[发明专利]一种高效解冻装置

说明书

本发明提供了一种高效解冻装置，包括蒸发区、汽管路、冷凝区、液管路、储液器、传热工质、支架，所述蒸发区、冷凝区包括若干块翅片板并排拼接设置而成；所述翅片板的上下两端分别连通汽管路、液管路；所述汽管路、液管路为中部设有空腔的空心管体，其管体两端密封；所述翅片板的上下两端分别穿设于汽管路、液管路的条形插孔之内；所述翅片板上设有若干竖直阵列布置微通道，微通道上下两端分别连通汽管路、液管路的空腔；装置整体组成两相流体回路，所述传热工质设于两相流体回路内。本发明的高效解冻装置，其有效导冷面积大、底层传热技术传热能力强，因此导冷能力强，可有效提升解冻板的解冻速度。

技术领域

本发明属于解冻装置技术领域，具体涉及一种高效解冻装置。

背景技术

肉类食品通常通过冷冻的方式进行保鲜，使用前则需要进行解冻。常用的自然解冻速度缓慢、滋生细菌，浸水解冻会营养流失、影响口感，微波解冻则导致外熟内冻、破坏口感。利用解冻板进行快速自然解冻是最健康的解冻方式。

解冻板将冷冻食品冷量传递给环境以实现快速解冻，传递冷量越大，解冻速度越快。解冻速度主要取决于底层传热技术的传热能力以及有效导冷面积。

传统解冻板为纯铝板或填充酒精的低温重力热管，一方面，纯铝板为纯材料导热，导热系数约为200W/(m·K)，而低温重力热管传热能力同样不高；另一方面，底层导热能力差则有效导冷面积小。因此传统解冻板导冷能力有限，直接限制了解冻板的解冻速度。本发明提供一种高效解冻装置，以改善传统挤压铝型材或低温重力热管解冻板导冷能力差的问题。

为便于本申请的工作原理理解，在此详细叙述一种基于温差驱动自循环两相流体回路的高效被动传热技术。高效被动传热技术指具有高传热能力、不需要外部动力(即具有高可靠性)的传热技术。

以相变潜热进行的换热比单相对流系统以显热方式传递的热量大几个数量级，同时不需要外部动力，通常基于相变换热构建高效被动传热技术。

高效被动传热技术具有广泛的工程应用场景。

在热利用场景中，涉及冷量高效利用领域，如半导体制冷器导冷、斯特林制冷机导冷、LNG冷量传输、解冻板等；以及热量高效利用领域，如太阳能高效利用、地源/水源/空气源低品位热能利用、工业余热利用、温差发电、类IH电饭锅内胆等。

在热控制场景中，涉及电子器件散热领域，如5G设备、LED、激光、相控阵雷达T/R组件、CPU(家用电脑/服务器/手机)、IGBT(变频器/光伏逆变器/特高压直流输电)、半导体制冷器、动力电池、质子交换膜燃料电池等；以及密闭空间换热领域，如基站、数据中心、电力机柜、舰艇发动机舱等。

1、系统原理

强化相变换热的根本思路是增加单位时间的相变换热量，即增大相变速率与相变潜热的乘积。

一方面，相变的全周期涵盖气泡成核、气泡成长、气泡脱离、气泡聚合上升整个过程；另一方面，相变速率与相变潜热在物性层面是紧密相关的参数，因此两者乘积的提高需要基于相变全周期的气泡成核与动力学特性综合分析。

2、强化相变速率

2.1气泡成核理论

沸腾过程中的汽泡都是从汽化核心(即微小汽泡)发展而来的。

其中容积沸腾的汽化核心是自发产生的，是由液体分子能量分布不均匀性造成的液体各部分密度在平均值附近起伏所引起的(根据分子运动理论，液体中各个分子的能量是不相等的，并且按照一定的规律分布。分子能量分布的不均匀性使得液体各部分密度在平均值上下起伏，由于能量较大的活化分子的随机聚集，形成了暂时的局部微小的低密度区，这些低密度区被认为是具有一定半径和分子数的微小汽泡，这就是液相中微小的汽饱核心的形成过程)，需要上百度的过热度。