一种空间旋转设备水冷散热的换热器制造技术

一种空间旋转设备水冷散热的换热器，换热器为密闭式结构，换热器内部设有热交换的内部腔体，换热器的内部腔体是连通的，其特征在于：换热器的外侧水箱腔体为一个环状汇流腔体，使外侧水箱腔体的冷却介质和空气可以自由移动，其进水口设置在外侧水箱腔体上；换热器中间设有一个中间汇流腔，环状汇流腔体通过导管与中间汇流腔联通，并将外侧水箱腔体内液体汇集到中间汇流腔，出水口入口位置设置在中间汇流腔的中心位置。本实用新型专利技术通过将换热器出水口的入口设置在中间汇流腔体中心部位，使换热器出水口始终保持满管状态。在保证换热器散热能力的同时，实现了气液分离，保证了从换热器出口进入到水冷循环系统的全部都是冷却液，达到防吸空的目的。

A Water-cooled Heat Exchanger for Space Rotary Equipment

The utility model relates to a water-cooled heat exchanger for space rotating equipment. The heat exchanger has a closed structure. The heat exchanger has an internal cavity for heat exchange, and the internal cavity of the heat exchanger is connected. The characteristics of the heat exchanger are as follows: the outer water tank cavity of the heat exchanger is a ring confluence cavity, so that the cooling medium and air of the outer water tank cavity can move freely, and the water inlet of the outer water tank cavity is arranged in the outer water tank cavity. On the body, an intermediate confluence chamber is arranged in the middle of the heat exchanger, and the annular confluence chamber is connected with the intermediate confluence chamber through a conduit, and the liquid in the outer water tank chamber is collected into the intermediate confluence chamber, and the inlet position of the outlet is set at the central position of the intermediate confluence chamber. The utility model keeps the outlet of the heat exchanger in full pipe state by setting the inlet of the outlet of the heat exchanger at the central part of the middle confluence chamber. While guaranteeing the heat dissipation capacity of the heat exchanger, the gas-liquid separation is realized, which ensures that all the coolants entering the water-cooled circulating system from the outlet of the heat exchanger are coolants, so as to achieve the purpose of anti-suction.

【技术实现步骤摘要】
一种空间旋转设备水冷散热的换热器
本技术涉及到一种设备的散热装置，尤其是指一种空间旋转设备水冷散热的换热器，通过该换热器可以有效解决空间旋转设备水冷散热的问题；可以广泛应用于电力电子，机器人，车辆工程，飞行器等居多领域，属于散热

