[发明专利]回热节流板、组件、多边形孔形微通道制冷器及制冷装置

说明书

根据本发明的回热节流板、组件、多边形孔形微通道节流制冷器及制冷装置，多边形孔形微通道节流制冷器由多个多边形孔形回热节流组件交错叠加而成，多边形孔形回热节流组件包括上下叠合的两块回热节流板，回热节流板包括依次连接的入口段、通道段以及扩容段，通道段上设置有多个按列设置的多边形孔，两块回热节流板上按列设置的多边形孔相互交错且在交错处相连通形成回热节流通道，两个板片中多边形孔相互交错形成网状触点，工质在通道中流动过程中将形成网状旋网流，能够增强板片与工质之间的换热效率。

技术领域

本发明属于强化换热领域，具体涉及回热节流板、回热节流组件、节流制冷器及制冷装置。

背景技术

微型节流制冷器利用焦耳－汤姆逊效应(J-T效应)来进行制冷，广泛应用于尺寸空间较小的场合，如内腔冷冻治疗，红外夜视装置等。目前主要的J-T效应制冷器仍然采用汉普逊型(螺旋翅片管式)，外径为0.5mm-1mm直径的不锈钢管缠绕芯轴，高压气体流过整个不锈钢管进入管头的毛细管节流。节流后的低压气体回流掠过不锈钢管外翅片，预冷入流的高压气体。但汉普逊型节流制冷器的进气只有一至二路，制冷量较小，且中心的支撑轴占据了制冷器内部较大空间，制冷器结构不紧凑，换热效率低。

随着微通道技术发展，微通道节流制冷器得到了广泛的研究与应用，为了保证微通道的加工精度，一般采用玻璃、硅等非金属材料制作，但上述材料制作的微通道节流制冷器承压能力较低，入流气体压力受到材料的限制，制冷温度下降空间有限；同时，一般的微通道多为单层换热结构，导致进气量较小，制冷量较低；现有的矩形微通道侧壁虽然有效支撑了板片，但增加了通道间壁的轴向导热，微通道节流制冷器热损失较高；圆柱型微通道结构通过圆柱间的间隔可减小板片上的轴向导热，但其承压能力受到削减，且矩形及圆柱型板片的通道内压降还存在增大的空间，故温度降低不够充分。综上，现有的微通道节流制冷器进气量较小，换热效率较低，承压能力受限，制约了微通道节流制冷器的应用与发展。

发明内容

本发明为解决上述问题，一方面的目的在于提供一种新型回热节流板、回热节流组件、多边形孔交错型节流制冷器及制冷装置。

本发明提供了一种第一回热节流板，具有这样的特征，包括依次连接的入口段、第一通道段以及第一扩容段，入口段具有贯通的第一入口孔、入口凹槽、入口凹槽上阵列布置的多个微圆柱以及贯通的第一出口孔，第一入口孔与入口凹槽相连通，第一出口孔与入口凹槽不连通，第一通道段上设置有多个贯通该板上下表面的第一多边形孔，多个第一多边形孔按列设置，各列相互平行，相邻列的相邻第一多边形孔的位置交错，多个第一多边形孔与入口凹槽交汇形成多个入口开口，第一扩容段具有贯通的第一扩容孔，第一扩容孔与第一通道段相连，多个第一多边形孔与第一扩容孔交汇形成多个第一扩容口。

本发明提供了一种第一回热节流组件，具有这样的特征，包括上下叠合的两块第一回热节流板，其中，相邻的两块入口段的两个第一入口孔相连通并形成第一入口通道，两个第一出口孔相连通形成第一出口通道，两个入口凹槽相向设置形成连通的入口槽通道，上下两板的入口凹槽内的多个微圆柱叠合用于支撑与导流，入口槽通道连通入口开口，相邻的两块第一通道段上的第一多边形孔相互交错且在交错处相连通，多个入口开口连通多个第一扩容口形成多个第一回热节流通道，相邻的第一扩容段的第一扩容孔相连通形成第一扩容通道，第一扩容通道通过第一扩容口连通第一通道段。

本发明提供了一种第二回热节流板，具有这样的特征，包括依次连接的出口段、第二通道段以及第二扩容段，出口段具有贯通的第二入口孔、出口凹槽、出口凹槽上阵列布置的多个微圆柱以及贯通的第二出口孔，第二出口孔与出口凹槽相连通，第二入口孔与出口凹槽不连通，第二通道段上设置有多个内凹的第二多边形孔，该第二多边形孔内凹的深度小于第二回热节流板的厚度，多个第二多边形孔按列设置，各列相互平行，相邻列的相邻的第二多边形孔的位置交错，多个第二多边形孔与入口凹槽交汇形成多个入口开口，第二扩容段具有贯通的第二扩容孔，第二扩容孔与第二通道段相连，多个第二多边形孔与第二扩容孔交汇形成多个第二扩容口。