CN111928686B - 印刷电路板换热器的流体通道结构及印刷电路板换热器 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种印刷电路板换热器的流体通道结构以及一种印刷电路板换热器。本发明实施例提供的印刷电路板换热器的流体通道结构包括：入口部和流体流量分配腔，入口部包括位于与流体流量分配腔相接位置的螺旋形通道，流体流量分配腔具有沿流体通道结构的宽度方向延伸的两相对端面，其中，两相对端面之间的间距由螺旋形通道起始沿宽度方向渐缩随后渐扩。本发明实施例提供的印刷电路板换热器的流体通道结构，通过设置螺旋形通道，并将流体流量分配腔与螺旋形通道连接的端面设置成缩放型结构，使得远离入口位置的流体速度与靠近入口位置的流体速度基本相同，达到了流体通道结构内各流道流量均匀分配，提高了印刷电路板换热器的换热效果。

Description

印刷电路板换热器的流体通道结构及印刷电路板换热器

技术领域

本发明涉及印刷电路板换热器技术领域，尤其涉及一种印刷电路板换热器的流体通道结构以及一种印刷电路板换热器。

背景技术

印刷电路板换热器因其换热面积大，换热效果好，得到了越来越广泛的应用。流体进入印刷电路板换热器通过集管分配至各流道，印刷电路板换热器流道面积小，阻力大，且各流道阻力基本相同。当前印刷电路板换热器集管通常为等截面型式，远离换热器入口管区域压力高，流速低，流体在印刷电路板换热器各流道中流量分配不均匀，从而导致印刷电路板换热器无法发挥其最大换热能力。

发明内容

本发明实施例提供一种印刷电路板换热器的流体通道结构以及一种印刷电路板换热器，用以解决现有技术中流体在印刷电路板换热器的各流道中流量分配不均匀，进而影响印刷电路板换热器换热效率的缺陷。

本发明实施例提供一种印刷电路板换热器的流体通道结构，包括：入口部和流体流量分配腔，所述入口部包括位于与所述流体流量分配腔相接位置的螺旋形通道，所述流体流量分配腔具有沿所述流体通道结构的宽度方向延伸的两相对端面，其中，两相对端面之间的间距由所述螺旋形通道起始沿所述宽度方向渐缩随后渐扩。

根据本发明一个实施例的印刷电路板换热器的流体通道结构，所述流体流量分配腔包括进口集管，所述进口集管与所述螺旋形通道连接的端面构造成所述流体流量分配腔沿宽度方向延伸的两相对端面中的一个端面。

根据本发明一个实施例的印刷电路板换热器的流体通道结构，所述流体流量分配腔还包括出口集管，所述出口集管的端面构造成所述流体流量分配腔沿宽度方向延伸的两相对端面中的另一个端面。

根据本发明一个实施例的印刷电路板换热器的流体通道结构，所述进口集管的端面与所述出口集管的端面分别构造成连续的平面起伏状的结构。

根据本发明一个实施例的印刷电路板换热器的流体通道结构，所述进口集管的端面与所述出口集管的端面分别构造成连续的曲面起伏状的结构。

根据本发明一个实施例的印刷电路板换热器的流体通道结构，所述流体流量分配腔还包括腔体，所述腔体的两端分别与所述进口集管和所述出口集管连通。

根据本发明一个实施例的印刷电路板换热器的流体通道结构，还包括设置在所述腔体内的多组流道，多组所述流道沿所述流体通道结构的宽度方向平行设置，并且所述进口集管和所述出口集管分别与所述流道连通。

根据本发明一个实施例的印刷电路板换热器的流体通道结构，所述入口部还包括流体入口管，所述流体入口管与所述螺旋形通道相接。

根据本发明一个实施例的印刷电路板换热器的流体通道结构，还包括流体出口管，所述流体出口管的一端与所述出口集管的端面连接。

本发明实施例还提供一种印刷电路板换热器，包括如上所述的印刷电路板换热器的流体通道结构。

本发明实施例提供的印刷电路板换热器的流体通道结构，通过设置螺旋形通道，使流体均匀进入流体流量分配腔内，通过将流体流量分配腔与螺旋形通道连接的端面设置成缩放型结构，使得远离流体流量分配腔入口位置的流体速度与靠近入口位置的流体速度基本相同，达到了流体通道结构内各流道流量均匀分配，提高了印刷电路板换热器的换热效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种印刷电路板换热器的流体通道结构的结构示意图；

