[发明专利]一体化盘绕式热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种热交换器，特别是涉及一种一体化盘绕式热交换器。

背景技术

气液热交换器广泛应用于汽车散热器、空调的蒸发器和冷凝器，高铁动车牵引系统变流器的液冷系统、风电变流器冷却系统、数据中心等领域。随着技术的飞速发展，对热交换器的要求也越来越高，既要换热效率高、体积小、重量轻、又要噪声小，易维护，成本低。

目前通用的气液热交换器主要采用铜管外胀接铝散热片换热器，即液体管道为盘绕的铜管，铜管外胀接铝制散热片组，液体在管内流动，将热量通过管壁传导给散热片，由风扇驱动空气流过散热片，带走热量，降低管内液体的温度，从而实现将液体的热量散发到冷却空气中，达到系统冷却的目的。由于液体管道为串联，且管道长，流动阻力大，管外翅片与液体管道之间存在接触热阻，且采用的散热片导热系数在200W/m.k,，翅片效率较低，翅片尺寸较小，因此必须增加液体管道的长度，翅片的数量，才能满足散热需求，这也使得热交换器重量和体积增大，同时增加了液体循环的动力消耗，系统成本高、体积大、重量重。

热超导板是在一金属板上均匀设置有网格状的相互连通的封闭管道，在封闭的管道内充装有工作介质，构成具有导热速率快,均温性好,传热功率大的一种新型板式传热器件。

本发明就是将热超导板与液体流道复合在同一块板上，通过以盘绕、弯曲等加工方式，将复合板加工成具有一定结构形状的新型高效的气液热交换器。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种一体化盘绕式热交换器，用于解决现有技术中的气液热交换器由于液体管道为串联，且管道长，流动阻力大，管外翅片与液体管道之间存在接触热阻，且采用的散热片导热系数在200W/m.k,，翅片效率较低，翅片尺寸较小，而导致的必须增加液体管道的长度，翅片的数量，才能满足散热需求，使得热交换器重量和体积增大，同时增加了液体循环的动力消耗，系统成本高、体积大、重量重的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种一体化盘绕式热交换器，所述一体化盘绕式热交换器包括复合板式结构的热交换板，所述热交换板沿其长度方向弯折加工成特定的结构形状；

所述热交换板内形成有具有一定结构形状的流体管道及具有一定结构形状的热超导管道；所述流体管道两端形成有开口，所述开口适于与流体系统相连通，以在所述流体管道内通入流体；所述热超导管道为封闭管道，所述热超导管道内填充有传热工质。

作为本发明的一体化盘绕式热交换器的一种优选方案，所述热交换板沿其长度方向弯折加工成方形螺旋状、圆形螺旋状或蛇形状，且相邻热交换板表面之间形成有间隙。

作为本发明的一体化盘绕式热交换器的一种优选方案，所述流体管道的形状为单个U形、两个或多个平行排布的U形。

作为本发明的一体化盘绕式热交换器的一种优选方案，所述热超导管道的形状为六边形蜂窝状、圆形蜂窝状、四边形蜂窝状、首尾串联的多个U形、菱形、三角形、圆环形或其中任一种以上的任意组合。

作为本发明的一体化盘绕式热交换器的一种优选方案，所述流体管道及所述热超导管道均通过吹胀工艺形成，并在所述热交换板表面形成与所述热超导管道相对应的第一凸起结构及与所述流体管道相对应的第二凸起结构。

作为本发明的一体化盘绕式热交换器的一种优选方案，所述第一凸起结构及所述第二凸起结构分别形成于所述热交换板的不同表面上。

作为本发明的一体化盘绕式热交换器的一种优选方案，所述热交换板包括中间板材、第一板材及第二板材；所述第一板材、所述中间板材及所述第二板材依次叠置，所述第一板材及所述第二板材分别位于所述中间板材的两侧，并与所述中间板材通过辊压工艺复合在一起；

所述热超导管道位于所述中间板材及所述第一板材之间，所述第一凸起结构位于所述第一板材上；

所述流体管道形位于所述中间板材及所述第二板材之间，所述第二凸起结构位于所述第二板材上。

作为本发明的一体化盘绕式热交换器的一种优选方案，所述第一凸起结构及所述第二凸起结构形成于所述热交换板的同一表面上。

作为本发明的一体化盘绕式热交换器的一种优选方案，所述热交换板的两表面上均形成有所述第一凸起结构及所述第二凸起结构。

作为本发明的一体化盘绕式热交换器的一种优选方案，所述热交换板包括第一板材及第二板材；所述第一板材及所述第二板材通过辊压工艺复合在一起；