技术介绍
电子器件正常工作时都会发热，热量如不能及时散出，电子器件就无法保持其正常工作温度，电子器件的散热对器件的正常工作尤为重要。电子器件散热有风冷，水冷，浸泡冷却等多种方式，其中水冷散热由于其体积小，功率密度高，散热效果优异，以及安全、高效、环保和节能等优点在电力电子装置的冷却系统中得到了广泛的应用。现在一般循环水冷却系统主要由循环水泵、换热器、冷却风机、膨胀水箱、管路及附属件组装成。常规的水冷装置一般可以保持一个相对稳定的空间状态，因而最为常见的水冷装置水箱都是开放式的，直接与大气相通，极少数水冷装置做成全密闭的方式，防止介质被污染。但是常规的水冷装置基本都是固定设备，面对一起长时间沿任意轴线旋转的工况要求，因为会出现漏液，管道循环系统中吸入空气等故障，基本上都无法正常工作，特别是管道系统中吸入空气以后，冷却系统中因为空气会占据冷却液的空间，导致发热部件无法充分接触到冷却液，易出现散热不良，温升急剧升高，导致器件烧损的严重故障。因为水冷系统在空间旋转设备上应用存在许多问题，尽管空间旋转设备的功率密度得到了很大的提高，但是其散热方式还是不得不依赖风冷的冷却方式。风冷的散热方式散热功率密度低、体积大等缺点已经严重制约了设备的发展，很有必要对此加以解决。通过专利检索没发现有与本技术相同技术的专利文献报道，与本技术有一定关系的专利主要有以下几个：1、专利号为CN201410675908.2，名称为“一种旋转平台冷凝换热实验装置及方法”，申请人为陕西科技大学的专利技术专利，该专利公开了一种旋转平台冷凝换热实验装置及方法，该方法可以准确模拟烘缸运行状态。通道各热力参数通过无线传输方式传至电脑，且转盘旋转速度可以调整，用来模拟不同车速的烘缸。装置由恒温室、竖直旋转平台以及应用于此平台的冷凝换热实验段组成，其中冷凝换热实验段分为蒸汽段和冷却剂段两部分。2、专利号为CN201720781182.X，名称为“冷干机用板式换热器”，申请人为江阴市哈格诺换热设备有限公司的技术专利，该专利公开了一种冷干机用板式换热器，这种冷干机用板式换热器通过将换热器内部分成多组通道，实现气液完全分离，并且多通道多介质共同冷却，提高了板式换热器的换热效果；这种冷干机用板式换热器在分配器接口处采用列管胀接，列管伸出分配器接口，可以避免气体和液体泄漏，提高了板式换热器的质量；板式换热器中的单块板片上开设多条人字形凹槽，人字形凹槽可以引导冷却介质的流向，增加了冷却介质的行程，从而提高了板式换热器的换热效果；板式换热器的前端板和后端板上均设有保护罩，保护罩的中间设置有多条横向加强筋和纵向加强筋用于对保护罩起到加强作用，这样便保证了板式换热器在运输时不会受到磨损。3、专利号为CN201610693435.8，名称为“一种回转圆筒固体粉料换热装置及方法”，申请人为中国重型机械研究院股份公司的专利技术专利，该专利公开了一种回转圆筒固体粉料换热装置及方法，装置包括圆筒换热器和传动装置，圆筒换热器头部装配进料螺旋和进料锥斗，尾部装配双出料锥斗，通过托轮支撑于支架之上，由传动装置驱动绕中心线转动；随换热器的转动，高温半焦和原煤向前输送的同时通过换热管直接传导换热，半焦冷却至200℃以下熄焦，原煤吸热升温，干燥脱水至6％以下含水率。通过对上述这些专利的仔细分析，这些专利虽然都涉及到了旋转换热方法，也提出了一些改进技术方案，但通过仔细分析，尚没有提出解决前面所述对于转动部件换热所存在问题的办法，因此解决前面所述空间旋转设备的功率密度得到了很大的提高，但是其散热方式还是不得不依赖风冷的冷却方式，而风冷的散热方式散热功率密度低、体积大等缺点已经严重制约了设备的发展的问题依然存在，所以仍有待进一步加以研究解决。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有转动部件的冷却散热不能采用水冷散热所存在的问题，提出一种新的空间旋转设备散热的换热器，该种换热器可以实现空间旋转设备散热的水冷换热。为了达到这一目的，本技术提供空间旋转设备水冷散热的换热器，换热器为密闭式结构，换热器内部设有热交换的内部腔体，换热器的内部腔体是连通的，其特征在于：换热器的外侧水箱腔体为一个环状汇流腔体，使外侧水箱腔体的冷却介质和空气可以自由移动，其进水口设置在外侧水箱腔体上；换热器中间设有一个中间汇流腔，环状汇流腔体通过导管与中间汇流腔联通，并将外侧水箱腔体内液体汇集到中间汇流腔，出水口入口位置设置在中间汇流腔的中心位置。进一步的，所述的导管是在环状汇流腔体与中间汇流腔之间设置有芯体，芯体内设有芯体流道，换热器水箱的环状汇流腔体通过芯体流道与位于换热器中心部位的中间汇流腔体连通，使得换热器的出水都汇集到中间汇流腔体，由位于中心的出水口排出。进一步的，所述的环状汇流腔体为多边形或圆形；所述的中间汇流腔体为与环状汇流腔体相对应的多边形或圆形。进一步的，所述的环状汇流腔体为四边形；所述的中间汇流腔体也为四边形。进一步的，所述的芯体分别设置在环状汇流腔体与中间汇流腔之间的两边空间内，芯体周边形状与环状汇流腔体与中间汇流腔的形状相配，使得环状汇流腔体与中间汇流腔连通起来。进一步的，所述的芯体流道的入口突出伸入到换热器水箱环状汇流腔体内，保证换热器在旋转时，移动速度较慢的气体不会进入到芯体流道中。进一步的，所述的芯体流道是并联排列的，使得流道内的流速降低，因偶然因素进入中间汇流腔的气体能够通过芯体流道返回换热器水箱四周环状汇流腔体中。进一步的，所述的芯体流道入水口宽度小于换热器的环状汇流腔体厚度，使得芯体流道在突入环状汇流腔体部分上下都有间隙，保证环状汇流腔体中的气泡在水平位置不会进入到芯体流道。进一步的，所述的换热器出水口是从换热器边上通过导管引伸到中间汇流腔体的中心部位的。进一步的，芯体与中间汇流腔配合的部分保持与中间汇流腔的宽度一致。本技术的优点在于：本技术通过将整个水冷系统和换热器连接成为全密闭系统，并将换热器出水口的入口设置在中间汇流腔体的中心部位，使得换热器出水口将始终保持满管状态。即使水冷系统或者换热器空间任意角度旋转，因为水箱外侧腔体是连通的，空气气泡将在重力的作用下，始终处于外侧腔体的空间位置顶部，而出水口则始终保持在液面以下。在保证换热器散热能力的同时，实现了气和液的分离，保证了从换热器出口进入到水冷循环系统的全部都是冷却液，达到防吸空的目的。具有如下一些特点：1、换热器与水箱集成于一体，外侧设计成连通的水箱腔体形式，进水口设置在外侧水箱腔体上，保证换热器在空间旋转时，气体可以在水箱腔体中快速移动，始终处于水箱腔体中的最高位置。外侧水箱腔体的厚度大于比芯体进水口的尺寸，保证换热器在水平等位置放置时，空气不会进入到芯体的流道中。芯体流道深入外侧水箱腔体一定的距离，保证换热器旋转时，移动速度较慢的气泡不会进入芯体流道中，从而实现了水和气的分离。2、换热器中间设置有中间汇流腔，出水口位于整个换热器的正中心位置的中间汇流腔中，实现了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空间旋转设备水冷散热的换热器，换热器为密闭式结构，换热器内部设有热交换的内部腔体，换热器的内部腔体是连通的，其特征在于：换热器的外侧水箱腔体为一个环状汇流腔体，使外侧水箱腔体的冷却介质和空气可以自由移动，其进水口设置在外侧水箱腔体上；换热器中间设有一个中间汇流腔，环状汇流腔体通过导管与中间汇流腔联通，并将外侧水箱腔体内液体汇集到中间汇流腔，出水口入口位置设置在中间汇流腔的中心位置。

