導熱板及其板體的生產方法
【專利摘要】本發明揭示了一種導熱板及其板體的生產方法，所述導熱板包括一體成型的板體，所述板體包括正表面、及成型于所述板體內部并供熱交換介質流動的若干毛細管腔，每個所述毛細管腔沿平行于所述正表面的第一方向延伸且其內壁設置有微齒結構，所述熱交換介質可于所述毛細管腔內沿所述第一方向流動。與現有技術相比，本發明通過一體成型的板體，并于板體內設置毛細管腔，大大改善了導熱板的均溫效果和熱交換效率；通過設置微齒結構，使得熱交換介質可沿微齒結構形成毛細現象，進一步增強熱交換效率；通過一體成型生產制作的板體，加工工藝簡單且可保證生產成本降低。
【專利說明】
導熱板及其板體的生產方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種導熱板及其板體的生產方法，屬于熱交換技術領域。
【背景技術】
[0002]導熱板在熱交換設備中有著普遍的應用，而其導熱效率和均溫效果是評判其性能的關鍵因素之一。如在食品的速凍和/速解凍技術領域，速凍板/速解凍板就是一種導熱板，其可用來減少解凍的等待時間，提高制冷的速度和效率。
[0003]目前，如專利CN201520301251.3所揭示，現有的速凍板/速解凍板一般采用分體成型的上層鋁合金板、下層鋁合金板及熱管組合而成，均溫效果差且導熱速率慢;而且，速凍板/速解凍板在生產過程中，一般上層鋁合金板、下層鋁合金板先分別單獨成型后，再裝入熱管并組裝，生產成本高、工藝復雜。
【發明內容】
[0004]為至少解決上述技術問題之一，本發明的目的在于提供一種導熱板及其板體的生產方法，不僅可提升均溫效果和導熱速率，而且工藝簡單、生產成本低。
[0005]為實現上述發明目的之一，本發明一實施方式提供了一種導熱板，包括一體成型的板體，所述板體包括正表面、及成型于所述板體內部并供熱交換介質流動的若干毛細管腔，每個所述毛細管腔沿平行于所述正表面的第一方向延伸且其內壁設置有微齒結構，所述熱交換介質可于所述毛細管腔內沿所述第一方向流動。
[0006]作為本發明一實施方式的進一步改進，若干所述毛細管腔于第二方向上并排均勻分布，所述第二方向垂直于所述第一方向且平行于所述正表面。
[0007]作為本發明一實施方式的進一步改進，所述微齒結構包括連續分布的微齒及位于相鄰兩個微齒之間的齒槽，所述齒槽沿所述第一方向延伸，以使所述熱交換介質可于所述齒槽內流動形成毛細現象。
[0008]作為本發明一實施方式的進一步改進，所述齒槽包括遠離所述毛細管腔中心的波谷、及靠近所述毛細管腔中心的波峰，所述波谷和/或所述波峰設置為圓弧形。
[0009]作為本發明一實施方式的進一步改進，所述微齒結構至少設置于所述毛細管腔遠離所述正表面的內壁一側上。
[0010]作為本發明一實施方式的進一步改進，所述毛細管腔設置為填充有所述熱交換介質的密閉空間，所述熱交換介質于所述毛細管腔內部循環流動。
[0011]作為本發明一實施方式的進一步改進，所述毛細管腔包括沿其延伸方向相對設置的第一開口和第二開口，所述熱交換介質可通過所述第一開口、所述第二開口進出所述毛細管腔。
[0012]為實現上述發明目的之一，本發明一實施方式還提供了一種如上所述的導熱板的板體的生產方法，所述方法包括:
通過擠出工藝成型出基礎板體;所述基礎板體包括成型于其內部的若干毛細管腔，每個所述毛細管腔包括分別設置于所述基礎板體第一端、第二端的第一開口、第二開口 ；
壓接所述第一端以密封所述第一開口 ；
將所述第二開口通過充注管與真空栗相連通，并對所述毛細管腔抽真空；
向所述毛細管腔內灌入熱交換介質；
沿所述毛細管腔的延伸方向按定長對所述基礎板材壓接封邊并切斷，得到至少一個所述板體。
[0013]作為本發明一實施方式的進一步改進，每個所述毛細管腔的內壁設置有微齒結構。
[0014]作為本發明一實施方式的進一步改進，所述步驟“將所述第二開口通過充注管與真空栗相連通，并對所述毛細管腔抽真空”包括:
將充注管焊接至所述第二端以使所述第二開口與所述充注管連通；
連通所述充注管與真空栗，并對所述毛細管腔抽真空。
