CN206247908U - 一种铸铝复合金属换热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铸铝复合金属换热装置，包括导热管和与导热管连接的框架，所述框架包括外框和与外框固定连接的散热肋片，所述散热肋片的两侧分别连接相邻的导热管管壁。本实用新型涉及换热装置领域，将散热肋片设置于外框上，散热肋片与外框直接接触，外框可以为散热肋片传递导热，增加导热面积，换热效果更佳。散热肋片的两侧分别连接相邻的导热管管壁，同一散热肋片可同时为相邻两段导热管增加换热面积，缩小了换热器的整体体积。使用时，多个铸铝复合金属换热装置并排组装构成换热器，散热肋片与换热管之间构成连续起伏的面，使得换热介质流经时多次形成湍流或涡流，从而使换热管和散热肋片的表面不易结垢。

Description

一种铸铝复合金属换热装置

技术领域

本实用新型涉及换热装置领域，更具体地，涉及一种铸铝复合金属换热装置。

背景技术

在炼油、化工等生产中，绝大多数的工艺过程都有加热、冷却和冷凝的过程，这些过程总称为换热过程。换热过程的进行需要一定的设备来完成，这些使换热过程得以实现的设备称之为换热器。

传统蒸发冷却技术领域用的换热器采用金属板管、圆管制作而成，腐蚀、结垢、胀裂、换热效率低、体积大、重量过载等不利因素综合存在。尤其在半导体工业和微电子机械系统的带动下，人们开发出大规模和超大规模集成电路满足技术要求。随着电子器件的集成度越来越高，功耗和发热量也不断提高而物理尺寸越来越小，传统的换热设备不仅在换热效果还是在换热空间上都不能满足其散热要求，而且体积大，占用空间大，不便于运输。

中国专利公开号CN102109291B于2013年11月13日公开了一种金属与导热塑料复合微换热器，具体公开了换热器外部套有保温作用的壳体，保护内部平板，分配或收集流体的封头焊接在壳体上，冷热流体进出管口焊接在封头上，具体结构可根据需要设置，内部平板包括金属基板和塑料微结构，金属作为导热基板，具有微结构的导热塑料通过热压印或微注射复合在金属基板上，内部平板为多层的复合在一起，由多层复合板堆叠复合在一起，形成立方体多层流体通道系统；所述塑料微结构为连续状或者离散状的，尺寸为几百个微米，形成微翅片或起分割流体作用的微通道或者颗粒凸起物；作为基板的金属为铝或铜，导热塑料为CoolPoly导热塑料；其中连续状微结构加工成平直或波形微通道，使流经该层的流体均匀地分布在板面上，实现严格的错流或逆流，波形槽道相对平直槽道使流体改变流向而发生二次流及边界层分离，其强化传热效果更优；加工成离散型微结构的圆柱体，当流体绕流障碍物时形成涡旋，破坏原有流动边界层，增加湍流程度，强化传热。但是，该结构将许多具有微通道的薄板堆叠在一起，虽增大了传热面积，但是密集设置的薄板反而导致热空气难以排出，换热效果较差，而且容易结垢并且难以清洗，换热器的生产制造工艺较为复杂，不利于批量生产。因此，有必要进一步改进。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种不足，提供一种结构简单合理、耐腐蚀、抗结垢、高导性、换热系数高、性能可靠的铸铝复合金属换热装置。

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用下述技术方案：

一种铸铝复合金属换热装置，包括导热管和与导热管连接的框架，所述框架包括外框和与外框固定连接的散热肋片，所述散热肋片的两侧分别连接相邻的导热管管壁。

本实用新型的铸铝复合金属换热装置将散热肋片设置于外框上，散热肋片与外框直接接触，外框可以为散热肋片传递导热，增加导热面积，换热效果更佳。散热肋片的两侧分别连接相邻的导热管管壁，同一散热肋片可同时为相邻两段导热管增加换热面积，缩小了换热器的整体体积。使用时，多个铸铝复合金属换热装置并排组装构成换热器，散热肋片与换热管之间构成连续起伏的面，使得换热介质流经时多次形成湍流或涡流，由于换热介质的这种流动特性对换热管和散热肋片形成撞击使得换热管和散热肋片的表面不易结垢，而且便于拆卸清洗。

为了提高换热管的导热性和耐腐蚀性，所述导热管为不锈钢构件或碳钢构件，不锈钢和碳钢既保留了金属优异的导热性能，又具良好的耐腐蚀性，满足了换热管对导热性和耐腐蚀性的需求。

为了进一步增强换热装置的耐腐蚀性，所述导热管表面设有带酸根的保护涂层，酸根离子能有效防止导热管表面发生点蚀，提高导热管的耐腐蚀性，附着带酸根的保护涂层后，防腐蚀等级可以达到C5级别，可以应用于沿海等盐雾环境、卫生比较恶劣的场所。

