更短，工質無法充分換熱，換熱效率不高；2、各通道是相互隔開的，不同通道的流體在流經換熱器的過程中無任何相互之間的擾動，流動形式單一，換熱能力不強。
[0005]申請號為201310217088.8的專利提出了一種地鐵列車空調專用微通道換熱器，該換熱器將微通道與集流管通過間接連接方式連接，提高了產品的抗震性，但其采用單層微通道的結構，各個微通道互相隔開的設計，工質在換熱器內將較快的速度通過通道，單位體積的工質吸熱量不大，為達到一定散熱要求可能需要更多的制冷工質充注量，設備運行成本上升，并且各管道中的工質無任何相互作用，沒有流體擾動產生，設備換熱能力不高。
【發明內容】
[0006]本發明目的在于克服現有技術中的上述缺點，通過提供一種多層交叉流換熱裝置，進一步提高換熱器的效率。
[0007]為達到上述目的，本發明采用了如下技術方案:
一種微通道換熱器，包括上蓋板、下蓋板、橫向換熱結構、縱向換熱結構、中間隔板以及進/出工質單元，所述上蓋板、中間隔板、下蓋板依序相互平行設置，所述橫向換熱片單元設置于所述上蓋板與中間隔板之間，所述縱向換熱片單元設置于中間隔板與下蓋板之間；所述橫向換熱片單元、縱向換熱單元均分別設有進/出工質單元。
[0008]進一步，本發明包括若干換熱單元，每個換熱單元由至少兩片橫向通道或是兩片縱向通道換熱片相互層疊而成，換熱片的形狀為長方形，一個換熱單元至少包括一對第一換熱片與第二換熱片，其中第一換熱片包含第一隔板，隔板與隔板之間形成槽道，制冷工質通過槽道在散熱片中流動，此外換熱片還包括用于穩定隔板結構的筋板;第二換熱片包括第二隔板與筋板，第一與第二散熱片結構相同，但其采用反向層疊的布置，因此第一隔板與第二隔板相互交叉，形成可以使流體在兩散熱片之間穿梭的空腔。
[0009]本發明中的橫向換熱片與縱向換熱片包括用于供制冷劑進出的通道，并且都與進質/出質單元相通。
[0010]本發明中的一個換熱單元至少包括兩片換熱片，換熱片數量可根據具體換熱要求與條件進行增加，相鄰散熱片采用反向布置，使得相鄰換熱片的隔板之間保持交叉形狀，形成可以使流體在不同換熱片之間穿梭的空腔。
[0011]本發明中每片換熱片都包括固定筋板，其貫穿于隔板機構并與之相連，這可以穩定散熱片中的隔板結構，使其不易被流體沖變形，沖壞。此外，筋板的厚度小于散熱片的厚度，這樣設計既可以保證隔板機構穩定又不會使筋板截斷流體在流道中流動路線。
[0012]本發明中的縱向/橫向換熱片包含在兩個長方形長度方向上對稱的通道，通道與進質/出質單元相通，使制冷劑進入換熱片內。
[0013]本發明中的橫向/縱向換熱片包含兩個在對角線上對稱的通道，通道與進質/出質單元相通，供制冷劑進入換熱片內。橫向換熱片還包括兩個梯形空腔以連接通道，這樣有利于流體在換熱片的均勻分布。
[0014]本發明中的橫向換熱單元包括至少一對橫向換熱片，換熱片數量可根據具體換熱要求與條件進行增加，相鄰換熱片采用反向相疊，使得相鄰換熱片的隔板結構呈交叉相疊狀，形成可以使流體在不同換熱片之間穿梭的空腔。
[0015]本發明中的縱向換熱單元包括至少一對縱向換熱片，換熱片數量可根據具體換熱要求與條件進行增加，相鄰換熱片采用反向相疊，使得相鄰換熱片的隔板結構呈交叉相疊狀，形成可以使流體在不同換熱片之間穿梭的空腔。
[0016]本發明至少包含一個橫向換熱單元與一個縱向換熱單元，兩個單元由隔板隔開。冷熱流體分別在其中一個單元中流動，兩股流體的熱量通過隔板進行傳遞。實際應用時，可根據情況增加換熱單元，進行多股冷熱流體的熱交換。
[0017]本發明中相鄰換熱片的隔板呈交叉布置，形成交叉互通的槽道，使得流體可以在不同換熱片中穿梭，這樣的流動形式增加了流體在換熱器中流程，優化了流動路徑，換熱更加充分。此外，這樣的設計使得不同槽道中的流體可以進行相互匯合、對沖、牽引，流體與流體之間相互作用增加，換熱效果得到增強。
[0018]本發明中相鄰換熱片的隔板呈交叉布置，交叉點為節點，流體流動到節點時會產生擾流，增大換熱效率。
[0019]本發明中每一個流道的流程都是相同的，流體能完全地，充分地流過每一條流道。這樣可以避免因流程不一樣而導致的換熱不均勻問題。
[0020]本發明中，換熱片中的隔板以及隔板與換熱單元與蓋板之間連接均采用擴散融合焊接的技術進行焊接，擴散融合焊接技術加工為國內外較新的微加工技術，它是依靠材料間表面產生原子擴散而相互結合為和材料本身微細結構相似的整體，可以實現:1)結合部分沒有接觸熱阻，以此焊接的微通道冷板密封性好，耐壓高，可承受大壓比；2)可以實現多層微通道架構，通道數目可以成百上千，布置及大小可根據需要進行調節。
[0021]由于采用了上述技術方案，本發明具有以下有益效果:能實現多層交叉流、均勻換熱、流體擾動，進一步提高了換熱器的換熱效率、降低了運行成本。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發明實例中換熱裝置的外觀結構示意圖；
圖2是本發明實例中換熱裝置的爆炸視圖；
圖3是本發明實例中橫向換熱單元視圖；
圖4是本發明實例中縱向換熱單元視圖；
圖5是本發明中的橫向換熱片視圖；
圖6是本發明中的縱向換熱片視圖；
圖7是本發明實例中的兩片相疊的縱向換熱片視圖；
圖8是本發明實例中的兩片相疊的橫向換熱片視圖；
圖9是圖7、圖8的局部視圖。
[0023]圖中的標號說明:
1 一上蓋板、2—下蓋板、3—橫向換熱片、4 一縱向換熱片、5—中間隔板、6—進/出質單兀、7—換熱片隔板、8—筋板、9一橫向換熱片進/出液口、10—縱向換熱片進/出液口、11一梯形空腔、12—第一隔板、13—第二隔板、14一空腔、15—擾流結點。
【具體實施方式】
[0024]以下結合附圖所示實施例對本發明作進一步的說明。
[0025]圖1為本發明外觀結構示意圖