本技術(shù)涉及熱交換，特別涉及一種增強(qiáng)熱量交換的脈動(dòng)流裝置。

背景技術(shù)：

1、在采用介質(zhì)阻擋放電技術(shù)來產(chǎn)生等離子流體時(shí)，高壓放電會(huì)發(fā)出大量的熱量。此時(shí)設(shè)備需要通過冷卻系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行降溫處理，確保其正常工作。

2、現(xiàn)有的冷卻系統(tǒng)中，往往采用冷媒流道技術(shù)來實(shí)施冷卻降溫（如圖1所示）。電極的背面設(shè)置有冷媒流通的流道，冷媒在流道內(nèi)流通時(shí)會(huì)通過熱傳導(dǎo)的方式，帶走大量聚集在電極表面的熱量。

3、此方案存在以下缺點(diǎn)

4、1、為了獲得較大的換熱面積，提高換熱效率，往往采用增長(zhǎng)冷媒流道的方法。但由于電極尺寸的限制，增長(zhǎng)電極背面的冷媒流道長(zhǎng)度則會(huì)減小冷媒流道的寬度，反而降低了換熱效率。同時(shí)，一味地增長(zhǎng)冷媒流道長(zhǎng)度會(huì)增加加工制造的難度；

5、2、冷媒在狹窄的流道內(nèi)長(zhǎng)期流通時(shí)會(huì)產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象，阻礙了熱交換的進(jìn)行，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致設(shè)備停止工作；

6、3、采用增長(zhǎng)冷媒流道的方法會(huì)增加冷媒流動(dòng)的沿程阻力，往往需要較高的壓力才能使得冷媒在流道內(nèi)流通，從而增加了冷媒配套設(shè)施的負(fù)載，不利于降本增效。

7、4、根據(jù)傅里葉定律（公式1所示），a表示導(dǎo)熱面積，δ表示平壁厚度，λ是材料的導(dǎo)熱系數(shù)，φ表示物體導(dǎo)熱能力大小，t1-t2表示冷媒與放電電極之間的溫差；冷媒在流通的過程中，最先進(jìn)入到流道內(nèi)部的冷媒與放電電極的溫差最大，換熱效果最好，末端流道內(nèi)部的冷媒與放電電極的溫差最小，換熱最差；采用冷媒流道技術(shù)會(huì)使得分布在放電電極的溫度不均勻，從而降低設(shè)備產(chǎn)生等離子流體的效率。

8、??（公式1）

9、為了克服以上問題，設(shè)計(jì)一種通過脈動(dòng)流來增強(qiáng)換熱的方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的在于提供一種增強(qiáng)熱量交換的脈動(dòng)流裝置，克服現(xiàn)有冷媒流道技術(shù)中的缺點(diǎn)，提高設(shè)備產(chǎn)生等離子流體的效率，同時(shí)也增加了設(shè)備的穩(wěn)定性。

2、根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例，提供了一種增強(qiáng)熱量交換的脈動(dòng)流裝置，包含：

3、放電電極；

4、冷媒入口，冷媒入口的數(shù)量為至少兩個(gè)，且均勻的開設(shè)在放電電極的外周；

5、環(huán)形流道，環(huán)形流道位于放電電極內(nèi)，且連通至少兩個(gè)冷媒入口；

6、脈動(dòng)流發(fā)生模塊，脈動(dòng)流發(fā)生模塊設(shè)置在環(huán)形流道的內(nèi)側(cè)，承接環(huán)形流道輸送過來的冷媒，并讓冷媒以脈動(dòng)流的形式流動(dòng)；

7、熱量交換腔，熱量交換腔設(shè)置在脈動(dòng)流發(fā)生模塊的內(nèi)側(cè)，承接脈動(dòng)流發(fā)生模塊輸送過來的冷媒，并進(jìn)行換熱；

8、蓋板，蓋板蓋設(shè)在放電電極的頂部；

9、冷媒出口，冷媒出口位于蓋板的頂部中心位置，用于排出換熱后的冷媒。

10、進(jìn)一步，放電電極為圓盤結(jié)構(gòu)。

11、進(jìn)一步，脈動(dòng)流發(fā)生模塊包含：多個(gè)脈動(dòng)流發(fā)生腔，多個(gè)脈動(dòng)流發(fā)生腔呈環(huán)形陣列的方式均勻的分布在環(huán)形流道和熱量交換腔之間，且均連通環(huán)形流道和熱量交換腔。