[0015]作為本發明一實施方式的進一步改進，所述步驟“向所述毛細管腔內灌入熱交換介質”包括:
通過所述充注管向所述毛細管腔內灌入熱交換介質。
[0016]作為本發明一實施方式的進一步改進，所述步驟“沿所述毛細管腔的延伸方向按定長對所述基礎板材壓接封邊并切斷，得到至少一個所述板體”包括:
沿所述毛細管腔的延伸方向按定長對所述基礎板材壓接封邊并切斷；
對切斷面進行焊接，得到至少一個所述板體。
[0017]與現有技術相比，本發明具有以下有益技術效果:通過一體成型的板體，并于板體內設置毛細管腔，大大改善了導熱板的均溫效果和熱交換效率;通過設置微齒結構，使得熱交換介質可沿微齒結構形成毛細現象，進一步增強熱交換效率;通過一體成型生產制作的板體，加工工藝簡單且可保證生產成本降低。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明一實施方式的導熱板的板體結構圖；
圖2是沿圖1中A-A線的縱剖視圖；
圖3是圖2中B區的局部放大示意圖；
圖4是本發明一實施方式的導熱板的板體的生產方法流程圖；
圖5是本發明一實施方式的導熱板的板體的生產狀態變化圖。
【具體實施方式】
[0019]以下將結合附圖所示的【具體實施方式】對本發明進行詳細描述。但這些實施方式并不限制本發明，本領域的普通技術人員根據這些實施方式所做出的結構、方法、或功能上的變換均包含在本發明的保護范圍內。
[0020]需要理解的是，除非另有明確的規定和限定，在本發明的描述中，術語“中心”、“縱向，，、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0021]為了描述的清楚和簡便，參看圖1，定義X方向為第一方向，定義與X方向相互垂直的Y方向為第二方向，與X方向和Y方向均垂直的方向為豎直方向。
[0022]參看圖1?圖3，本發明一實施方式提供的導熱板，尤其是用于速凍和/或速解凍的導熱板，所述導熱板包括板體100。
[0023]所述板體100由鋁合金材料一體成型，包括豎直方向相對設置的正表面11和后表面12，所述正表面11平行于所述第一方向和所述第二方向。所述正表面11位于所述板體100上具有較大表面積的一側。
[0024]所述板體100具有成型于其內部的若干毛細管腔20，每個所述毛細管腔20可供熱交換介質流動，所述熱交換介質可直接與所述板體100的外部環境進行熱交換。優選地，所述熱交換介質可設置為酒精或R134a(全稱為I，I，I，2-四氟乙烷)。
[0025]在本發明一實施方式中，每個所述毛細管腔20設置為細長型且沿所述第一方向延伸，當所述導熱板用于速凍和速解凍食品時，所述熱交換介質可于所述毛細管腔20內沿所述第一方向流動，從而加快熱交換速率。所述流動可以由所述熱交換介質的相變所引起、或由外部壓力所引起等，這些均屬于流動的范疇內。
[0026]另外，若干所述毛細管腔20于所述板體內部沿所述第二方向并排均勻分布，這樣，一方面可提高熱交換速率以加快冷凍和解凍速度，另一方面還可改善均溫效果。
[0027]任意兩個所述毛細管腔20彼此隔離不相通。
[0028]每個所述毛細管腔20的內壁設置有微齒結構21，所述微齒結構21包括連續分布的微齒211及位于相鄰兩個微齒211之間的齒槽212。所述微齒結構21設置為，所述齒槽212沿所述第一方向延伸，以使所述熱交換介質可沿所述齒槽212流動形成毛細現象，從而進一步加快熱交換速率及改善均溫效果。
[0029]在本發明一實施方式中，在平行于所述第二方向的縱向截面上，所述微齒結構21設置為波浪形。所述齒槽212包括遠離所述毛細管腔20中心的波谷2120，所述波谷2120設置為圓弧形，這樣可避免所述熱交換介質于所述波谷2120處因阻力過大造成的流動率降低，使所述熱交換介質的流動更順暢以提升熱交換效率。同樣，所述微齒211包括靠近所述毛細管腔20中心的波峰2110，所述波峰2110也設置為圓弧形，以提升熱交換效率。同時，所述波谷2120和所述波峰2110設置為圓弧形，還可減小所述板體100的成型難度，保證產品質量。
