CN109974485A - 用于导热板的热源盒以及导热板 - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract
本申请公开用于导热板的热源盒以及导热板。其中，所述导热板(1000)包括工作板(100)与热源盒(600)。所述工作板(100)包括板体部(20)与封边部(40)。所述板体部(20)的内部填注有热交换介质，所述封边部(40)将所述热交换介质封闭在板体部(20)内。所述热源盒(600)设置在所述板体部(20)的第一表面(20a)，包括底壁(62)以及与底壁(62)相连的侧壁(64)。所述底壁(62)与侧壁(64)围成一用于容纳热源的空间(60)。所述热源盒(600)还设置有供热源充注至所述空间(60)的开口(608)。需要时，可向热源盒内充注热源，比如沸水。热源可通过工作板的热传递，进一步加快低温物体的升温速度。
Description
技术领域
本申请涉及热交换领域，尤其涉及用于导热板的热源盒以及导热板。
背景技术
导热板在热交换设备中有着普遍的应用，而其导热效率和均温效果是评判其性能的关键因素之一。如在食品的速冻和/速解冻技术领域，速冻板/速解冻板就是一种导热板，其可用来减少解冻的等待时间，提高制冷的速度和效率。
速冻板/速解冻板，如专利文献CN204694130U所揭示，一般采用分体成型的上层铝合金板、下层铝合金板及热管组合而成。速冻板/速解冻板在生产过程中，一般上层铝合金板、下层铝合金板先分别单独成型后，再装入热管并组装。上述速冻板/速解冻板导热速率慢。
发明内容
本申请提供用于导热板的热源盒以及导热板，其可改善热交换效率。
根据本申请的一个方面，提供一种用于导热板的热源盒。所述热源盒包括底壁以及与底壁相连的侧壁，所述底壁与侧壁围成一用于容纳热源的空间，所述热源盒还设置有供热源充注至所述空间的开口。
可选的，所述热源盒内设置有热传导筋，所述热传导筋一体连接在热源盒的底壁或侧壁。
可选的，所述热传导筋呈板状，并将所述空间分为多个区域。
可选的，所述热传导筋设置有连通相邻区域的缺口。
可选的，所述缺口设置在所述热传导筋的上端或下端。
可选的，所述热传导筋连成一体；
或者，所述热传导筋包括相互间隔的多个圆柱或棱柱。
可选的，所述导热板还包括盒盖，所述盒盖能够设置在热源盒的上方，并遮盖空间的所述开口。
可选的，所述盒盖设置有把手。
根据本申请的另一方面，提供一种导热板。所述导热板包括工作板与如前面所述的热源盒，所述工作板包括板体部与封边部，所述板体部的内部填注有热交换介质，所述封边部将所述热交换介质封闭在板体部内；
所述热源盒设置在所述板体部的第一表面。
可选的，所述热源盒与所述板体部一体形成，或者，所述热源盒以不可拆卸或可拆卸的方式组装在板体部的第一表面。
可选的，所述板体部内部设置有多个通道，所述多个通道沿第一方向延伸，所述热交换介质填注在所述通道内，相邻的通道之间设置有凸筋；
至少一个凸筋设置有连通相邻通道的缺口。
可选的，所有的凸筋均设置有缺口，所有的通道相互连通。
可选的，每个凸筋与至少一封边部之间存在间距，作为所述缺口。
可选的，所述通道的内壁设置有多个微齿结构，所述微齿结构沿第一方向延伸，包括微齿与位于相邻微齿之间的齿槽。
可选的，所述微齿与齿槽的各边为直边。
可选的，所述封边部与板体部一体连接。
可选的，所述热源为温度高过所述工作板的流体。
可选的，所述热交换介质包括酒精或R134a。
可选的，所述导热板为速冻板或速解冻板。
本申请技术方案的用于导热板的热源盒以及导热板中，适于充注热源的热源盒可被应用在导热板。需要时，可向热源盒内充注热源，比如沸水。热源可通过导热板中的工作板的热传递，进一步加快低温物体的升温速度。
附图说明
图1是本申请一示例性实施例导热板的立体组合示意图；
图2至图5是可应用在图1导热板中的热源盒的几种变更实施例的立体示意图；
图6是可应用在图1导热板中的盒盖的立体示意图，盒盖可覆盖在热源盒上方；
图7至图11是可应用在图1导热板中的工作板的结构示意图，其中，图7是工作板的立体组合示意图，图8是工作板的三视示意图，图9是工作板在A-A处的剖视示意图，图10是工作板在B-B处的剖视示意图，图11是图10的局部放大示意图；
图12与图13是图7至图11所示导热板的变更实施例示意图；
