[发明专利]一种用于气、液换热的抗腐蚀印刷电路板换热器及涂覆工艺

说明书

本发明提供了一种用于气、液换热的抗腐蚀印刷电路板换热器及涂覆工艺，换热器采用薄厚两种基板，薄基板采用刻蚀法进行单面加工形成气体介质流道，厚基板采用精雕和刻蚀法结合进行双面加工，刻蚀法加工出的流道统一用于形成气体流道，精雕法加工出的带有扰流结构流道用于形成液体介质流道。两种换热板交替叠放并通过扩散焊接形成换热芯体，兼顾了气相介质的换热性能以及液相介质换热流通性。此外通过气相沉积法对换热器各表面进行石墨烯薄膜涂覆对换热器进行防腐处理。

技术领域

本发明涉及换热技术及装置领域，特别是涉及一种用于气、液换热的抗腐蚀印刷电路板换热器。

背景技术

印刷电路板换热器是一种微通道换热器，由于其紧凑高效、抗压能力强和抗热应力能力强等特征受到广泛的青睐。

目前，印刷电路板换热器多采用化学刻蚀或激光刻蚀的方法在换热板上加工出微型通道供换热板两侧的冷热流体流通并通过换热板进行热量交换。将换热刻蚀好的流道的换热板交替堆叠，并利用扩散焊接技术将多层换热板焊接成一体换热芯体，构成了印刷电路板换热器的最核心部件换热芯体。最后通过封头将冷热流体的所有进出口分别封装最终构成了印刷电路板换热器。

目前印刷电路板换热器由于采用刻蚀法制作出的流道非常微小，往往多用于流通性好、粘度较低的流体换热，限制了其优势的发挥；常见流道设置形式较为常见的有直流道、之字型流道、卷曲流道以及翼型流道；但上述流道主要以单面刻蚀法加工通道，截面微小、压降较高难以适用高粘度、流通性差腐蚀性强的液态流体换热。此外目前的印刷电路板换热器多不具备抗腐能力，难以扩展至例如海水换热的情形。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供了一种用于气、液换热的抗腐蚀印刷电路板换热器，该换热器换热板结合了金属刻蚀加工和金属精雕工艺，换热板加工成A、B两种板，交叉叠放形成两种流道分别用于液相流体与气相流体换热。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种用于气、液换热的抗腐蚀印刷电路板换热器，所述换热器包括换热器芯体，所述换热器芯体由A换热板基板、B换热板和A换热板组成；多块所述A换热板和B换热板交替叠放，并在其顶部安装A换热板基板作为盖板形成换热器芯体的主体结构；多个所述换热器芯体之间相互固定连接，并在A换热板和B换热板之间形成流体流道和气体流道。

相邻的换热器芯体之间采用扩散焊接工艺相互连接固定；所述流体流道和气体流道内的流体介质采用逆流形式。

所述A换热板的A换热板正面加工有通过气体介质的气相流道，所述A换热板的A换热板反面采用光面结构。

所述气相流道根据具体换热量具体需求设计为直流道、之字型流道或曲线型流道；所述气相流道的截面采用弧形、矩形、三角形或梯形。

所述气相流道采用激光或者化学刻蚀加工工艺而成。

所述B换热板的基板采用厚板并进行双面流道加工，在B换热板反面上加工有用于和A换热板的气相流道相配合的配合气相流道，配合气相流道和气相流道采用镜像结构，并保证两者形成一个完整的气相流道；在B换热板正面上加工有液相流道。

所述液相流道的内部设置有绕流结构，所述绕流结构采用翼型结构或梭型结构；所述液相流道采用精雕工艺加工而成。

所述液相流道的深度为D2-D1，所述D1为A换热板的厚度，所述D2为B换热板的厚度，所述D1不小于1mm，所述D2不小于5mm；所述A换热板上气相流道的深度为d，其中D1-d不小于0.2mm。

用于气、液换热的抗腐蚀印刷电路板换热器的涂覆工艺，包括以下步骤：

步骤一，清洁：将加工好的A换热板基板、B换热板和A换热板浸泡在二氧化碳饱和水溶液中去除其表面存在的金属锈，吹干；再浸泡于乙醇、丙酮或异丙醇有机溶剂中，清洗去除表面油性污渍，吹干；最后浸泡于去离子水中，清洗后吹干；