一种微通道冷凝器的制作方法

本发明涉及风冷散热技术领域，尤其涉及一种微通道冷凝器。

背景技术：

目前，在制冷系统中的冷凝器一般为盘管式冷凝器，盘管外部套上若干铝片或铜片形成翅片，利用强制风冷将热量带走。还有一种冷凝器是由许多平行流铝管制成的，相邻的平行流铝管之间布置波浪形翅片，构成微通道冷凝器。在热量传递过程中，气态工质在冷凝管路内凝结放热，热量经过冷凝管壁向外部的翅片传递，通过翅片与空气的对流换热将热量向外界排散。

冷凝管路内的凝结换热系数、翅片与空气间的对流换热系数对冷凝器总体换热性能有重要的影响。通常散热翅片很薄，受肋效率限制，翅片高度不能太大，现有翅片的基部与末端存在较大的温差，若想提高散热能力，只能增加翅片数量和冷凝管路长度，使冷凝器在平面方向上不断增大面积才能满足散热要求。为了提高冷凝器的散热能力，不仅要想办法增大凝结换热系数和换热面积，尤其要增大翅片散热面积和提高翅片的肋效率。

热管是一种高效的相变传热设备，具有优异的均温性能，被称为热量的超导体。利用热管对冷凝器进行扩展散热，将会使冷凝器的散热性能得到很大改善和提高。申请人在申请号为201710020541.4、名称为《微通道冷凝器》的发明专利中，提供了一种利用平板热管进行扩展散热的微通道冷凝器装置，用微通道结构作为冷凝管路，将若干平板热管与微通道冷凝管路外表面粘接或焊接固定为一体，通过平板热管取代翅片结构，增大冷凝器的散热面积，提高肋效率。该微通道冷凝器虽然能够有效提高散热效率，但是每个平板热管都是独立的个体，需要单独充注，然后将平板热管与微通道管路进行装配和固定，整个生产工艺比较复杂。

技术实现要素：

基于此，有必要针对现有技术存在的缺陷，提供一种散热效率高且装配简单的微通道冷凝器。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种微通道冷凝器，包括：多列平板热管、多根微通道冷凝管路、第一集管、第二集管、第一连通板、进气管、出液管及第一充装管，其中：

所述第一集管及第二集管平行设置，且每根所述微通道冷凝管路的左右两端分别固定连接于所述第一集管及第二集管，每列所述平板热管设置于所述微通道冷凝管路之间，且每列所述平板热管的一端固定连接于所述第一连通板上，所述进气管和出液管均与所述第一集管和第二集管中的一个相连通；或者，所述进气管与所述出液管分别与第一集管和第二集管相连通，所述第一充装管固定设置于所述第一连通板上。

作为本发明优选的实施方式，所述平板热管包括金属质平板及开设于所述金属质平板内部的至少一个毛细结构。

作为本发明优选的实施方式，所述毛细结构为微槽或毛细芯，所述毛细结构的长度与所述平板热管的长度相同。

作为本发明优选的实施方式，所述毛细结构的截面形状为方形、圆形或带凸起的异形结构。

作为本发明优选的实施方式，每根所述微通道冷凝管路的形状为扁平的长条状，且每根所述微通道冷凝管路的内部设有多个冷凝微通道。

作为本发明优选的实施方式，多个所述微通道冷凝管路等间距并列排列，其间距等于每列平板热管的厚度。

作为本发明优选的实施方式，相邻两根微通道冷凝管路之间设置的每列平板热管包括至少两片平板热管。

作为本发明优选的实施方式，每片所述平板热管之间设有翅片。

作为本发明优选的实施方式，所述第一集管及第二集管的两端均设有端盖。

作为本发明优选的实施方式，所述微通道冷凝器还包括第二连通板，每列所述平板热管的另一端固定连接于所述第二连通板上，且所述第一连通板及第二连通板上均开设有平板热管装配孔。