[0030]另外，在平行于所述第二方向的縱向截面上，所述毛細管腔20設置為矩形，包括豎直方向相對設置的頂壁和底壁、及沿所述第二方向相對設置的兩個側壁，所述頂壁位于靠近所述正表面11的一側，所述底壁位于靠近所述后表面12的一側。所述微齒結構21至少設置于所述底壁處。在附圖實施例中，所述微齒結構21設置于所述底壁和所述頂壁處。當然，除設置于所述頂壁和所述底壁外，所述微齒結構21還可設置于兩個所述側壁處。
[0031]另外，相鄰兩個所述微齒211之間的夾角大致呈20°。
[0032]在附圖所示實施例中，所述毛細管腔20設置為一封閉空間，所述封閉空間內填充有所述熱交換介質，也即，所述毛細管腔20不與所述板體100的外部空間相連通，所述熱交換介質只能在所述毛細管腔20內循環流動。具體的，所述板體100還包括設置于其沿所述第一方向相對側的封邊部13，任意所述毛細管腔20沿所述第一方向延伸至兩個所述封邊部13內側并被所述封邊部13所封閉。這樣，還可增強所述板體100的均溫效果。
[0033]在其他實施例中，所述毛細管腔20還可設置為一開放式空間。具體的，所述毛細管腔20包括第一開口和第二開口，所述熱交換介質可通過所述第一開口、所述第二開口進出所述毛細管腔20。也即，所述毛細管腔20可通過所述第一開口、所述第二開口與容置有所述熱交換介質的其他裝置相連通。所述第一開口和所述第二開口沿所述毛細管腔20的延伸方向相對設置，以增大所述熱交換介質的流動率。
[0034]另外，參看圖4和圖5，本發明一實施方式還提供了一種所述導熱板的板體100的生產方法，所述方法包括步驟:
通過擠出工藝成型出基礎板體;所述基礎板體包括成型于其內部的若干毛細管腔，每個所述毛細管腔包括分別設置于所述基礎板體第一端、第二端的第一開口、第二開口 ；
壓接所述第一端以密封所述第一開口 ；
將所述第二開口通過充注管與真空栗相連通，并對所述毛細管腔抽真空；
向所述毛細管腔內灌入熱交換介質；
沿所述毛細管腔的延伸方向按定長對所述基礎板材壓接封邊并切斷，得到至少一個所述板體。
[0035]具體的，以附圖4所示的實施例為例，所述方法包括步驟:
于模具內通過擠出工藝成型出基礎板體I;所述基礎板體I設置為鋁合金材質，包括成型于其內部的若干毛細管腔，每個所述毛細管腔包括分別設置于所述基礎板體I的第一端101、第二端102的第一開口、第二開口；
壓接所述第一端101以密封所述第一開口；例如，通過滾壓所述第一端101可于所述第一端101處形成封邊部13，在該過程中，位于所述第一端101處的若干所述第一開口均封閉，從而使所述毛細管腔僅通過所述第二開口連通所述基礎板體I的外部空間；
將所述第二開口通過充注管200與真空栗相連通，并對所述毛細管腔抽真空；
向所述毛細管腔內灌入熱交換介質;所述熱交換介質可設置酒精或R134a(全稱為I，1，1，2-四氟乙烷)；
沿所述毛細管腔的延伸方向按定長對所述基礎板材I壓接封邊并切斷，具體可采用滾壓的壓接方式，得到至少一個所述板體100。
[0036]其中，定義所述毛細管腔的延伸方向為第一方向，所述第一端101與所述第二端102沿所述第一方向相對設置。所述毛細管腔可通過所述第一開口、所述第二開口連通所述基礎板體I的外部空間。
[0037]若干所述毛細管腔沿垂直于所述第一方向的第二方向并排均勻分布，每個所述毛細管腔的內壁設置有微齒結構。
[0038]在本發明一實施方式中，所述步驟“將所述第二開口通過充注管200與真空栗相連通，并對所述毛細管腔抽真空”包括:
將充注管200焊接至所述第二端102以使所述第二開口與所述充注管200連通；
連通所述充注管200與真空栗，并對所述毛細管腔抽真空。
[0039]所述步驟“向所述毛細管腔內灌入熱交換介質”包括:
通過所述充注管200向所述毛細管腔內灌入熱交換介質。
[0040]這樣，在抽真空和灌入熱交換介質的過程中，所述充注管200均可作為通道以實現與所述毛細管腔的連通，減小了工藝復雜度。
[0041]另外，在本發明一實施方式中，所述步驟“沿所述毛細管腔的延伸方向按定長對所述基礎板材I壓接封邊并切斷，得到至少一個所述板體100”包括:
