基于石墨烯微通道的换热器的制作方法

1.本发明涉及换热器技术领域，更具体地涉及一种基于石墨烯微通道的换热器。


背景技术：

2.微通道，也称为微通道换热器，就是通道当量直径在10-1000μm的换热器，这种换热器的扁平管内有数十条细微流道,在扁平管的两端与圆形集管相联，而石墨烯是一种由碳原子组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，它具有优异的导热特性。
3.现有的技术多是使用铜制材质作为换热器的主要材质，主要由于铜的散热性能好，但铜的加个过于昂贵，且铜在作为换热器，由于水蒸汽等的产生，会导致铜很容易在高温下与水反应生锈生成铜绿，极大的提高了生产成本，所以本发明提供了一种取代铜作为主要材质的换热器。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种基于石墨烯微通道的换热器，以解决上述背景技术中存在的问题。
5.本发明提供如下技术方案：一种基于石墨烯微通道的换热器，包括冷热出入板，还包括：
6.换热主装置：所述冷热出入板的一侧设有换热主装置；
7.连接板：所述换热主装置远离冷热出入板的一侧设有连接板。
8.进一步的，所述冷热出入板的的一侧顶端设有冷源出口，所述冷热出入板的底端设有热源入口，所述连接板远离冷热出入板的一侧设有辅助管，所述冷热出入板与连接板的内部均开设有通气槽，所述冷热出入板的通气槽位于热源入口与冷源出口之间设有隔热层，所述连接板的通气槽中部设有设有隔热层，所述换热主装置包括有换热支撑板，所述冷热出入板远离冷源出口与热源入口的一侧顶端以及底端均固定连接有换热支撑板的一端，两个所述换热支撑板之间均固定连接有第一换热主体，所述换热支撑板顶端的第一换热主体顶端固定连接有换热转向块，所述换热支撑板底端的第一换热主体的底端固定连接有换热中空板，所述换热转向块的顶端活动连接有等距排布的换热散片，所述换热散片的顶端也固定连接有换热中空板，所述第一换热主体、换热转向块、换热散片以及换热中空板依次排列直至换热支撑板底端的换热中空板与换热散片进行活动连接结束。
9.进一步的，所述换热中空板的底端开设有等距排布的转动槽，所述换热中空板的转动槽均活动连接等距排布换热散片，所述换热散片的底端均设有换热齿轮，所述换热散片的内部开设有换热槽，所述换热散片的两侧中部均设有通气杆，所述通气杆均与换热槽进行连接，所述通气杆均为空心结构，所述换热散片底端的换热齿轮均固定套接换热散片底端的通气杆，所述换热转向块的内部开设有等距排布的换热齿轮的换热旋转槽，所述换热旋转槽的一侧开设有换热转向槽，所述换热转向槽内活动连接有换热齿条杆，所述换热齿条杆靠近换热旋转槽的一侧与换热齿轮相互啮合，所述换热齿条杆的一侧设有拨动杆，
所述换热转向槽位于换热齿条杆的拨动杆处开设有拨动槽，所述换热齿条杆的拨动杆位于换热转向槽的拨动槽内，所述换热齿条杆的拨动杆远离换热齿轮的一端均设有推动板。
10.进一步的，所述第一换热主体的内部开设有微通道，所述第一换热主体的微通道内壁以及第一换热主体的表面均覆盖有石墨烯，所述冷热出入板与连接板之间的顶部多个二分之一数量的第一换热主体两侧分别固定连接在冷热出入板与连接板的顶端通气槽内，多个所述第一换热主体二分之一数量的底部固定连接在分别连接冷热出入板与连接板的底端的通气槽内。
11.进一步的，所述换热齿条杆的推动板通过换热齿轮控制换热散片的旋转角度最大为一百五十度，所述换热中空板的内部设为中空结构且中空外壁开设有微通道，所述换热中空板的微通道汇聚于换热中空板活动连接换热散片顶端的通气杆，所述换热中空板的微通道内覆盖有石墨烯，所述换热槽的内壁以及换热散片的外表面均覆盖有石墨烯。
12.进一步的，所述换热齿条杆的推动板可以进行拆卸，每层所述换热散片均可与其他层换热散片旋转角度不同，所述换热支撑板、第一换热主体、换热中空板、换热散片以及换热转向块的主体材质均为铝合金材质。
13.进一步的，所述第一换热主体的内部开设有微通道组成四个独立的雪花型，所述辅助管设为“u”字型。
14.本发明的技术效果和优点：
15.1.本发明通过设有第一换热主体，有利于由于第一换热主体的石墨烯的设置，会由于石墨烯热辐射系数超过0.95，使得石墨烯的热传导能力极强，会使得石墨烯将热量迅速传导到第一换热主体主体的铝制材料，由于第一换热主体的外表覆盖有的石墨烯材质就会使得第一换热主体外表的石墨烯将第一换热主体主体的铝制材质的热量迅速传导到表面。
16.2.本发明通过设有换热散片，有利于通过将热气通过换热散片顶部的通气杆带入到换热槽中，由于换热槽的内壁以及外壁均设有石墨烯，就会导致热量从换热槽内壁转移到外壁，进行散热，此过程还包括其他部件会与空气接触进行自发散热。
17.3.本发明通过设有换热转向块，有利于在进行工作时，通过推动换热齿条杆的推动板使得换热齿条杆带动啮合的换热齿轮进行旋转，在换热齿轮进行旋转时会导致每层的换热散片进行旋转，在旋转后确保换热散片能以与风的方向成75
°
