本發(fā)明涉及一種熱量傳遞裝置，具體涉及一種熱交換器。

背景技術：

在低溫下，材料中的電子主要處于基態(tài)，材料表面的原子團、分子一般為靜止狀態(tài)；另外探測器在低溫下的熱漂移弱、且熱噪聲信號??；因此低溫環(huán)境是低溫科學研究所需的重要條件。

為了獲得所需的低溫環(huán)境，通常是將冷卻媒質(例如液氮、液氦或低溫冷氣)與熱交換器進行熱量交換實現(xiàn)低溫環(huán)境?，F(xiàn)有技術中的一種熱交換器的結構是多根金屬管成排地固定在鋼架上。在金屬管中通入冷卻媒質，從而實現(xiàn)低溫環(huán)境。但是該熱交換器中的金屬管數(shù)量多、體積大，并且冷卻媒質的利用效率低。

因此目前需要一種體積小、且冷卻效率高的熱交換器。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有的熱交換器存在的上述技術問題，本發(fā)明的一個實施例提供了一種熱交換器，包括：

呈板狀的導熱本體，所述導熱本體具有進氣孔和凸起部；

中間隔板，所述中間隔板和所述凸起部限定了供冷卻媒質從所述進氣孔向所述中間隔板的邊緣流通的冷卻通道；以及

蓋板，所述蓋板具有排氣孔和排氣槽，所述排氣槽和所述中間隔板限定了供所述冷卻媒質從所述中間隔板的所述邊緣向所述排氣孔流通的排氣通道。

優(yōu)選的，所述凸起部以所述進氣孔為中心向外逐圈旋轉。

優(yōu)選的，所述凸起部呈螺旋線狀，所述進氣孔位于所述凸起部的中心。

優(yōu)選的，所述中間隔板的所述邊緣具有缺口，所述缺口與所述冷卻通道的一部分和所述氣通道的一部分相對齊。

優(yōu)選的，所述缺口與所述冷卻通道的出口相對齊。

優(yōu)選的，所述導熱本體的邊緣具有環(huán)形凸緣，所述環(huán)形凸緣具有多個通孔。

優(yōu)選的，所述導熱本體還包括位于所述環(huán)形凸緣和所述凸起部之間的定位部，所述中間隔板的邊緣還包括與所述定位部相對應的定位配合部。

優(yōu)選的，所述定位部為兩個定位孔，所述定位配合部為兩個定位缺口。

優(yōu)選的，所述熱交換器還包括與所述導熱本體固定連接、且與所述進氣孔相連通的進氣管，以及與所述蓋板固定連接、且與所述排氣孔相連通的排氣管。

優(yōu)選的，所述導熱本體和所述進氣管是一體成型，所述蓋板和所述排氣管是一體成型。

本發(fā)明的熱交換器體積小、制冷效率高。

附圖說明

以下參照附圖對本發(fā)明實施例作進一步說明，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明第一個實施例的熱交換器的立體示意圖。

圖2是1所示的熱交換器的分解圖。

圖3是圖1所示的熱交換器中的導熱本體的俯視圖。

圖4是圖1所示的熱交換器的剖視圖。

圖5是根據(jù)本發(fā)明第二個實施例的熱交換器中的導熱本體的俯視圖。

圖6是根據(jù)本發(fā)明第三個實施例的熱交換器中的導熱本體的俯視圖。

圖7是根據(jù)本發(fā)明第四個實施例的熱交換器中的導熱本體的俯視圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖通過具體實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。

圖1和圖2是熱交換器10的立體示意圖和分解圖。如圖1和2所示，熱交換器10從下至上包括呈板狀的導熱本體11、呈板狀的中間隔板12和蓋板13。

參見圖2所示，導熱本體11從外向里依次具有環(huán)形凸緣113、凸起部112和進氣孔111。圖3是導熱本體11的俯視圖，如圖3所示，凸起部112呈螺旋線狀，螺旋線狀的凸起部112限定了供冷卻媒質流通的兩個螺旋通 道1121、1122，使得冷卻媒質從進氣孔111開始向外逐圈旋繞流通。呈螺旋線狀的凸起部112占用空間小；兩個螺旋通道1121、1122增加了冷卻媒質的流通路徑，有利于冷卻媒質與導熱本體11充分進行熱交換，提高冷卻媒質的冷卻效率。環(huán)形凸緣113上具有6個安裝孔114，6個安裝孔114優(yōu)選均勻分布在環(huán)形凸緣113上。安裝孔114便于導熱本體11安裝到其他待冷卻的裝置(例如輻射屏蔽層或電極固定板)上。環(huán)形凸緣113和凸起部112之間具有兩個定位孔115、116，其中連接定位孔115、116的直線不經(jīng)過導熱本體11的中心。導熱本體11優(yōu)選由導熱性能好的金屬(例如銅)制成。