图14与图15是图7至图11所示导热板的又一变更实施例示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解，本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个；类似的，“多个”或“多层”等表示两个及两个以上的数量。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。
下面结合附图，对本申请示例型实施例进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互补充或相互组合。
图1是本申请一示例性实施例导热板的立体组合示意图。图2至图5是可应用在图1导热板中的热源盒的几种变更实施例的立体示意图。图6是可应用在图1导热板中的盒盖的立体示意图，盒盖可覆盖在热源盒上方。图7至图11是可应用在图1导热板中的工作板的结构示意图；其中，图7是工作板的立体组合示意图，图8是工作板的三视示意图，图9是工作板在A-A处的剖视示意图，图10是工作板在B-B处的剖视示意图，图11是图10的局部放大示意图。图12与图13是图7至图11所示导热板的变更实施例示意图。图14与图15是图7至图11所示导热板的又一变更实施例示意图。
这里的导热板可应用于多个技术领域、多种场合。比如，可被用作速冻和/或速解冻食品的速冻板和/或速解冻板。
如图1至图15所示，导热板1000包括工作板100与热源盒600。第一方向X为工作板100的长度方向，第二方向Y为工作板100的宽度方向，第三方向Z为工作板100的厚度方向。
工作板100可包括位于中间区域的板体部20以及位于边缘区域的封边部40。在使用中，还可在封边部40外套设一塑料边框50。其中，封边部40被塑料边框50遮盖。板体部20可由铝合金等导热材料一体成型。板体部20的内部可封装流体状的热交换介质。热交换介质优选为容易汽化和/或液化的材料，通过相变潜热效应，可快速调整附近物体的温度。板体部20包括背对设置的第一表面20a和第二表面20b。第一表面20a、第二表面20b均平行于第一方向X和第二方向Y。第一表面20a与第二表面20b的面积大于板体部20的其它表面。在使用时，可将物体放置在板体部20的上方，使其与第一表面20a接触或贴合。较大的接触面积有利于提高热交换效率，快速调整物体的温度。
热源盒600可设置在第一表面20a或第二表面20b的上方。热源盒600可由铝合金等导热效率高的材质制成，金属或塑料均可。热源盒600可包括底壁62与侧壁64。底壁62与侧壁64围成一空间60，空间60的上方具有开口608。在升温或解冻低温物体时，可将低温物体贴合第一表面20a放置。通过与工作板100的接触，低温物体可吸收热量、快速升温。为进一步增强升温速度，可向热源盒600内充注热源，例如高温流体，又如沸水。热源可通过工作板100的热传递，进一步加快低温物体的升温速度。所述热源优选为温度高过工作板100的流体。
热源盒600可与工作板100一体形成。两者由同种材料制成，且两者间不存在明显的空隙。这有助于提高热源盒600与工作板100之间的热传递效率。此时，热源盒600的底壁由工作板100的顶壁充当。
在其它实施例中，热源盒600也可通过焊接或机械锁扣的方式安装在工作板100的第一表面20a或第二表面20b。另外，热源盒600也可仅仅放置在工作板100的第一表面20a或第二表面20b上方，而不设置任何锁扣装置固定热源盒600与工作板100。不论哪种方式，均应尽量使热源盒600可与工作板100保持足够紧密的贴合，增加它们之间的接触面积。其中，以机械锁扣并可拆卸的方式安装热源盒600或简单放置热源盒600至工作板100的方式有独特的优势：在不需使用另外的热源(比如，高温水)加速升温物体时，可去除热源盒600，使导热板1000更轻便。
热源盒600内还可设置热传导筋66，增加热源与热源盒600的接触面积，提升热源对工作板100及物体的升温速度。热传导筋66可以为各种形态，比如，板状、块状、柱状、凸点状等等，只有可增大接触面积即可。热传导筋66优选为与热源盒600的底壁62或侧壁64等一体形成。
热传导筋66可连成一片，并将空间60分为多个区域，如图1与图2所示。相邻的区域可通过贯穿热传导筋66的缺口660连通。缺口660既可设置在热传导筋66的上端，如图1所示；也可设置在热传导筋66的下端，如图2所示。在充注热源时，缺口660可使热源自动从一个区域流至其它区域。
热传导筋66也可呈螺旋状，自空间60的中部区域盘旋至外部区域；还可呈如图3所示的折线盘绕状。热传导筋66还可以是间隔分布的多个圆柱或棱柱，如图4与图5所示。