12、進(jìn)一步，任一脈動(dòng)流發(fā)生腔包含：

13、混合室，混合室連通環(huán)形流道和熱量交換腔；

14、兩個(gè)反饋通道，兩個(gè)反饋通道并聯(lián)設(shè)置在混合室的兩側(cè)。

15、進(jìn)一步，熱量交換腔內(nèi)設(shè)有多個(gè)凸起。

16、進(jìn)一步，還包含：密封圈，密封圈位于蓋板和放電電極之間。

17、進(jìn)一步，還包含：

18、至少兩個(gè)分支入口管，至少兩個(gè)分支入口管的輸出端分別與冷媒入口相連；

19、主入口管，主入口管的輸出端與至少兩個(gè)分支入口管的輸入端相連。

20、進(jìn)一步，還包含：主出口管，主出口管的輸入端與冷媒出口相連。

21、根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種增強(qiáng)熱量交換的脈動(dòng)流裝置，通過取消冷媒流道，使得放電電極與冷媒發(fā)生熱交換的面積增大，能夠大大提高換熱效率，也能夠消除放電電極溫度分布不均勻的問題；同時(shí)，冷媒脈動(dòng)流動(dòng)的方式可以減薄流體的層流邊界層，從而強(qiáng)化了換熱效率，也能夠消除冷媒結(jié)垢的影響。

22、要理解的是，前面的一般描述和下面的詳細(xì)描述兩者都是示例性的，并?且意圖在于提供要求保護(hù)的技術(shù)的進(jìn)一步說明。

技術(shù)特征：

1.一種增強(qiáng)熱量交換的脈動(dòng)流裝置，其特征在于，包含：

2.如權(quán)利要求1所述增強(qiáng)熱量交換的脈動(dòng)流裝置，其特征在于，所述放電電極為圓盤結(jié)構(gòu)。

3.如權(quán)利要求1所述增強(qiáng)熱量交換的脈動(dòng)流裝置，其特征在于，所述脈動(dòng)流發(fā)生模塊包含：多個(gè)脈動(dòng)流發(fā)生腔，所述多個(gè)脈動(dòng)流發(fā)生腔呈環(huán)形陣列的方式均勻的分布在所述環(huán)形流道和所述熱量交換腔之間，且均連通所述環(huán)形流道和所述熱量交換腔。

4.如權(quán)利要求3所述增強(qiáng)熱量交換的脈動(dòng)流裝置，其特征在于，任一所述脈動(dòng)流發(fā)生腔包含：

5.如權(quán)利要求1所述增強(qiáng)熱量交換的脈動(dòng)流裝置，其特征在于，所述熱量交換腔內(nèi)設(shè)有多個(gè)凸起。

6.如權(quán)利要求1所述增強(qiáng)熱量交換的脈動(dòng)流裝置，其特征在于，還包含：密封圈，所述密封圈位于所述蓋板和所述放電電極之間。

7.如權(quán)利要求1所述增強(qiáng)熱量交換的脈動(dòng)流裝置，其特征在于，還包含：

8.如權(quán)利要求1所述增強(qiáng)熱量交換的脈動(dòng)流裝置，其特征在于，還包含：主出口管，所述主出口管的輸入端與所述冷媒出口相連。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種增強(qiáng)熱量交換的脈動(dòng)流裝置，包含：放電電極；冷媒入口，冷媒入口的數(shù)量為至少兩個(gè)，且均勻的開設(shè)在放電電極的外周；環(huán)形流道，環(huán)形流道位于放電電極內(nèi)，且連通至少兩個(gè)冷媒入口；脈動(dòng)流發(fā)生模塊，脈動(dòng)流發(fā)生模塊設(shè)置在環(huán)形流道的內(nèi)側(cè)，承接環(huán)形流道輸送過來的冷媒，并讓冷媒以脈動(dòng)流的形式流動(dòng)；熱量交換腔，熱量交換腔設(shè)置在脈動(dòng)流發(fā)生模塊的內(nèi)側(cè)，承接脈動(dòng)流發(fā)生模塊輸送過來的冷媒，并進(jìn)行換熱；蓋板，蓋板蓋設(shè)在放電電極的頂部；冷媒出口，冷媒出口位于蓋板的頂部中心位置，用于排出換熱后的冷媒。本技術(shù)使得放電電極與冷媒發(fā)生熱交換的面積增大，能夠大大提高換熱效率，也能夠消除放電電極溫度分布不均勻的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：呂南,蔡昆倫
受保護(hù)的技術(shù)使用者：賽羋科技（上海）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240328
技術(shù)公布日：2024/12/26