沿所述毛細管腔的延伸方向按定長對所述基礎板材I壓接封邊并切斷；
對切斷面進行焊接，得到至少一個所述板體100。
[0042]這樣，即可實現多個所述板體100的同步生產，不僅保證了產品質量，而且大大提高了生產效率。
[0043]與現有技術相比，本發明具有以下有益技術效果:通過一體成型的板體，并于板體內設置毛細管腔，大大改善了導熱板的均溫效果和熱交換效率;通過設置微齒結構，使得熱交換介質可沿微齒結構形成毛細現象，進一步增強熱交換效率;通過一體成型生產制作的板體，加工工藝簡單且可保證生產成本降低。
[0044]上文所列出的詳細說明僅僅是針對本發明的可行性實施方式的具體說明，它們并非用以限制本發明的保護范圍，凡未脫離本發明技藝精神所作的等效實施方式或變更均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種導熱板，其特征在于，包括一體成型的板體，所述板體包括正表面、及成型于所述板體內部并供熱交換介質流動的若干毛細管腔，每個所述毛細管腔沿平行于所述正表面的第一方向延伸且其內壁設置有微齒結構，所述熱交換介質可于所述毛細管腔內沿所述第一方向流動。2.根據權利要求1所述的導熱板，其特征在于，若干所述毛細管腔于第二方向上并排均勻分布，所述第二方向垂直于所述第一方向且平行于所述正表面。3.根據權利要求1所述的導熱板，其特征在于，所述微齒結構包括連續分布的微齒及位于相鄰兩個微齒之間的齒槽，所述齒槽沿所述第一方向延伸，以使所述熱交換介質可于所述齒槽內流動形成毛細現象。4.根據權利要求3所述的導熱板，其特征在于，所述齒槽包括遠離所述毛細管腔中心的波谷、及靠近所述毛細管腔中心的波峰，所述波谷和/或所述波峰設置為圓弧形。5.根據權利要求1所述的導熱板，其特征在于，所述微齒結構至少設置于所述毛細管腔遠離所述正表面的內壁一側上。6.根據權利要求1所述的導熱板，其特征在于，所述毛細管腔設置為填充有所述熱交換介質的密閉空間，所述熱交換介質于所述毛細管腔內部循環流動。7.根據權利要求1所述的導熱板，其特征在于，所述毛細管腔包括沿其延伸方向相對設置的第一開口和第二開口，所述熱交換介質可通過所述第一開口、所述第二開口進出所述毛細管腔。8.—種如權利要求1至6任一項所述的導熱板的板體的生產方法，其特征在于，所述方法包括: 通過擠出工藝成型出基礎板體;所述基礎板體包括成型于其內部的若干毛細管腔，每個所述毛細管腔包括分別設置于所述基礎板體第一端、第二端的第一開口、第二開口 ； 壓接所述第一端以密封所述第一開口 ； 將所述第二開口通過充注管與真空栗相連通，并對所述毛細管腔抽真空； 向所述毛細管腔內灌入熱交換介質； 沿所述毛細管腔的延伸方向按定長對所述基礎板材壓接封邊并切斷，得到至少一個所述板體。9.根據權利要求8所述的導熱板的板體的生產方法，其特征在于，每個所述毛細管腔的內壁設置有微齒結構。10.根據權利要求8所述的導熱板的板體的生產方法，其特征在于，所述步驟“將所述第二開口通過充注管與真空栗相連通，并對所述毛細管腔抽真空”包括: 將充注管焊接至所述第二端以使所述第二開口與所述充注管連通； 連通所述充注管與真空栗，并對所述毛細管腔抽真空。11.根據權利要求8所述的導熱板的板體的生產方法，其特征在于，所述步驟“向所述毛細管腔內灌入熱交換介質”包括: 通過所述充注管向所述毛細管腔內灌入熱交換介質。12.根據權利要求8所述的導熱板的板體的生產方法，其特征在于，所述步驟“沿所述毛細管腔的延伸方向按定長對所述基礎板材壓接封邊并切斷，得到至少一個所述板體”包括: 沿所述毛細管腔的延伸方向按定長對所述基礎板材壓接封邊并切斷；對切斷面進行焊接，得到至少一個所述板體。
【文檔編號】F28D15/04GK105865242SQ201610230643
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月14日
【發明人】費斌, 李登強, 陸日勇, 朱小兵
【申請人】青島海爾特種電冰箱有限公司, 青島海爾股份有限公司