夹角为最佳角度，能提高换热散片的散热效果。
附图说明
18.图1为本发明的整体结构示意图。
19.图2为本发明的换热主装置结构示意图。
20.图3为本发明的换热主装置结构爆炸示意图。
21.图4为本发明的换热转向块处结构爆炸示意图。
22.图5为本发明的换热散片结构剖面示意图。
23.图6为本发明的换热转向块结构剖面示意图。
24.图7为本发明的实施例二第二换热主体结构爆炸示意图。
25.图8为本发明的实施例二第二换热主体结构示意图。
26.图9为本发明的实施例三第三换热主体结构示意图。
27.图10为本发明的实施例三第三换热主体结构剖面示意图。
28.图11为本发明的实施例四第四换热主体处结构示意图。
29.图12为本发明的实施例四单个第四换热主体结构示意图。
30.附图标记为：1、冷热出入板；101、冷源出口；102、热源入口；2、连接板；201、辅助管；3、换热主装置；301、换热支撑板；302、第一换热主体；303、换热中空板；304、换热散片；3041、通气杆；3042、换热齿轮；3043、换热槽；305、换热转向块；3051、换热齿条杆；3052、换热转向槽；3053、换热旋转槽；4、第二换热主体；401、换热管；5、第三换热主体；501、第三换热螺纹槽；6、第四换热主体。
具体实施方式
31.下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，另外，在以下的实施方式中记载的各结构的形态只不过是例示，本发明所涉及的基于石墨烯微通道的换热器并不限定于在以下的实施方式中记载的各结构，在本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式都属于本发明保护的范围。
32.实施例一：参照图1-2，本发明提供了一种基于石墨烯微通道的换热器，包括冷热出入板1，还包括：
33.换热主装置3：冷热出入板1的一侧设有换热主装置3；
34.连接板2：换热主装置3远离冷热出入板1的一侧设有连接板2。
35.参照图1-2，冷热出入板1的的一侧顶端设有冷源出口101，冷热出入板1的底端设有热源入口102，连接板2远离冷热出入板1的一侧设有辅助管201，冷热出入板1与连接板2的内部均开设有通气槽，冷热出入板1的通气槽位于热源入口102与冷源出口101之间设有隔热层，连接板2的通气槽中部设有设有隔热层，换热主装置3包括有换热支撑板301，冷热出入板1远离冷源出口101与热源入口102的一侧顶端以及底端均固定连接有换热支撑板301的一端，两个换热支撑板301之间均固定连接有第一换热主体302，换热支撑板301顶端的第一换热主体302顶端固定连接有换热转向块305，换热支撑板301底端的第一换热主体302的底端固定连接有换热中空板303，换热转向块305的顶端活动连接有等距排布的换热散片304，换热散片304的顶端也固定连接有换热中空板303，第一换热主体302、换热转向块305、换热散片304以及换热中空板303依次排列直至换热支撑板301底端的换热中空板303与换热散片304进行活动连接结束。
36.参照图3-6，换热中空板303的底端开设有等距排布的转动槽，换热中空板303的转动槽均活动连接等距排布换热散片304，换热散片304的底端均设有换热齿轮3042，换热散片304的内部开设有换热槽3043，换热散片304的两侧中部均设有通气杆3041，通气杆3041均与换热槽3043进行连接，通气杆3041均为空心结构，换热散片304底端的换热齿轮3042均固定套接换热散片304底端的通气杆3041，换热转向块305的内部开设有等距排布的换热齿轮3042的换热旋转槽3053，换热旋转槽3053的一侧开设有换热转向槽3052，换热转向槽3052内活动连接有换热齿条杆3051，换热齿条杆3051靠近换热旋转槽3053的一侧与换热齿轮3042相互啮合，换热齿条杆3051的一侧设有拨动杆，换热转向槽3052位于换热齿条杆3051的拨动杆处开设有拨动槽，换热齿条杆3051的拨动杆位于换热转向槽3052的拨动槽
内，换热齿条杆3051的拨动杆远离换热齿轮3042的一端均设有推动板，方便将推动板卸下，来改变每层换热散片304的朝向。
37.参照图1-3，第一换热主体302的内部开设有微通道，第一换热主体302的微通道内壁以及第一换热主体302的表面均覆盖有石墨烯，冷热出入板1与连接板2之间的顶部多个二分之一数量的第一换热主体302两侧分别固定连接在冷热出入板1与连接板2的顶端通气槽内，多个第一换热主体302二分之一数量的底部固定连接在分别连接冷热出入板1与连接板2的底端的通气槽内。
38.参照图3-5，换热齿条杆3051的推动板通过换热齿轮3042控制换热散片304的旋转角度最大为一百五十度，换热中空板303的内部设为中空结构且中空外壁开设有微通道，换热中空板303的微通道汇聚于换热中空板303活动连接换热散片304顶端的通气杆3041，换热中空板303的微通道内覆盖有石墨烯，换热槽3043的内壁以及换热散片304的外表面均覆盖有石墨烯。