作为本发明优选的实施方式，所述第二连通板上还连通有第二充装管。

本发明采用上述技术方案的有益效果在于：

本发明提供的微通道冷凝器，所述第一集管及第二集管平行设置，且每根所述微通道冷凝管路的左右两端分别固定连接于所述第一集管及第二集管，每列所述平板热管设置于所述微通道冷凝管路之间，且每列所述平板热管的一端固定连接于所述第一连通板上，所述进气管和出液管均与所述第一集管和第二集管中的一个相连通；或者，所述进气管与所述出液管分别第一集管和第二集管相连通，所述第一充装管固定设置于所述第一连通板上，上述微通道冷凝器的结构可以通过一次焊接完成，制备过程简单；此外，本发明提供的微通道冷凝器，用平板热管取代传统的铜、铝翅片结构，同时，由于平板热管之间通过第一连通板、第二连通板相互连通，能够通过充装管对所有平板热管一次性完成工质充注，在散热过程中，平板热管能够根据局部散热量大小进行气液工质自动调节和平衡，从而有效提高了散热效率。

此外，本发明提供的微通道冷凝器，由于平板热管与微通道冷凝管路都是平面结构，且壁厚都很薄，接触面积大，通过焊接方法结合为一体，能有效降低传热热阻，且通过平板热管与微通道管路结合的结构，可以增强微通道冷凝器散热能力，同时提高了微通道冷凝器可靠性；同时，本发明采用微通道结构作为冷凝管道，可以提高管路内部的换热面积和凝结换热系数，使冷凝管路的结构更加紧凑。

附图说明

图1为平板热管扩展式微通道冷凝器结构示意图。

图2为平板热管扩展式微通道冷凝器右侧视图。

图3为微通道冷凝管路剖面结构示意图。

图4为微通道冷凝器剖面结构示意图。

图5为第二连通板的结构示意图。

图6为平板热管结构示意图。

其中：1、平板热管，2、微通道冷凝管路，3、第一集管，4、第二集管，5、第一连通板，6、第二连通板，7、进气管，8、出液管，9、端盖，10、第一充装管，11、翅片，12、冷凝微通道，13、第一连通腔，14、第二连通腔，15、热管内腔，16、热管装配孔。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

如图1-图2所示，本发明一实施方式的微通道冷凝器，包括：多列平板热管1、多根微通道冷凝管路2、第一集管3、第二集管4、第一连通板5、进气管7、出液管8及第一充装管10。其中：

所述第一集管3及第二集管4平行设置，且每根所述微通道冷凝管路2的左右两端分别固定连接于所述第一集管3及第二集管4，每列所述平板热管1设置于所述微通道冷凝管路2之间，且每列所述平板热管1的一端固定连接于所述第一连通板5上，所述进气管7和出液管均8与所述第一集管3和第二集管4中的一个相连通；或者，所述进气管7与所述出液管8分别第一集管3和第二集管4相连通，所述第一充装管10固定设置于所述第一连通板5上。

可以理解，在本发明中，当每列所述平板热管1的一端固定连接于所述第一连通板5上时，每个平板热管1的另一端独立密封。

在本发明提供的一实施例中，上述微通道冷凝器还包括第二连通板6，且每列所述平板热管1的另一端固定连接于所述第二连通板6上。可以理解，本发明提供的微通道冷凝器，由于平板热管1、第一连通板5及第二连通板6形成一个整体的封闭空间，通过第一充装管10对平板热管1内部抽真空和充注工质，结构简单，稳定可靠。

进一步地，所述第二连通板6上还可以连通有第二充装管(图未示)

请参阅图3，为本发明一较佳实施例提供的平板热管的结构示意图。

优选地，平板热管1外表面为平面结构，平板热管1包括金属质平板和开设于所述金属质平板内部的至少一个毛细结构，毛细结构为微槽或毛细芯，毛细结构的长度与平板热管1的长度相同，传热工质在毛细结构的腔体中循环流动传递热量。

