冷头换热器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种冷头换热器，包括：与冷头相连的连接体、复数个连接在连接体上的换热片，其特征在于：其中，各个换热片均包括：连接于连接体的铜片、分别覆盖于铜片的两个侧面的粗丝网、以及覆盖于粗丝网外侧的毛细丝网，利用毛细原理去除冷凝液膜，消除液膜所带来的附加热阻，本实用新型能大大提高换热器的换热效率。
【专利说明】冷头换热器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种小型低温制冷机用冷头换热器。
【背景技术】
[0002]随着生物技术、新材料、超导技术、航天航空技术的发展，低温制冷技术的应用也越来越广泛，小型低温制冷机作为一种紧凑的制冷装置被广泛应用于以上各个领域。然而，使用小型制冷机作为低温冷源本身存在三个特点:一是制冷量小，一般几瓦到几十瓦；二是制冷效率低，即获取每一瓦冷量的代价很高；三是制冷机性能受工作温度影响明显，即随温度下降，制冷量和制冷效率明显衰退。因此，有效使用小型制冷机不仅可以节约能耗，而且可以减小制冷机体积，延长制冷机寿命。
[0003]连接小型低温制冷机冷头与被冷却对象的冷头换热器就是有效使用小型低温制冷机的关键部件。目前常用的冷头换热器是紫铜棒或无氧铜铜棒。受制冷机冷头直径小的限制，铜棒的直径也较小。用于冷却气体或液体介质的冷头换热器一般将铜棒切削为多组铜片。
[0004]如专利号:CN102997614A中公开的一种小型氦液化装置。制冷机的一级、二级冷头伸入低温杜瓦中，二级冷头底端安装有再液化冷凝器，制冷机的冷量通过一级、二级冷头传递给再液化冷凝器，氦气在再液化冷凝器表面冷凝成液滴，滴入低温杜瓦内，完成液化。在液化过程中，气体遇冷会在冷凝器表面形成一层液膜，且低温工质极易蒸发，在液化的同时，就有部分工质在蒸发。工质蒸发气流向上，给液膜以向上的剪切力，阻止液膜下流，使得液膜越来越厚。而气体只能在这层厚的液膜表面冷凝，即气体的冷凝潜热须通过液膜才能传递给冷凝器壁面。液体的导热热阻大，且低温工况下，液体的导热热阻更大。仅由这层液膜所产生的热阻就是该冷凝器铜片导热热阻的几倍，成为整个传热过程中最主要的热阻，液膜的存在大大降低传热效率，结果导致非常珍贵的冷量的损失。
【发明内容】
[0005]本实用新型是为了解决上述问题而进行的，目的在于提出一种通过利用毛细原理去除液I吴进而提闻换热效率的冷头换热器。
[0006]本实用新型为了实现上述目的，采用了以下结构。
[0007]本实用新型提供一种与制冷机冷头相连的冷头换热器，具有这样的特征:包括与冷头相连的连接体、复数个连接于连接体的换热片，其中，各个换热片均包括:连接于连接体的铜片、分别覆盖于铜片的两个侧面的粗丝网、覆盖于粗丝网外侧的毛细丝网。
[0008]另外，在本实用新型所提供的冷头换热器中，还可以具有这样的特征:其中，粗丝网的目数大于200，毛细丝网的目数大于400。
[0009]另外，在本实用新型所提供的冷头换热器中，还可以具有这样的特征:其中，粗丝网具有复数条纵向的竖直槽道，沿着每条竖直槽道的底部设置一条横向槽道。
[0010]另外，在本实用新型所提供的冷头换热器中，还可以具有这样的特征:其中，横向槽道具有一定的坡度。
[0011]实用新型的作用与效果
[0012]根据本实用新型的冷头换热器，因为采用了在铜片的两侧面依次烧结粗丝网和毛细丝网，当待冷凝工质在冷头换热器表面被冷凝为液滴时的瞬间即被毛细丝网吸附，消除了由液膜所带来的附加的换热热阻，所以本实用新型的换热效率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实施例中冷头换热器的整体示意图；