图2为图1示出的螺旋形通道的主视图；

图3为图1示出的螺旋形通道的俯视图。

附图标记：

1：流体入口管；2：螺旋形通道；3：流体流量分配腔；4：进口集管；5：出口集管；6：腔体；7：流道；8：流体出口管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1至图3描述本发明实施例的印刷电路板换热器的流体通道结构。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，印刷电路板换热器的流体通道结构包括：入口部和流体流量分配腔3。具体来说，入口部包括螺旋形通道2，其与流体流量分配腔3连接。流体流量分配腔3的两个相对设置的端面之间的间距渐缩后渐扩，且其中的一个端面与螺旋形通道2连接。流体流量分配腔3以中轴线为中心构造成上下对称设置的结构，其中轴线的位置与螺旋形通道2连接，从中轴线起，流体流量分配腔3向上延伸的两端面之间的间距先逐渐缩小后再逐渐扩大；流体流量分配腔3向下延伸的两端面之间的间距同样是先逐渐缩小后再逐渐扩大。

进一步地，如图2和图3所示，螺旋形通道2为沿圆周方向螺旋上升的通道，但其横截面并不是规则的圆形，导致螺旋形通道2在同一横截面，内壁各点距离轴线的距离并不相同。当流体进入螺旋形通道2后，一部分流体沿着入口流速方向进入流体流量分配腔3的内部，一部分流体在螺旋形结构的离心作用下顺着螺旋形通道2的内壁流动，由于螺旋形通道2在同一平面内，内壁各点距离轴线的距离并不相同，离心力方向和大小随着螺旋形通道2的结构发生变化，流体在流动过程中逐渐分离，从而在进入流体流量分配腔3后均匀分布。在本文中，我们将上述理论称之为：涡流效应。

由于流体流量分配腔3与螺旋形通道2连接的端面形成了渐缩后渐扩的结构，流体流动截面的面积与流动速度成反比，减少流动截面的面积可以增大流体的流动速度。当进入流体流量分配腔3内的流体流量均匀分布时，靠近流体流量分配腔3入口位置的区域，流体流动阻力小，增大该处的流动截面积，可以减小流体的流速；在远离流体流量分配腔3入口位置的区域，流动阻力大，减小该区域的流动截面的面积，可以增大流体的流速，所以，将流体流量分配腔3与螺旋形通道2连接的端面设计成渐缩后渐扩的结构，进而使进入流体流量分配腔3内的流体以基本相同的速度均匀地由流体流量分配腔3的入口位置流动至出口位置。

需要说明的是：流体流量分配腔3与螺旋形通道2连接的端面形成了渐缩渐扩的结构，与该渐缩渐扩的端面相对应设置的端面可以是渐缩渐缩的结构，也可以是平面结构。

本发明实施例提供的印刷电路板换热器的流体通道结构，通过设置螺旋形通道，使流体均匀进入流体流量分配腔内，通过将流体流量分配腔与螺旋形通道连接的端面设置成缩放型结构，使得远离流体流量分配腔入口位置的流体速度与靠近入口位置的流体速度基本相同，达到了流体通道结构内各流道流量均匀分配，提高了印刷电路板换热器的换热效果。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，入口部还包括流体入口管1，具体来说，流体入口管1与螺旋形通道2连接，流体经过流体入口管1后进入螺旋形通道2中。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，流体流量分配腔3包括进口集管4、出口集管5和腔体6。具体来说，进口集管4与螺旋形通道2连接的端面构造成流体流量分配腔3沿宽度方向延伸的两个相对端面中的一个端面，出口集管5的端面构造成流体流量分配腔3沿宽度方向延伸的两个相对端面中的另一个端面，进口集管4和出口集管5的另一个端面与腔体6连接，并且连通，以使通过进口集管4进入的流体能够沿腔体6流动至出口集管5的位置。

进一步地，进口集管4和出口集管5的端面分别构造成连续的平面起伏状的结构，也即，进口集管4和出口集管5的端面截面形状为连续的折线形状。该折线形状以流体流量分配腔3的中轴线为中心，上下对称设置，具体来说，该折线形结构从与螺旋形通道2连接的位置起向上或向下延伸均为向流体流量分配腔3的内部逐渐收缩的结构，在收缩至某个位置后向流体流量分配腔3的外部逐渐扩张。

进一步地，进口集管4和出口集管5的端面也可分别构造成连续的曲面起伏状的结构。也即，进口集管4和出口集管5的端面截面形状为连续的曲线形状。该曲线形状以流体流量分配腔3的中轴线为中心，上下对称设置，具体来说，该曲线形结构从与螺旋形通道2连接的位置起向上或向下延伸均为向流体流量分配腔3的内部逐渐收缩的结构，在收缩至某个位置后向流体流量分配腔3的外部逐渐扩张。

