三维中空的换热器及具有其的过冷却水制备系统技术方案

本发明专利技术提供一种三维中空的换热器及具有其的过冷却水制备系统。所述三维中空的换热器是由复数微结构通道片叠层及原子扩散结合后形成的，包括位于相邻的微结构通道片之间的工作流体通道群。所述微结构通道片包括换热区、位于所述换热区沿O

【技术实现步骤摘要】
三维中空的换热器及具有其的过冷却水制备系统


[0001]本专利技术涉及制冷
，具体涉及一种三维中空的换热器及具有其的过冷却水制备系统。

技术介绍

[0002]连续生成超低温的过冷却水，经常会遇到很多问题。诸如：容易发生冰堵、过冷却水的温度达不到过冷却度目标、过冷却水的连续制备时间达不到目标时间等。
[0003]而换热器是整个过冷却水制备系统的核心部件，如何优化其性能，能够改善连续生成超低温过冷却水，是世纪难题。
[0004]有鉴于此，有必要提供一种改进的过换热器及具有其的冷却水制备系统、制冰系统，以解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种三维中空的换热器及具有其的过冷却水制备系统。
[0006]为解决上述技术问题之一，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种三维中空的换热器，包括叠层设置的复数微结构通道片、位于相邻的微结构通道片之间的工作流体通道群，所述微结构通道片包括换热区、位于所述换热区沿O
‑
X方向的两侧的原子扩散结合区，所述换热区设有复数微结构，所述微结构上具有用以吸附液体中微小杂质颗粒的复数孔穴。
[0008]进一步地，所述孔穴自所述微结构的表面向内凹陷形成，所述孔穴的深度介于0.1mm～0.2mm之间，和/或所述孔穴的孔径介于0.025mm～0.075mm之间。
[0009]进一步地，所有孔穴的面积与微结构的表面积之比介于1：10～1：100。
[0010]进一步地，复数孔穴相对于所述微结构的中心呈中心对称排布于所述微结构上。
[0011]进一步地，复数孔穴在所述微结构上随机分布。
[0012]进一步地，所述微结构呈椭圆形，长半轴的长度是短半轴的长度的2倍～4倍。
[0013]进一步地，所述微结构通道片沿O
‑
Y方向的至少一端呈锯齿状，优选两端均为锯齿状。
[0014]进一步地，沿O
‑
Y方向，所述原子扩散结合区的端部超出所述换热区的端部形成进口或出口，且所述换热区朝向进口的一端为锯齿状，或所述换热区朝向进口、出口的两端均为锯齿状。
[0015]进一步地，所述原子扩散结合区沿O
‑
X方向远离所述换热区的一端具有内凹部，所述内凹部背离所述换热区的边缘为锯齿状。
[0016]进一步地，所述锯齿上设有倒角。
[0017]进一步地，所述原子扩散结合区上设有真空槽或空气槽。
[0018]进一步地，沿O
‑
Y方向上任意位置处的所述换热区在O
‑
X方向的宽度保持一致，其中，
[0019]所述原子扩散结合区朝向所述换热区的侧缘呈正弦曲线，且复数微结构沿O
‑
Y方向延伸的正弦曲线排布，两正弦曲线平行；
[0020]或，所述原子扩散结合区朝向所述换热区的侧缘为沿O
‑
Y方向的直线，复数微结构也沿O
‑
Y方向延伸的直线排布。
[0021]一种过冷却水制备系统，包括载冷剂流动系统、水流动系统、控制系统，其特征在于：
[0022]所述载冷剂流动系统包括载冷剂恒温装置、上述任意一种换热器、连通所述载冷剂恒温装置与所述载冷剂通道的循环管路、设置于所述循环管路上的循环泵；
[0023]所述水流动系统包括与水源连通并控制水流温度的水流恒温装置、所述换热器、连通所述水流恒温装置与所述水流通道的水管、设置于所述水管上的水泵；
[0024]所述控制系统与载冷剂恒温装置、循环泵水恒温装置、水泵均通讯连接。
[0025]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过复数工作流体通道群分散了工作流体中的微小杂质颗粒，并在构成工作流体通道群的所述微结构上设置了复数孔穴，使得工作流体中的微小杂质颗粒被诱导进入并吸附于孔穴中，以减少工作流体中的微小杂质颗粒，降低工作流体中微小杂质颗粒作为冰核引起结冰的风险。