进一步地，毛细结构的截面形状为方形、圆形或带凸起的异形结构。

进一步地，平板热管1之间设有翅片11，翅片11与平板热管1焊接。

具体地，平板热管1的一端伸入两根相邻的微通道冷凝管路2之间，平板热管1伸出部分与第二连通板6装配和焊接，平板热管1的另一端与第一连通板5装配和焊接。

可以理解，上述微通道冷凝器的结构可以通过一次焊接完成，制备过程简单，且采用用平板热管取代传统的铜、铝翅片结构，同时，由于平板热管之间通过第一连通板、第二连通板相互连通，能够通过充装管对所有平板热管一次性完成工质充注，在散热过程中，平板热管能够根据局部散热量大小进行气液工质自动调节和平衡，从而有效提高了散热效率。

请参阅图4，为本发明一较佳实施例提供的微通道冷凝管路的结构示意图。

优选地，每根所述微通道冷凝管路2的形状为扁平的长条状，且每根所述微通道冷凝管路的内部设有多个冷凝微通道。

进一步地，多个微通道冷凝管路2等间距并列排列，其间距等于平板热管1的厚度。可以理解，微通道冷凝管路2的两端深入第一集管3和第二集管4内部，与第一集管3和第二集管4装配和焊接。

进一步地，微通道冷凝管路2内部设有多个冷凝微通道12，从而实现了第一集管3、第二集管4与多根微通道冷凝管路2相通，这样使得多根微通道冷凝管路2与第一集管3、第二集管4、进气管7、出液管8组成制冷工质流动和凝结通道，可以理解，本发明采用微通道结构作为冷凝管道，可以提高管路内部的换热面积和凝结换热系数，使冷凝管路的结构更加紧凑。

优选地，相邻两根微通道冷凝管路2之间设置的每列平板热管包括至少两片平板热管1。可以理解，若干片平板热管1组成二维阵列，与微通道冷凝管路2进行装配，平板热管1与微通道冷凝管路2接触的区域为蒸发区域，其他区域为冷凝区域，通过强制风冷对平板热管1的冷凝区域进行冷却。

可以理解，由于平板热管与微通道冷凝管路都是平面结构，且壁厚都很薄，接触面积大，通过焊接方法结合为一体，能有效降低传热热阻，且通过平板热管与微通道管路结合的结构，可以增强微通道冷凝器散热能力，同时提高了微通道冷凝器可靠性。

请参阅图5，为本发明提供的微通道冷凝器纵向剖面结构示意图。

从图5中可以看出，第一连通板5、第二连通板6内部分别设有第一连通腔13和第二连通腔14，与热管内腔15相连通，从而使得平板热管1、第一连通板5、第二连通板6形成一个整体的封闭空间，通过第一充装管10对平板热管1内部抽真空和充注工质。

请参阅图6为第一连通板或第二连通板的结构示意图。从图6中可以看出，第一连通板5和第二连通板6上设有热管装配孔16，用于与平板热管1端部进行装配。

上述微通道冷凝器工作时，气态制冷工质由冷凝器进气口7流入第一集管3，然后分散流入各个微通道冷凝管路2，在流经微通道冷凝管路2的过程中，气体工质凝结为液体，同时向管壁释放热量；凝结的液体继续向前流动，并流出微通道冷凝管路2，在第二集管4中汇集，最后由出液管8流出冷凝器。

可以理解，制冷工质在凝结过程中释放的热量，以导热的方式经微通道冷凝管路2的管壁向与它接触的平板热管1的管壁传递，然后再向平板热管1内部传递。平板热管1中的液态的传热工质受热后发生相变吸热，蒸发为气态，气态的传热工质沿着腔体内的气体通道流向平板热管1的冷凝区域。气态传热工质在平板热管1冷凝区域凝结为液态，同时释放热量，液态传热工质沿着毛细结构向蒸发区域回流，释放出的热量由冷空气带走，排散到周围环境中。由于平板热管1两端通过第一连通板5和第二连通板6进行连通，当局部微通道冷凝管路2散热量与其他部位微通道冷凝管路2散热不均匀时，平板热管1之间能够根据局部散热量大小进行内部气液平衡的自动调节。传热工质在平板热管1内不断地发生相变和循环流动，使平板热管1整体处于均温状态，从而使冷凝器的热量高效地向外界环境排散。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。