本發(fā)明屬于風(fēng)冷散熱裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種微通道冷凝器。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在信息系統(tǒng)、大功率器件等諸多應(yīng)用領(lǐng)域中散熱量急劇增大，熱流密度急劇升高，對(duì)相應(yīng)的散熱設(shè)備或制冷系統(tǒng)提出了更高的要求。

目前，在制冷系統(tǒng)中的冷凝器一般為盤管式冷凝器，盤管外部套上若干鋁片或銅片形成翅片，利用強(qiáng)制風(fēng)冷將熱量帶走。還有一種冷凝器是由許多平行流鋁管制成的，相鄰的平行流鋁管之間布置波浪形翅片，構(gòu)成微通道冷凝器。在熱量傳遞過(guò)程中，氣態(tài)工質(zhì)在冷凝管路內(nèi)凝結(jié)放熱，熱量經(jīng)過(guò)冷凝管壁向外部的翅片傳遞，通過(guò)翅片與空氣的對(duì)流換熱將熱量向外界排散。

冷凝管路內(nèi)的凝結(jié)換熱系數(shù)、翅片與空氣間的對(duì)流換熱系數(shù)對(duì)冷凝器總體換熱性能有重要的影響。通常散熱翅片很薄，受肋效率限制，翅片高度不能太大，現(xiàn)有翅片的基部與末端存在較大的溫差，若想提高散熱能力，只能增加翅片數(shù)量和冷凝管路長(zhǎng)度，使冷凝器在平面方向上不斷增大面積才能滿足散熱要求。為了提高冷凝器的散熱能力，不僅要想辦法增大凝結(jié)換熱系數(shù)和換熱面積，尤其要增大翅片散熱面積和提高翅片的肋效率。

熱管是一種高效的相變傳熱設(shè)備，具有優(yōu)異的均溫性能，被稱為熱量的超導(dǎo)體。中國(guó)專利文獻(xiàn)CN8712070110公開的《冰箱熱管散熱器》介紹了一種夾持在家用電冰箱原冷凝管子上的熱管散熱器，用來(lái)增大冷凝器的散熱面積，但是由于夾持塊存在較大接觸熱阻，傳熱效果受到限制。

中國(guó)專利文獻(xiàn)CN12011110280435.2公開的《冷凝端擴(kuò)展型一體化平板熱管》提供了一種使平板熱管與散熱翅片一體化的散熱裝置，散熱翅片內(nèi)部存在空腔，與平板熱管連通，通過(guò)散熱翅片擴(kuò)展平板熱管冷凝面積，雖然消除了平板熱管與散熱翅片間的接觸熱阻，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要封裝部位較多，由于是整體連通結(jié)構(gòu)，一旦某一個(gè)部位發(fā)生泄漏，將導(dǎo)致整個(gè)散熱裝置失效。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于此，有必要提供一種能夠高效散熱且可靠性好的微通道冷凝器。

一種微通道冷凝器，包括第一集管、第二集管、多根微通道冷凝管路和平板熱管，所述第一集管和所述第二集管平行設(shè)置，所述多根微通道冷凝管路平行設(shè)置，所述多根微通道冷凝管路的兩端分別焊接于所述第一集管和所述第二集管，所述多根微通道冷凝管路、所述第一集管和所述第二集管相通，所述平板熱管的一端設(shè)于相鄰的兩根所述微通道冷凝管路之間，所述平板熱管與所述微通道冷凝管路的接觸區(qū)域采用粘接或焊接固定為一體。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述微通道冷凝管路的形狀為扁平的長(zhǎng)條狀。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述平板熱管的一端伸入兩根相鄰的所述微通道冷凝管路之間的長(zhǎng)度大于等于所述微通道冷凝管路的2倍寬度。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，相鄰的兩根所述微通道冷凝管路之間設(shè)有至少兩片平板熱管。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述平板熱管包括金屬質(zhì)平板、至少一個(gè)毛細(xì)結(jié)構(gòu)和傳熱工質(zhì)，所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)于所述金屬質(zhì)平板內(nèi)部，所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)為微槽或毛細(xì)芯，所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度與所述平板熱管的長(zhǎng)度相同，所述傳熱工質(zhì)在所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)的腔體中循環(huán)流動(dòng)傳遞熱量。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)的截面形狀為方形、圓形或帶凸起的異形結(jié)構(gòu)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一集管上設(shè)有進(jìn)氣管，所述第二集管上設(shè)有出液管。

一種微通道冷凝器，包括微通道冷凝管路和平板熱管，所述微通道冷凝管路呈蛇形彎曲設(shè)置，所述微通道冷凝管路包括多段平行設(shè)置的微通道冷凝直管和連接相鄰的所述微通道冷凝直管的微通道冷凝彎管，所述平板熱管的一端設(shè)于相鄰的兩段所述微通道冷凝直管之間，所述平板熱管與所述微通道冷凝直管的接觸區(qū)域采用粘接或焊接固定為一體。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，相鄰的兩段所述微通道冷凝直管之間設(shè)有至少兩片平板熱管。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述平板熱管包括金屬質(zhì)平板、至少一個(gè)毛細(xì)結(jié)構(gòu)和傳熱工質(zhì)，所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)于所述金屬質(zhì)平板內(nèi)部，所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)為微槽或毛細(xì)芯，所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度與所述平板熱管的長(zhǎng)度相同，所述傳熱工質(zhì)在所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)的腔體中循環(huán)流動(dòng)傳遞熱量。