热源盒600的上方还可设置盒盖70。盒盖70的上表面可设置把手72。需要时，可将盒盖70安装在热源盒600的上方，遮盖空间60。
板体部20的内部可具有多个通道22。每个通道22内可用于容纳热交换介质。通道22内的热交换介质可通过板体部20(尤其是第一表面20a与第二表面20b)与外物(比如，放置在板体部20第一表面20a上的食物)进行热交换。热交换介质通常可为能够快速导热的流体，比如，酒精或R134a(全称为1，1，1，2-四氟乙烷)等。作为较优的实施例中，每一通道22的宽度(对应于第二方向Y)可不超过2.5毫米，通道22的高度可不超过3.0毫米。
在如图实施例中，每个通道22可被设置为细长型且沿第一方向X延伸(通道的长度方向与第一方向X平行)。在工作板100用于速冻和速解冻食品时，通道22内的热交换介质可沿第一方向X进行热传递，从而加快热交换速率。
另外，多个通道22在板体部20内部可沿第二方向Y平行且均匀地排列。这样，一方面可提高热交换速率以加快冷冻和解冻速度，另一方面还可改善均温效果。
每个通道22内可设置微齿结构26。微齿结构26优先设置在通道22邻近第一表面20a与第二表面20b的内壁。当然，微齿结构26也可设置在通道22的其它内壁上。微齿结构26包括微齿262及位于相邻两个微齿262之间的齿槽264。微齿262与齿槽264优选被设置为沿第一方向X延伸(微齿262与齿槽264的长度方向和第一方向X平行)，以使热交换介质可沿齿槽264流动形成毛细现象，从而进一步加快热交换速率及改善均温效果。
在平行于第二方向Y的纵向截面上，微齿262与齿槽264的各边优选为直边，如图9中所示。由各直边限定其轮廓的微齿262与齿槽264可呈矩形、三角形、梯形等形状。业内习惯性地认为，由圆弧等流线型组成的轮廓通常比直线型轮廓更有利于流体的流动与热交换。但是，发明人(们)研究后发现，在此处将微齿262与齿槽264的各边设置为直线型，其热交换效率及均温效果并不输于圆弧形的微齿262与齿槽264。在某些使用场景下，其热交换效率及均温效果甚至会明显胜出。当然，在其它实施例中，微齿262最深入通道22的一端可以是尖端或圆弧形。
相邻的通道22之间设置有凸筋24。凸筋24的设置同样有利于改善热交换效率。在纵向(即板体部20的厚度方向，其同时垂直于第一方向X与第二方向Y)上，凸筋24的一端连接于板体部20的顶壁(第一表面20a所在的壁)，另一端连接于板体部20的底壁(第二表面20b所在的壁)。凸筋24同样沿第一方向X延伸，即凸筋24的长度方向与第一方向X平行。在第一方向X上，板体部20具有第一端20c与第二端20d。凸筋24在第一端20c处或第二端20d处设置有缺口28。通过缺口28，相邻的通道22可连通。相邻通道22之间的连通，可显著改善均温效果。
作为较优的实施例，所有的通道22均直接或间接连通。实现所有通道22连通的方式有很多。可以是首尾相连式，如图10与图11所示，位于中间区域的每一通道22，通过其左侧的凸筋24在第一端20c处的缺口28，与其左侧的通道22连通；通过其右侧的凸筋24在第二端20d处的缺口28，与其右侧的通道22连通。
也可以是一端连通式，如图12与图13中所示。所有的凸筋24均在第一端20c处形成缺口28，所有的缺口28在第一端20c处组成一个空间G，空间作为共同的连通部，与所有的通道22连通。当然，在其它实施例中，也可仅在第二端20d处形成作为所有通道22共同连通部的空间G。
还可以是两端式。如图14与图15所示，所有的凸筋24均在第一端20c处形成缺口28，所有的缺口28在第一端20c处组成一个空间G，空间作为共同的连通部，与所有的通道22连通。所有的凸筋24还在第二端20d处形成缺口28，所有的缺口28在第二端20d处组成一个空间G，空间作为共同的连通部，与所有的通道22连通。
在其它实施例中，用于连通相邻通道22的缺口28也可不设置在或不只设置在凸筋24的第一端20c和/或第二端20d处。比如，可通过后段工艺在凸筋24中间区域穿孔的方式来形成连通相邻通道22的缺口28。即，先通过挤压成型工艺一体形成具有通道22和凸筋24的板体部20，而后利用打孔机从板体部20的侧壁沿第二方向Y依次在凸筋24凿孔。最后，通过焊接的方式封堵板体部20侧壁处的孔眼即可。
不仅如此，也可考虑在高度方向上形成所述缺口28。比如，可将所有的凸筋24设置为，其在高度方向上的末端不接触板体部20的顶壁或底壁，而形成缺口。这样，凸筋24的上端或下端处与板体部20的顶壁或底壁之间即形成连通所有通道22的共同连通部。