[0014]图2为本实施例中冷头换热器的换热片的结构示意图；
[0015]图3为本实施例中冷头换热器的换热片的横剖面图；以及
[0016]图4为本实施例中冷头换热器的组合使用示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
[0018]图1为本实施例中冷头换热器的整体示意图。
[0019]如图1所示，冷头换热器50包括与制冷机冷头相连的连接体20、多个间隔烧结于连接体20上的换热片10。
[0020]图2为本实施例中冷头换热器的换热片的结构示意图。
[0021]如图2所示，换热片10包括:铜片1、烧结于铜片I两侧面的粗丝网2、烧结于粗丝网2上的毛细丝网5。
[0022]粗丝网2的目数大于200，毛细丝网5的目数大于400，在本实施例中，粗丝网的目数为250,毛细丝网5的目数为450。
[0023]如图2所示，粗丝网2上沿竖直方向切削有若干条竖直槽道3和一条横向穿过所有竖直槽道3的横向槽道4。
[0024]横向槽道4设置一定的坡度，减小液体流动的阻力，便于液体的流动。
[0025]本实施例利用毛细原理去除液膜，毛细丝网5对换热片10上的液膜进行吸附，消除液膜所带来的附加换热热阻。
[0026]图3为本实施例中冷头换热器的换热片的横剖面图。
[0027]如图3所示，为了更加清晰的显示出本实施例中换热片10的结构，本实施例给出了换热片10的横剖面图，图3与图2相对照，在此省略相关说明。
[0028]图4为本实施例中冷头换热器的组合使用示意图。
[0029]如图4所示，冷头换热器50与冷头51相连，制冷机52通过冷头51将冷量传给冷头换热器50。冷头换热器50位于储液罐54内部，储液罐54储存被冷头换热器50冷凝的液态工质。
[0030]下面结合图1至图4对本实用新型的工作流程做详细说明。
[0031 ] 制冷机52的冷量通过冷头51传给冷头换热器50，待冷凝工质由进气管53进入储液罐54与位于储液罐54内的冷头换热器50进行换热冷凝，当待冷凝工质在冷头换热器50表面冷凝形成液珠时，瞬间被冷头换热器50表面的毛细丝网5吸附。被毛细丝网5吸附的液体进入冷头换热器50上的竖直槽道3，沿竖直糟道3流下，进入横向糟道4，沿横向糟道4的坡度流下。
[0032]实施例的作用与效果
[0033]本实施例的冷头换热器因为采用了在铜片的两侧面依次烧结粗丝网和毛细丝网，当待冷凝工质在冷头换热器表面被冷凝为液滴时的瞬间即被毛细丝网吸附，消除了由液膜所带来的附加的换热热阻，大大提高了换热系数，所以本实用新型的换热效率高。另外，本实施例的冷头换热器因为采用了在粗丝网上设置若干条竖直槽道和一条横向穿过所有竖直槽道且具有一定坡度的横向槽道，所以液体在流动过程中阻力更加小。
【权利要求】
1.一种与冷头相连的冷头换热器，包括:与冷头相连的连接体、复数个连接在所述连接体上的换热片，其特征在于: 其中，各个所述换热片均包括:连接于所述连接体的铜片、分别覆盖于所述铜片的两个侧面的粗丝网、以及覆盖于所述粗丝网外侧的毛细丝网。
2.根据权利要求1所述的冷头换热器，其特征在于: 其中，所述粗丝网的目数大于200，所述毛细丝网的目数大于400。
3.根据权利要求1所述的冷头换热器，其特征在于: 其中，所述粗丝网具有复数条纵向的竖直槽道，沿着每条竖直槽道的底部设置的一条横向槽道。
4.根据权利要求3所述的冷头换热器，其特征在于: 其中，所述横向槽道具有一定的坡度。
【文档编号】F28F3/04GK203758342SQ201420093503
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年3月3日 优先权日:2014年3月3日
【发明者】赵秀红, 姚岚, 汪洋, 刘宝林 申请人:上海理工大学