上述微通道冷凝器采用微通道結(jié)構(gòu)作為冷凝管道，可以提高管路內(nèi)部的換熱面積和凝結(jié)換熱系數(shù)，使冷凝管路的結(jié)構(gòu)更加緊湊。用平板熱管取代銅、鋁翅片結(jié)構(gòu)，不僅能夠增大散熱面積，還能有效地提高肋效率。平板熱管與微通道冷凝管路都是平面結(jié)構(gòu)，且壁厚都很薄，接觸面積大，通過(guò)粘接或焊接方法結(jié)合為一體，能有效降低傳熱熱阻。平板熱管與微通道冷凝管路之間互不連通，內(nèi)部工質(zhì)的流動(dòng)互不影響，提高了冷凝器的可靠性。通過(guò)平板熱管與微通道管路結(jié)合的結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)微通道冷凝器散熱能力，同時(shí)提高了微通道冷凝器可靠性。

附圖說(shuō)明

圖1為一實(shí)施方式的微通道冷凝器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示的微通道冷凝器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1所示的微通道管路并聯(lián)式的微通道冷凝結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖4為平板熱管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為一實(shí)施方式的蛇形管式的微通道冷凝結(jié)構(gòu)的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清晰，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請(qǐng)參閱圖1和圖2，一實(shí)施方式的微通道冷凝器100，包括第一集管110、第二集管120、多根微通道冷凝管路130和平板熱管140。

第一集管110和第二集管120平行設(shè)置。第一集管110上設(shè)有進(jìn)氣管112，第二集管120上設(shè)有出液管122。第一集管110和第二集管120的兩端均設(shè)有端蓋114。

多根微通道冷凝管路130平行設(shè)置，多根微通道冷凝管路130的兩端分別焊接于第一集管110和第二集管120。進(jìn)一步的，多個(gè)微通道冷凝管路130等間距并列排列，其間距等于平板熱管140的厚度。微通道冷凝管路130的兩端伸入第一集管110和第二集管120內(nèi)部，與第一集管110和第二集管120裝配和焊接。微通道冷凝管路130內(nèi)部設(shè)有多個(gè)微通道132。第一集管110、第二集管120和多根微通道冷凝管路130相通。如圖3所示，多根微通道冷凝管路130與第一集管110和第二集管120、進(jìn)氣管112和出液管122組成制冷工質(zhì)流動(dòng)和凝結(jié)通道。

平板熱管140的一端設(shè)于相鄰的兩根微通道冷凝管路130之間，平板熱管140與微通道冷凝管路130的接觸區(qū)域采用粘接或焊接固定為一體。具體的，平板熱管140與微通道冷凝管路130的接觸區(qū)域采用低溫焊料進(jìn)行焊接固定；或在接觸區(qū)域平面上涂抹導(dǎo)熱膠進(jìn)行粘接固定；或在接觸區(qū)域平面上涂抹導(dǎo)熱脂，再用其他夾緊裝置進(jìn)行緊固。請(qǐng)參考圖4，為平板熱管140的結(jié)構(gòu)示意圖。平板熱管140的外表面為平面結(jié)構(gòu)。平板熱管140包括金屬質(zhì)平板、至少一個(gè)毛細(xì)結(jié)構(gòu)和傳熱工質(zhì)，毛細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)于所述金屬質(zhì)平板內(nèi)部，毛細(xì)結(jié)構(gòu)為微槽或毛細(xì)芯，毛細(xì)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度與平板熱管140的長(zhǎng)度相同，傳熱工質(zhì)在毛細(xì)結(jié)構(gòu)的腔體中循環(huán)流動(dòng)傳遞熱量。毛細(xì)結(jié)構(gòu)的截面形狀為方形、圓形或帶凸起的異形結(jié)構(gòu)。平板熱管140與微通道冷凝管路130可以選用相同或不同材質(zhì)金屬。平板熱管140的傳熱工質(zhì)與微通道冷凝管路130的制冷工質(zhì)可以相同，也可以不同。平板熱管140與微通道冷凝管路130組裝的剖面結(jié)構(gòu)如圖2所示。

請(qǐng)參考圖1，在本實(shí)施方式中，微通道冷凝管路130的形狀為扁平的長(zhǎng)條狀。平板熱管140的一端伸入兩根相鄰的微通道冷凝管路130之間的長(zhǎng)度大于等于微通道冷凝管路130的2倍寬度。相鄰的兩根微通道冷凝管路130之間設(shè)有至少兩片平板熱管140。若干平板熱管140組成二維陣列，與微通道冷凝管路130進(jìn)行裝配，平板熱管140與微通道冷凝管路130呈垂直或傾斜一定角度進(jìn)行裝配固定。平板熱管140與微通道冷凝管路130接觸的區(qū)域?yàn)檎舭l(fā)區(qū)域，其他區(qū)域?yàn)槔淠齾^(qū)域，通過(guò)強(qiáng)制風(fēng)冷對(duì)平板熱管140的冷凝區(qū)域進(jìn)行冷卻。