如此设置的目的是：当流体通过螺旋形通道2后，在螺旋形通道2的涡流效应下使流体均匀地进入进口集管4内，在进口集管4内流量均匀分布的情况下，靠近进口集管4入口位置的区域，流体阻力小、流速快，在远离进口集管4入口位置的区域，流体阻力大、流速慢，所以将入口集管4远离入口位置的区域设计成向内收缩的结构，可减小流体流动截面的面积，进一步提高流体流动速度。当流体流动截面面积减少至一定值后，可将入口集管4的端面设计为扩张结构，此时渐缩结构位置积累的速度动能能够促使流体快速到达渐扩结构位置，使流体在进口集管4内始终保持均匀分布。

本发明实施例提供的印刷电路板换热器的流体通道结构，通过将入口集管4设计成连续的平面起伏结构或连续的曲面起伏结构，能使进入进口集管4内的流体均匀流动至出口集管5的位置，进而提高了印刷电路板换热器的换热效果。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，印刷电路板换热器的流体通道结构还包括多组流道7。具体来说，多组流道7沿流体通道结构的宽度方向平行设置在流体通道结构中，并且每组流道7均与进口集管4和出口集管5连通，以使通过进口集管4的流体能够均匀进入流道7内，最终流动至出口集管5的位置。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，印刷电路板换热器的流体通道结构还包括流体出口管8，具体来说，流体出口管8的一端与出口集管5连接。

以下以图1所示的实施例为例，详细说明本发明实施例提供的印刷电路板换热器的流体通道结构的工作原理。

流体从流体入口管1流入，在螺旋形通道2的涡流效应下均匀地进入进口集管4内，靠近进口集管4入口位置的流体所受到的阻力小，所以流速快，远离入口位置的流体所受到的阻力大，流动速度慢，所以将入口集管4的端面设计成渐缩后再渐扩的结构，在靠近入口位置的区域流体流动截面大、可降低流体的流速，在远离入口位置的区域，减小流体流动截面的面积，可增大流体的流动速度，进而使进口集管4各区域内的流体能够以大致相同的速度流经流道7，最终到达出口集管5的位置。在此过程中，由于流体在流道7内的流速大致相同，可以使印刷电路板换热器换热均匀，进而提高了印刷电路板换热器的换热效果。

另一方面，本发明实施例还提供了一种印刷电路板换热器，包括印刷电路板换热器的流体通道结构。本发明实施例提供的印刷电路板换热器通过在流体入口设置螺旋形通道，并将进口集管的端面设计成渐缩后渐扩的结构，使流体均匀通过流道，提高了印刷电路板换热器的换热效果。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种印刷电路板换热器的流体通道结构，其特征在于，包括：入口部和流体流量分配腔，所述入口部包括位于与所述流体流量分配腔相接位置的螺旋形通道，所述螺旋形通道为沿圆周方向螺旋上升的通道，在所述螺旋形通道的同一横截面上，所述螺旋形通道内壁的各点与中心轴线的距离不等，所述流体流量分配腔具有沿所述流体通道结构的宽度方向延伸的两相对端面，其中，两相对端面之间的间距由所述螺旋形通道起始沿所述宽度方向渐缩随后渐扩，所述流体流量分配腔以中轴线为中心构造成上下对称设置的结构，所述中轴线的位置与所述螺旋形通道连接。

2.根据权利要求1所述的印刷电路板换热器的流体通道结构，其特征在于，所述流体流量分配腔包括进口集管，所述进口集管与所述螺旋形通道连接的端面构造成所述流体流量分配腔沿宽度方向延伸的两相对端面中的一个端面。

3.根据权利要求2所述的印刷电路板换热器的流体通道结构，其特征在于，所述流体流量分配腔还包括出口集管，所述出口集管的端面构造成所述流体流量分配腔沿宽度方向延伸的两相对端面中的另一个端面。

4.根据权利要求3所述的印刷电路板换热器的流体通道结构，其特征在于，所述进口集管的端面与所述出口集管的端面分别构造成连续的平面起伏状的结构。

5.根据权利要求3所述的印刷电路板换热器的流体通道结构，其特征在于，所述进口集管的端面与所述出口集管的端面分别构造成连续的曲面起伏状的结构。

6.根据权利要求3所述的印刷电路板换热器的流体通道结构，其特征在于，所述流体流量分配腔还包括腔体，所述腔体的两端分别与所述进口集管和所述出口集管连通。

7.根据权利要求6所述的印刷电路板换热器的流体通道结构，其特征在于，还包括设置在所述腔体内的多组流道，多组所述流道沿所述流体通道结构的宽度方向平行设置，并且所述进口集管和所述出口集管分别与所述流道连通。

8.根据权利要求1所述的印刷电路板换热器的流体通道结构，其特征在于，所述入口部还包括流体入口管，所述流体入口管与所述螺旋形通道相接。

9.根据权利要求3所述的印刷电路板换热器的流体通道结构，其特征在于，还包括流体出口管，所述流体出口管的一端与所述出口集管的端面连接。

10.一种印刷电路板换热器，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的印刷电路板换热器的流体通道结构。