当然，在其它实施例中，凸筋24处也可不设置缺口28，各个通道22彼此隔离。
可通过压制封边的方式在板体部20沿第一方向X上的两端各形成封边部40。封边部40将所有的通道22连同热交换介质封闭、与外界隔绝。热交换介质仅可通过通道22以及缺口28与板体部20内的热交换介质进行直接的热交换，而无法流动至板体部20外。
在工作板100的制作过程中，尤其是压制封边形成封边部40的过程中，很容易出现热交换介质在各通道22内分配不均、甚至出现有的通道22内没有热交换介质的情形。假如各通道22之间相互孤立、彼此隔离，将导致热交换效率降低，并导致各区域的换热速率明显不均。在上述的各实施例中，由于各通道22之间并非处于完全孤立状态，因而可通过热交换介质的流动而自动消除上述缺陷。
以上所述仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请做任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。
Claims (19)
1.一种用于导热板的热源盒，其特征在于，所述热源盒(600)包括底壁(62)以及与底壁(62)相连的侧壁(64)，所述底壁(62)与侧壁(64)围成一用于容纳热源的空间(60)，所述热源盒(600)还设置有供热源充注至所述空间(60)的开口(608)。
2.如权利要求1所述的热源盒，其特征在于，所述热源盒(600)内设置有热传导筋(66)，所述热传导筋(66)一体连接在热源盒(600)的底壁(62)或侧壁(64)。
3.如权利要求2所述的热源盒，其特征在于，所述热传导筋(66)呈板状，并将所述空间(60)分为多个区域。
4.如权利要求3所述的热源盒，其特征在于，所述热传导筋(66)设置有连通相邻区域的缺口(660)。
5.如权利要求4所述的热源盒，其特征在于，所述缺口(660)设置在所述热传导筋(66)的上端或下端。
6.如权利要求2所述的热源盒，其特征在于，所述热传导筋(66)连成一体；
或者，所述热传导筋(66)包括相互间隔的多个圆柱或棱柱。
7.如权利要求1所述的热源盒，其特征在于，所述热源盒(600)还包括盒盖(70)，所述盒盖(70)能够设置在热源盒(600)的上方，并遮盖所述开口(608)。
8.如权利要求7所述的热源盒，其特征在于，所述盒盖(70)设置有把手(72)。
9.一种导热板，其特征在于，所述导热板(1000)包括工作板(100)与如权利要求1至8任一项所述的热源盒(600)，所述工作板(100)包括板体部(20)与封边部(40)，所述板体部(20)的内部填注有热交换介质，所述封边部(40)将所述热交换介质封闭在板体部(20)内；
所述热源盒(600)设置在所述板体部(20)的第一表面(20a)。
10.如权利要求9所述的导热板，其特征在于，所述热源盒(600)与所述板体部(20)一体形成，或者，所述热源盒(600)以不可拆卸或可拆卸的方式组装在板体部(20)的第一表面(20a)。
11.如权利要求9所述的导热板，其特征在于，所述板体部(20)内部设置有多个通道(22)，所述多个通道(22)沿第一方向(X)延伸，所述热交换介质填注在所述通道(22)内，相邻的通道(22)之间设置有凸筋(24)；
至少一个凸筋(24)设置有连通相邻通道(22)的缺口(28)。
12.如权利要求11所述的导热板，其特征在于，所有的凸筋(24)均设置有缺口(28)，所有的通道(22)相互连通。
13.如权利要求12所述的导热板，其特征在于，每个凸筋(24)与至少一封边部(40)之间存在间距，作为所述缺口(28)。
14.如权利要求11所述的导热板，其特征在于，所述通道(22)的内壁设置有多个微齿结构(26)，所述微齿结构(26)沿第一方向(X)延伸，所述微齿结构包括微齿(262)与位于相邻微齿(262)之间的齿槽(264)。
15.如权利要求14所述的导热板，其特征在于，所述微齿(262)与齿槽(264)的各边为直边。
16.如权利要求9所述的导热板，其特征在于，所述封边部(40)与板体部(20)一体连接。
17.如权利要求9所述的导热板，其特征在于，所述热源为温度高过所述工作板(100)的流体。
18.如权利要求9所述的导热板，其特征在于，所述热交换介质包括酒精或R134a。
19.如权利要求9所述的导热板，其特征在于，所述导热板为速冻板或速解冻板。
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