[发明专利]一种适用于相变换热的微通道换热面板及换热器

说明书

本发明提供了一种适用于相变换热的微通道换热面板及换热器，所述适用于相变换热的微通道换热面板包括：板体以及设置在板体上的换热通道，所述换热通道设置有多个，所述换热通道包括进口段、预热段、蒸发段、过热段及出口段，所述进口段、预热段、蒸发段、过热段及出口段依次相连接，所述蒸发段包括第一分离段及第二蒸发段，所述第一分离段与第二蒸发段依次相连接，所述第一分离段用于使流经的流体气液分离，所述第二蒸发段用于使气液分离后的液相流体全部蒸发。本发明能够保证原有微通道换热面板所具有的换热比表面积大、换热效能高的优点，同时使微通道换热面板能够适用于带有相变过程的流体换热，在蒸发过程中实现气液相的自动分离。

技术领域：

本发明涉及热交换技术领域，尤其涉及一种适用于相变换热的微通道换热面板及换热器。

背景技术：

在热交换技术领域中，目前的微通道换热器是一种由换热核芯、封头、接管、法兰组合而成的新型高效换热器，具有紧凑度高、体积小、结构强度高、换热器效能高、承温承压能力高、换热通道可设计等特点。微通道换热器最早应用于航天、航空领域，用于飞行器或发动机部分表面的冷却，但是随着加工技术的成熟，微通道换热器在民用节能领域也具有巨大的使用前景，因此微通道换热器不仅在热交换技术领域备受重视，在能源动力行业中也是研究开发的热门。

现有微通道换热器的换热核芯是由加工有流道的冷热板片交替放置，并通过扩散焊接固连在一起的封装整体。其中，带有流道的冷热板均是统一构型，其通道的形式可以为半圆形或矩形槽，采用人字形波纹或正弦波纹为波形方式。上述的冷热板流道经典设计能够实现流体换热强化以及较高的比换热表面，但是，在具有相变的换热过程中，尤其是液体向气体转化时，统一构型的流道会产生高压从而抑制和推迟相变过程的发生，从而导致微通道无法在相变换热中有效利用，导致传热面积密度较低，缺少可满足相变换热需求的微通道换热器。

因此，本领域亟需一种适用于相变换热的微通道换热面板及换热器。

有鉴于此，提出本发明。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种具有使用效果更好的适用于相变换热的微通道换热面板及换热器，以解决现有技术中的至少一项技术问题。

具体的，本发明的第一方面，提供了一种适用于相变换热的微通道换热面板，所述适用于相变换热的微通道换热面板包括：板体以及设置在板体上的换热通道，所述换热通道设置有多个，所述换热通道包括进口段、预热段、蒸发段、过热段及出口段，所述进口段、预热段、蒸发段、过热段及出口段依次相连接，所述进口段用于待换热液进入换热通道中，所述预热段用于预热流经此段的流体，使其吸收热量，并转化为气液两相流体，所述蒸发段用于使流经此段的流体全部蒸发，所述过热段用于使全部蒸发后的流体继续吸收热量，所述出口段用于换热完成后的流体从换热通道中流出，所述蒸发段包括第一分离段及第二蒸发段，所述第一分离段与第二蒸发段依次相连接，所述第一分离段用于使流经的流体气液分离，所述第二蒸发段用于使气液分离后的液相流体全部蒸发。

采用上述结构，保证原有微通道换热面板所具有的换热比表面积大、换热效能高的优点，同时使微通道换热面板能够适用于带有相变过程的流体换热，在蒸发过程中实现气液相的自动分离，使传热面积密度维持在高位，也能够保证相变换热过程有序进行，使微通道换热面板在相变换热中得到有效利用。

优选地，所述第一分离段中设置有溢流堰及筛孔，在第一分离段中所述筛孔设置在溢流堰之后，所述筛孔设置有多个，所述溢流堰与换热通道的内壁相连接并突出于换热通道的内壁，所述溢流堰用于将未蒸发的液相流体截留并存蓄，所述筛孔设置在换热通道的侧壁上，能够连通两相邻的换热通道，所述筛孔用于已蒸发的气相流体依靠浮力通过，向第一分离段处的上层通道集中，实现气液相分离。

进一步地，所述溢流堰沿第一分离段处所受重力方向的反向进行延伸。

进一步地，所述溢流堰能够将其设置处的横截面积减少1/3-2/3。