附图说明
[0026]图1为本专利技术较佳实施例的三维中空的换热器的结构示意图；
[0027]图2为图1的分解图；
[0028]图3为图2中的换热器本体的结构示意图；
[0029]图4为图3的分解图；
[0030]图5为图4中的微结构通道片的结构示意图；
[0031]图6为本专利技术一实施例的微结构的示意图；
[0032]图7为本专利技术另一种微结构的示意图；
[0033]图8为图1所示的三维中空的换热器置于保温壳体内的结构示意图；
[0034]图9为图8沿A
‑
A'方向的剖视图；
[0035]图10为图8与进口部件、出口部件的配合示意图；
[0036]图11为图10的分解图；
[0037]图12为图10沿B
‑
B'方向的剖视图；
[0038]图13为图10的进口部件的结构示意图；
[0039]图14为图13的分解图；
[0040]图15为进口部件与换热器的连接控流示意图；
[0041]图16为本专利技术的过冷却水制备系统的示意图。
[0042]1‑
换热器，10
‑
换热器本体，11
‑
微结构通道片，111
‑
换热区，112
‑
原子扩散结合区，1121
‑
内凹部，1122
‑
真空槽、空气槽，113
‑
水流进口，114
‑
水流出口，115
‑
载冷剂进口，116
‑
载冷剂出口，117
‑
微结构，1171
‑
孔穴，118
‑
固定孔，12
‑
配管连接件，13
‑
端盖板，14
‑
保温壳体，2
‑
进口部件，21
‑
第一连接结构，211
‑
变径部，212
‑
第一插接部，22
‑
第二连接结构，221
‑
蓄水池，222
‑
第二插接部，223
‑
整流结构，2231
‑
整流网，2232
‑
网架，2233
‑
定位结构，2234
‑
定位圈，2235
‑
定位柱，224
‑
平缓空间，3
‑
出口部件，31
‑
螺旋管道，32
‑
扩径接口；4
‑
过冷却水
制备系统，41
‑
载冷剂流动系统，411
‑
载冷剂恒温装置，412
‑
循环管路，413
‑
循环泵，42
‑
水流动系统，421
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维中空的换热器，包括叠层设置的复数微结构通道片、位于相邻的微结构通道片之间的工作流体通道，所述微结构通道片包括换热区、位于所述换热区沿O
‑
X方向的两侧的原子扩散结合区，其特征在于，所述换热区设有复数微结构，所述微结构上具有用以吸附工作流体中杂质颗粒的复数孔穴。2.根据权利要求1所述的三维中空的换热器，其特征在于，所述孔穴自所述微结构的表面向内凹陷形成，所述孔穴的深度介于0.1mm～0.2mm之间，和/或所述孔穴的孔径介于0.025mm～0.075mm之间。3.根据权利要求1所述的三维中空的换热器，其特征在于，所有孔穴的面积与微结构的表面积之比介于1：10～1：100。4.根据权利要求1所述的三维中空的换热器，其特征在于，复数孔穴相对于所述微结构的中心呈中心对称排布于所述微结构上。5.根据权利要求1所述的三维中空的换热器，其特征在于，复数孔穴在所述微结构上随机分布。6.根据权利要求1所述的三维中空的换热器，其特征在于，所述微结构呈椭圆形，长半轴的长度是短半轴的长度的2倍～4倍。7.根据权利要求1所述的三维中空的换热器，其特征在于，所述微结构通道片沿O
‑
Y方向的至少一端呈锯齿状。8.根据权利要求7所述的三维中空的换热器，其特征在于，沿O
‑
Y方向，所述原子扩散结合区的端部超出所述换热区的端部形成进口或出口，且所述换热区朝向进口的一端为锯齿状，或所述换热区朝向进口、出口的两端均为锯齿状。9....

【专利技术属性】
技术研发人员：王凱建，程朋伟，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：发明
国别省市：