39.参照图3-6，换热齿条杆3051的推动板可以进行拆卸，每层换热散片304均可与其他层换热散片304旋转角度不同，换热支撑板301、第一换热主体302、换热中空板303、换热散片304以及换热转向块305的主体材质均为铝合金材质，为了能够增加散热以及减少质量选用了铝合金，易于更换，换热散片304可以通过将换热齿条杆3051的推动板卸下来使得各层的换热散片304的朝向不同，来使得每层换热散片304的换热的要求得到满足。
40.参照图1-3，第一换热主体302的内部开设有微通道组成四个独立的雪花型，辅助管201设为“u”字型，雪花型能够增大散热效果，再配合微通道能够将散热效果更为提高，通过将辅助管201设为“u”字型能够方便在运输过程中的拿取。
41.本发明实施例一的工作原理：在进行工作时，通过推动换热齿条杆3051的推动板使得换热齿条杆3051带动啮合的换热齿轮3042进行旋转，在换热齿轮3042进行旋转时会导致每层的换热散片304进行旋转，在旋转后确保换热散片304能以与风的方向成75
°
夹角为最佳角度后，将热源从热源入口102处接上，再将冷源出口101接入到冷源需求处；
42.当热源进入到热源入口102处时，会经过冷热出入板1的通气槽，由于冷热出入板1的隔热层设置导致热源会从冷热出入板1二分之一处的底端第一换热主体302的一侧进入到第一换热主体302的微通槽内继续流动，由于第一换热主体302的石墨烯的设置，会由于石墨烯热辐射系数超过0.95，使得石墨烯的热传导能力极强，会使得石墨烯将热量迅速传导到第一换热主体302主体的铝制材料，由于第一换热主体302的外表覆盖有的石墨烯材质就会使得第一换热主体302外表的石墨烯将第一换热主体302主体的铝制材质的热量迅速传导到表面，同时再配合换热中空板303的铝制材料以及换热中空板303的微通道中空结构，会使得换热中空板303的石墨烯将换热中空板303主体的温度迅速吸收到换热中空板303的微通道中空结构处，会迅速将换热中空板303内微通道中空结构由于温度升高导致的压强降低，从而使得换热中空板303内微通道中空结构内的空气温度会下降，通过将热气通过换热散片304顶部的通气杆3041带入到换热槽3043中，由于换热槽3043的内壁以及外壁均设有石墨烯，就会导致热量从换热槽3043内壁转移到外壁，进行散热，此过程还包括其他部件会与空气接触进行自发散热。
43.实施例二：
44.参照图7-8，通过将第一换热主体302更改第二换热主体4，而第二换热主体4的主
体结构由四个相连的换热管401组成，每个换热管401相连之处进行互通，换热管401的槽孔内均设有微通道，且换热管401所有表民均覆盖有石墨烯材料，通过换热管401的设置使得再实际的使用过程中换热管401组成的第二换热主体4与空气接触面积大，就会导致在散热的过程中，在第二换热主体4处会将大量的热气进行散发，而换热散片304会对其余部分的主要热量进行散发，区别在于：实施例一的第一换热主体302表面温度较低，而实施例二第二换热主体4的表面温度较高，通过合理的使用可以将第二换热主体4的高表面温度进行利用。
45.实施例三：
46.参照图9-10，通过将第一换热主体302更改为第三换热主体5，第三换热主体5的内壁以及外壁均覆盖有石墨烯材料，且第三换热主体5的设有四个第三换热螺纹槽501微通道，且第三换热主体5的第三换热螺纹槽501在第三换热主体5内是螺旋状，由于螺旋状的结构会使得热源经过后会进行旋转，在旋转的过程中会产生紊流，使得热源通过第三换热主体5内的螺旋状产生一定的推力从而在一定程度上推动热源进行快速通过，区别在于：实施例一的热源流速保持一致，而实施例三的热源流速，会随着热源的流速将热源进行加快，而加快方式时是在热源刚进入时，是一个比较慢的速度，后面热源接通整个第三换热主体5后才开始变快，同时由于第三换热螺纹槽501的特殊结构就会使得第三换热螺纹槽501将的热传输到第三换热主体5的本体的速度更快，传输量更多，从而换热效果更高。
47.实施例三：
48.参照图11-12，通过将第一换热主体302更改为四个独立的第四换热主体6，且第四换热主体6为螺旋转且第四换热主体6的外表以及内壁均覆盖有石墨烯材质，且第四换热主体6的内壁均设有微通道，与实施例一相比区别在于：由于的螺旋状，同时内部设有的石墨烯，使得外界在于第四换热主体6表面的螺纹进行接触时，会在第四换热主体6的螺纹槽之间形成上升以及下降的气流从而使得第四换热主体6的螺纹槽内的气压变化大，而使得温度的散发更快。
49.最后应说明的几点是：首先，在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
50.其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
51.最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。