此外本申請(qǐng)還提供另一實(shí)施方式的微通道冷凝器，其結(jié)構(gòu)和圖1-2所示的微通道冷凝器100的結(jié)構(gòu)基本相同。不同的是，本申請(qǐng)另一實(shí)施方式的微通道冷凝器的微通道冷凝結(jié)構(gòu)和微通道冷凝器100的微通道冷凝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)不同。本申請(qǐng)另一實(shí)施方式的微通道冷凝器的微通道冷凝管路的結(jié)構(gòu)如圖5所示，微通道冷凝結(jié)構(gòu)為呈蜿蜒的蛇形管式的單個(gè)微通道冷凝管路。而微通道冷凝器100的微通道冷凝結(jié)構(gòu)如圖3所示，為若干微通道冷凝管路30的并聯(lián)結(jié)構(gòu)。

具體的，本申請(qǐng)另一實(shí)施方式的微通道冷凝器包括微通道冷凝管路210和平板熱管，微通道冷凝管路210呈蛇形彎曲設(shè)置，微通道冷凝管路210包括多段平行設(shè)置的微通道冷凝直管212和連接相鄰的微通道冷凝直管212的微通道冷凝彎管214，平板熱管的一端設(shè)于相鄰的兩段微通道冷凝直管212之間，平板熱管220與微通道冷凝直管212的接觸區(qū)域采用粘接或焊接固定為一體。

在本實(shí)施方式中，微通道冷凝管路210拉直后，也為扁平的長(zhǎng)條狀。微通道冷凝管路210的一端設(shè)有進(jìn)氣管216，微通道冷凝管路210的另一端設(shè)有出液管218。微通道冷凝管路210的一端和進(jìn)氣管216之間通過(guò)過(guò)渡管215連接。微通道冷凝管路210的一端和出液管218之間通過(guò)過(guò)渡管215連接。

本申請(qǐng)另一實(shí)施方式的微通道冷凝器中，平板熱管220的結(jié)構(gòu)和微通道冷凝器100中平板熱管120的結(jié)構(gòu)相同，在此不再贅述。

上述微通道冷凝器100工作時(shí)，氣態(tài)制冷工質(zhì)由冷凝器進(jìn)氣管112流入第一集管110，然后分散流入各個(gè)微通道冷凝管路130，在流經(jīng)微通道冷凝管路130的過(guò)程中，氣體工質(zhì)凝結(jié)為液體，同時(shí)向釋放熱量。凝結(jié)液體繼續(xù)向前流動(dòng)，并流出微通道冷凝管路130，在第二集管120中匯集，最后由出液管122流出微通道冷凝器。制冷工質(zhì)在凝結(jié)過(guò)程中釋放的熱量，以導(dǎo)熱的方式經(jīng)微通道冷凝管路130的管壁向與它接觸的平板熱管140管壁傳遞，然后再向平板熱管140內(nèi)部傳遞。平板熱管140中的液態(tài)的傳熱工質(zhì)受熱后發(fā)生相變吸熱，蒸發(fā)為氣態(tài)，氣態(tài)的傳熱工質(zhì)沿著腔體內(nèi)的氣體通道流向平板熱管140的冷凝區(qū)域。氣態(tài)傳熱工質(zhì)在平板熱管140冷凝區(qū)域凝結(jié)為液態(tài)，同時(shí)釋放熱量，液態(tài)傳熱工質(zhì)沿著毛細(xì)結(jié)構(gòu)向蒸發(fā)區(qū)域回流，釋放出的熱量由冷空氣帶走，排散到周圍環(huán)境中。傳熱工質(zhì)在平板熱管140內(nèi)不斷地發(fā)生相變和循環(huán)流動(dòng)，使平板熱管140整體處于均溫狀態(tài)，從而使微通道冷凝器的熱量高效地向外界環(huán)境排散。

上述微通道冷凝器100采用微通道結(jié)構(gòu)作為冷凝管道，可以提高管路內(nèi)部的換熱面積和凝結(jié)換熱系數(shù)，使冷凝管路的結(jié)構(gòu)更加緊湊。用平板熱管140取代銅、鋁翅片結(jié)構(gòu)，不僅能夠增大散熱面積，還能有效地提高肋效率。平板熱管140與微通道冷凝管路130都是平面結(jié)構(gòu)，且壁厚都很薄，接觸面積大，通過(guò)粘接或焊接方法結(jié)合為一體，能有效降低傳熱熱阻。平板熱管140與微通道冷凝管路130之間互不連通，內(nèi)部工質(zhì)的流動(dòng)互不影響，提高了冷凝器的可靠性。通過(guò)平板熱管140與微通道管路130結(jié)合的結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)微通道冷凝器散熱能力，同時(shí)提高了微通道冷凝器可靠性。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。