保护涂层过薄起不到抗腐蚀作用，过厚既浪费材料也没有必要，所述保护涂层的厚度为100~140μm。

所述保护涂层的厚度最好为120μm。

由于外框与散热肋片直接接触，框架可以采用壳型铸造等工艺一体成型，工艺简单，可以实现批量化生产制造。所述框架直接铸造于导热管上并与导热管成为一个整体，散热肋片与导热管之间形成面接触，接触系数相比线接触提升六倍以上，接触热阻降低至六分之一，显著提升换热效果。

为了提高框架的耐腐蚀性，所述框架为铝合金框架，铝合金不仅具有良好的耐蚀性，而且具有质量轻的特点，大大减轻了换热装置的重量，便于安装和运输。

本实用新型与现有技术相比较有如下有益效果：

1.散热肋片设置于外框上，散热肋片与外框直接接触，外框可以为散热肋片传递导热，增加导热面积，换热效果更佳。

2.散热肋片的两侧分别连接相邻的导热管管壁，同一散热肋片可同时为相邻两段导热管增加换热面积，缩小了换热器的整体体积。散热肋片与换热管之间构成连续起伏的面，使得换热介质流经时多次形成湍流或涡流，由于换热介质的这种流动特性对换热管和散热肋片形成撞击使得换热管和散热肋片的表面不易结垢。

3.导热管可以作为框架铸造过程中的嵌件与框架在铸造后形成一个整体，有效降低接触热阻，提升散热性能，换热系数大幅提升。

4.添加Ti微量元素及附着带酸根的保护涂层（涂层厚度120μm）后，铸铝复合金属换热装置的防腐蚀等级可以达到C5级别，可以应用于沿海等盐雾环境、卫生比较恶劣的场所。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

附图标记说明：导热管100，框架200，外框210，散热肋片220。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。下面结合具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示，一种铸铝复合金属换热装置，包括导热管100和与导热管100连接的框架200，所述框架200包括外框210和与外框210固定连接的散热肋片220，所述散热肋片220的两侧分别连接相邻的导热管100管壁。

本实用新型的铸铝复合金属换热装置将散热肋片220设置于外框210上，散热肋片与外框210直接接触，外框210可以为散热肋片220传递导热，增加导热面积，换热效果更佳。与此同时，由于外框210与散热肋片220直接接触，框架200可以采用壳型铸造等工艺一体成型，工艺简单，可以实现批量化生产制造。散热肋片220的两侧分别连接相邻的导热管100管壁，同一散热肋片220可同时为相邻两段导热管100增加换热面积，缩小了换热器的整体体积；更重要的是，框架200直接铸造于导热管100上，散热肋片220与导热管100之间形成面接触，接触系数相比线接触提升六倍以上，接触热阻降低至六分之一，显著提升换热效果。使用时，多个铸铝复合金属换热装置并排组装构成换热器，散热肋片220与换热管之间构成连续起伏的面，使得换热介质流经时多次形成湍流或涡流，由于换热介质的这种流动特性对换热管和散热肋片220形成撞击使得换热管和散热肋片220的表面不易结垢，而且便于拆卸清洗。

为了提高换热管的导热性和耐腐蚀性，所述导热管100为不锈钢构件或碳钢构件，不锈钢和碳钢既保留了金属优异的导热性能，又具良好的耐腐蚀性，满足了换热管对导热性和耐腐蚀性的需求。

为了进一步增强导热管的耐腐蚀性，所述导热管100表面设有带酸根的保护涂层，酸根离子能有效防止导热管100表面发生点蚀，提高导热管100的耐腐蚀性，附着带酸根的保护涂层后，防腐蚀等级可以达到C5级别，可以应用于沿海等盐雾环境、卫生比较恶劣的场所。

所述保护涂层的厚度为120μm。

为了提高框架200的耐腐蚀性，所述框架200为铝合金框架200，铝合金不仅具有良好的耐蚀性，而且具有质量轻的特点，大大减轻了换热装置的重量，便于安装和运输。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种铸铝复合金属换热装置，包括导热管和与导热管连接的框架，其特征在于，所述框架包括外框和与外框固定连接的散热肋片，所述散热肋片的两侧分别连接相邻的导热管管壁。

2.根据权利要求1所述的铸铝复合金属换热装置，其特征在于，所述导热管为不锈钢构件或碳钢构件。

3.根据权利要求1或2所述的铸铝复合金属换热装置，其特征在于，所述导热管表面设有带酸根的保护涂层。

4.根据权利要求3所述的铸铝复合金属换热装置，其特征在于，所述保护涂层的厚度为100~140μm。

5.根据权利要求4所述的铸铝复合金属换热装置，其特征在于，所述保护涂层的厚度为120μm。

6.根据权利要求1或2所述的铸铝复合金属换热装置，其特征在于，所述框架一体成型。

7.根据权利要求6所述的铸铝复合金属换热装置，其特征在于，所述框架直接铸造于导热管上并与导热管成为一个整体。

8.根据权利要求1或2所述的铸铝复合金属换热装置，其特征在于，所述框架为铝合金框架。

9.根据权利要求8所述的铸铝复合金属换热装置，其特征在于，所述框架为铝合金框架。