參見圖2所示，大體呈圓形的中間隔板12的邊緣具有兩個缺口121、122。缺口121、122分別與螺旋通道1121、1122的一部分相對齊。在本實施例中，缺口121、122分別與螺旋通道1121、1122的出口相對齊，從而使得冷卻媒質在螺旋通道1121、1122中的流通路徑最長。本領域的技術人員可以根據(jù)冷卻媒質的流量和溫度、導熱本體11需冷卻的溫度等參數(shù)選擇缺口121、122的大小，在此并不對其進行限制。中間隔板12的邊緣處還具有與定位孔115、116相對齊的定位缺口123、124。在將中間隔板12放置在導熱本體11上的過程中，由于連接定位孔115、116的直線不經(jīng)過導熱本體11的中心，因此只要將定位缺口123、124分別與定位孔115、116對齊即可實現(xiàn)缺口121、122分別與螺旋通道1121、1122的出口相對齊，避免了誤裝配。呈平板狀的中間隔板12采用剛性材料制成，例如可以采用不銹鋼制成，便于加工成表面光滑的平板狀。

圖4是圖1所示的熱交換器的剖視圖，其中剖切面為環(huán)形凸緣113的中心軸和徑向所確定的平面。如圖4所示，蓋板13具有排氣孔131和排氣槽132。中間隔板12的邊緣與蓋板13的邊緣緊密貼合，中間隔板12的缺口121、122與排氣槽132的一部分相對齊，排氣孔131通過排氣槽132與中間隔板12的缺口121、122相連通，因而中間隔板12與排氣槽132限定了供冷卻媒質從缺口121、122向排氣孔131流通的排氣通道。

參見圖1和圖4所示，本發(fā)明的熱交換器10還包括與導熱本體11固定連接、且與進氣孔111相連通的進氣管14，以及與蓋板13固定連接且與排氣孔131相連通的排氣管15。進氣管14和排氣管15分別用于與輸送和收集冷卻媒質的管道相連接，避免冷卻媒質在進氣孔111和排氣孔131泄漏而造成不必要的浪費。進氣管14優(yōu)選采用與導熱本體11相同的材質 并與導熱本體11一體成型，排氣管15優(yōu)選采用和蓋板13相同的材質并與蓋板13一體成型。

在本發(fā)明的一個應用示例中，采用螺栓或螺釘?shù)却┻^環(huán)形凸緣113上的6個通孔114與輻射屏蔽層固定連接，即可實現(xiàn)對輻射屏蔽層進行冷卻。

在本發(fā)明的另一個應用示例中，將熱交換器10置于圓環(huán)形電極固定板中，并通過螺桿使得熱交換器10和電極固定板固定連接。從而實現(xiàn)導熱本體11對電極固定板進行冷卻，確保電極固定板上的導線或電極維持在較低的溫度。

圖5是根據(jù)本發(fā)明第二個實施例的熱交換器中的導熱本體的俯視圖。圖5所示的導熱本體21與圖3所示的導熱本體11基本相同，區(qū)別在于，導熱本體21上的凸起部212限定了一個螺旋通道2121。

圖6是根據(jù)本發(fā)明第三個實施例的熱交換器中的導熱本體的俯視圖。圖6所示的導熱本體31與圖3所示的導熱本體11基本相同，區(qū)別在于，導熱本體31呈方形，導熱本體31上的凸起部312限定了一個螺旋通道3121，且凸起部312呈正方形螺旋線狀。在本實施例中，凸起部312上的中間隔板和蓋板(圖6未示出)也呈正方形。

圖7是根據(jù)本發(fā)明第四個實施例的熱交換器中的導熱本體的俯視圖。圖7所示的導熱本體41與圖3所示的導熱本體11基本相同，區(qū)別在于，導熱本體41上的凸起部412限定了一個螺旋通道4121，且凸起部412呈橢圓形的螺旋線狀。

本發(fā)明的凸起部的形狀并不限于上述實施例所示出的4種形狀，可以是以進氣孔為中心向外逐圈旋轉的一條或多條曲線、或多條相連的直線。

在本發(fā)明的其他實施例中，可以采用兩個定位凸起或定位凹槽等定位部代替上述實施例中的定位孔115、116。在本發(fā)明的其他實施例中，可以采用與定位孔115、116相對齊的兩個通孔或與定位孔115、116的形狀相配合的凸起等定位配合部替換上述實施例中的定位缺口123、124。

在本發(fā)明的又一個實施例中，導熱本體11上的凸起部112限定的螺旋通道可以多于兩個。

在本發(fā)明的另一個實施例中，中間隔板12的缺口的數(shù)目可以多于或少于兩個。

雖然本發(fā)明已經(jīng)通過優(yōu)選實施例進行了描述，然而本發(fā)明并非局限于這里所描述的實施例，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下還包括所作出的各種 改變以及變化。