一种新型换热结构的制作方法

本申请涉及换热结构领域，尤其是涉及一种新型换热结构。

背景技术：

1、真空环模设备内部因实验需要模拟太空真空、冷黑环境，故内部需要加设换热设备降低内部环境温度，以前通常采用的换热设备为翅片式换热板，如图1所示，将2mm厚铜板5与不锈钢管道6焊接在一起，层层叠加，然后在不锈钢管道6内部通入液氮，冷量继而传导至换热铜板5，实现降温。

2、针对上述中的相关技术，环模设备内部通常模拟的环境温度是100±5k，对温度均匀性有一定要求，而采用此种翅片结构换热板，铜翅片板是不直接与液氮接触的，采用冷传导形式降温，温度均匀性相对较差。

技术实现思路

1、为了提升换热板传导温度的均匀性，本申请提供一种新型换热结构。

2、本申请提供的一种新型换热结构采用如下的技术方案：

3、一种新型换热结构，换热板，所述换热板设置为两个，两个所述换热板相对叠加且有多处位置互相焊接，两个所述换热板之间的未焊接部位形成有多个菱形的充气面，每个所述充气面均能够鼓胀为平滑凸起，两个所述换热板的充气面之间填充有导热介质。

4、通过采用上述技术方案，首先将两块换热板之间的夹层通过缓慢填充气体，使得充气面鼓胀，并且所有充气面均形成平滑凸起，然后在鼓胀的充气面之间均匀填充导热介质。将填充有导热介质的换热板覆盖需降温设备的表面，在真空环境中，需降温热备表面的热能以热辐射和热传导的形式传递至换热板表面，换热板具有多个平滑凸起的充气面，故而其充气面对热辐射的吸收效率大大增加，提升了换热板对于辐射热能的吸收效率；此外，导热介质均匀填充于两个换热板的充气面之间，换热板与导热介质直接接触，故而换热板的原始温度更接近于液氮的原始温度，提升了换热板的热传导效率，同时也大大增加了换热板传导温度的均匀性。

5、可选的，所述导热介质为液氮。

6、通过采用上述技术方案，在两个换热板的充气面之间首先通过填充氮气使其鼓胀，然后在鼓胀的充气面之间均匀填充液氮，液氮作为导热介质，实现热传导的功能。此处采用氮气作为使充气面鼓胀的介质，主要是为保证两个充气面形成的夹层之间导热介质的均一性，同时以液氮作为导热介质，其降温效果优良，且成本较低，适合大批量生产。

7、可选的，两个所述换热板之间采用点焊焊接有多个焊点，相邻所述焊点之间等距排布。

8、通过采用上述技术方案，焊点等距排布，则两个换热板之间未焊接部位形成的菱形充气面同样均匀等距排布，均匀排布的充气面有助于保证换热板温度传导的均匀性。

9、可选的，所述焊点采用圆形结构。

10、通过采用上述技术方案，焊点采用圆形结构，则无论是在对两个充气面之间的夹层之间进行充气的阶段或是填充导热介质的截面，气流或导热介质在充气面形成的夹层之间流动时，其受到的阻力均相对更小，有利于实现充气面鼓胀程度的均一性与导热介质填充量的均一性，进一步提升了换热板温度传导的均匀性。

11、可选的，两个所述换热板厚度不等。

12、通过采用上述技术方案，若两个换热板板面均厚，则充气面充气的鼓胀效果不佳，进而不易填充入足量的导热介质，导致换热板的换热效率下降；若两个换热板的板面均较薄，则两者焊接部位在充气过程中易分离，导致成本报废。厚度不等的换热板进行充气时，较厚的换热板有助于提升焊接部位的牢固性，同时较薄的换热板有助于提升其充气面的鼓胀效果，进而提升导热介质的填充量，提升换热板的整体换热效果。

13、可选的，每个所述换热板均采用不锈钢材质。

14、通过采用上述技术方案，不锈钢材质的造价较铜更为低廉，同时不锈钢材质能够直接与导热介质进行接触，使得不锈钢材质仍具有良好的热传导效率。

15、可选的，所述换热板设置有测压阀。

16、通过采用上述技术方案，测压 阀能够测量充气过程中充气面形成的夹层之间的气压，有助于生产人员随时监测气压值，降低高气压对焊接位置的损坏概率，保护工作人员安全。

17、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

18、1.换热板与菱形的充气面的设计，提升了换热板的热传导及热辐射吸收效率，同时也大大增加了换热板传导温度的均匀性；

19、2.两个换热板厚度不等的设计，使得较厚的换热板有助于提升焊接部位的牢固性，同时较薄的换热板有助于提升其充气面的鼓胀效果；

20、3.不锈钢材质的换热板设计，能够直接与导热介质进行接触，具有良好的热传导效率，同时更加节省生产成本。

技术特征：

1.一种新型换热结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种新型换热结构，其特征在于：所述导热介质为液氮。

3.根据权利要求1所述的一种新型换热结构，其特征在于：两个所述换热板(1)之间采用点焊焊接有多个焊点(3)，相邻所述焊点(3)之间等距排布。

4.根据权利要求3所述的一种新型换热结构，其特征在于：所述焊点(3)采用圆形结构。

5.根据权利要求1所述的一种新型换热结构，其特征在于：两个所述换热板(1)厚度不等。

6.根据权利要求1所述的一种新型换热结构，其特征在于：每个所述换热板(1)均采用不锈钢材质。

7.根据权利要求1所述的一种新型换热结构，其特征在于：所述换热板(1)设置有测压阀(4)。

技术总结
本申请涉及一种新型换热结构，其包括换热板，所述换热板设置为两个，两个所述换热板相对叠加且有多处位置互相焊接，两个所述换热板之间的未焊接部位形成有多个菱形的充气面，每个所述充气面均能够鼓胀为平滑凸起，两个所述换热板的充气面之间填充有导热介质。本申请具有提升换热板传导温度的均匀性的效果。

技术研发人员：吴志航,黄鹏青
受保护的技术使用者：杭州盈铭深冷真空工程有限公司
技术研发日：20221219
技术公布日：2024/1/11