【技术特征摘要】
1.一种空间旋转设备水冷散热的换热器，换热器为密闭式结构，换热器内部设有热交换的内部腔体，换热器的内部腔体是连通的，其特征在于：换热器的外侧水箱腔体为一个环状汇流腔体，使外侧水箱腔体的冷却介质和空气可以自由移动，其进水口设置在外侧水箱腔体上；换热器中间设有一个中间汇流腔，环状汇流腔体通过导管与中间汇流腔联通，并将外侧水箱腔体内液体汇集到中间汇流腔，出水口入口位置设置在中间汇流腔的中心位置。2.如权利要求1所述的空间旋转设备水冷散热的换热器，其特征在于：所述的导管是在环状汇流腔体与中间汇流腔之间设置有芯体，芯体内设有芯体流道，换热器水箱的环状汇流腔体通过芯体流道与位于换热器中心部位的中间汇流腔体连通，使得换热器的出水都汇集到中间汇流腔体，由位于中心的出水口排出。3.如权利要求2所述的空间旋转设备水冷散热的换热器，其特征在于：所述的环状汇流腔体为多边形或圆形；所述的中间汇流腔体为与环状汇流腔体相对应的多边形或圆形。4.如权利要求2所述的空间旋转设备水冷散热的换热器，其特征在于：所述的环状汇流腔体为四边形；所述的中间汇流腔体也为四边形。5.如权利要求2所述的空间旋转设备水冷散热的换热器，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖向前，胡斌，
申请(专利权)人：株洲智热技术有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43