热交换装置的制作方法

1.本实用新型涉及换热器技术领域，尤其涉及一种热交换装置。


背景技术：

2.随着我国国民经济的快速发展，人们物质生活水平日益提高的同时，人们对健康也越来越关注，因肥胖极易导致各种疾病产生从而越发引起人们的重视。借助医疗器械来进行减肥、塑身越来越普遍，而其中无创的冷冻溶脂技术(cryolipolysis)尤其得到消费者的青睐。
3.冷冻溶脂是利用人体脂肪内的三酸甘油酯在特定的低温下转化成固体后结晶老化并进行天然的分解代谢，从而达到脂肪层变薄的目的。现有的冷冻溶脂装置根据制冷方式大致分为两种，一种为基于半导体制冷的冷冻溶脂装置，另一种为基于压缩机制冷的冷冻溶脂装置。这两种冷冻溶脂装置的施用器内部均需要液体来作为热量的传递介质，施用器内的热量必须迅速被热交换转移否则将无法正常制冷甚至过热损坏。
4.目前，为了与施用器进行热交换，通常是在冷冻溶脂装置的主机内分散布置储液池、液泵、管道及风冷单元等换热结构，由于冷冻溶脂装置的主机内还需要设置大量的电器元件或线缆等结构，导致这些换热结构的安装和连接特别复杂，容易产生管路液体渗漏的问题，故障率较高，且受限于空间布局限制，这些换热结构的换热性能较差且不够稳定。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种热交换装置，用于解决现有的换热结构的安装和连接特别复杂，导致故障率高、换热性能低等问题。
6.为了达到上述目的，本实用新型提供了一种热交换装置，包括外壳及位于所述外壳内的第一流体存储单元、第二流体存储单元、循环管道、换热单元和风冷单元；
7.所述第一流体存储单元的流体入口和流体出口均设置于所述外壳上，且所述第一流体存储单元的流体入口和流体出口均用于与外部设备连接；
8.所述换热单元位于所述第一流体存储单元与所述第二流体存储单元之间，用于将所述第一流体存储单元中的热量传递给所述第二流体存储单元；以及，
9.所述第二流体存储单元的流体入口和流体出口通过所述循环管道连接，所述风冷单元设置于至少部分所述循环管道外，用于对所述循环管道中的流体进行冷却。
10.可选的，所述第一流体存储单元和/或所述第二流体存储单元包括存储腔室及位于所述存储腔室内的若干换热鳍片，所述换热鳍片的一端连接所述存储腔室的一侧，另一端向所述存储腔室的另一侧延伸。
11.可选的，所述换热鳍片沿预定方向间隔排布并相互穿插形成错位的梳齿状，使得所述存储腔室内的流体的流向为s型。
12.可选的，所述风冷单元包括风冷腔室及风扇，所述风冷腔室具有若干进风口和若干出风口，所述循环管道的至少部分位于所述风冷腔室内，所述风扇通过所述进风口向所
述风冷腔室内吹风，所述出风口连通大气。
13.可选的，位于所述风冷腔室内的所述循环管道中的至少一段多次迂回折返。
14.可选的，所述风冷单元具有多个。
15.可选的，所述换热单元包括若干半导体制冷片，所述半导体制冷片的吸热面和放热面分别与所述第一流体存储单元及所述第二流体存储单元的外壁贴合。
16.可选的，还包括：
17.若干温度检测单元，用于检测所述第一流体存储单元和/或所述第二流体存储单元中的流体的温度；和/或，
18.若干液位检测单元，用于检测所述第一流体存储单元和/或所述第二流体存储单元的液位。
19.可选的，还包括位于所述外壳内的控制单元，所述控制单元用于根据所述温度检测单元的检测结果控制所述换热单元的换热效率；和/或，所述控制单元用于根据所述温度检测单元的检测结果进行故障报警；和/或，所述控制单元用于根据所述液位检测单元的检测结果进行故障报警。
20.可选的，所述外部设备为冷冻溶脂装置的施用器，所述热交换装置整体安装在所述冷冻溶脂装置的主机中。
21.本实用新型提供了一种热交换装置，包括外壳及位于所述外壳内的第一流体存储单元、第二流体存储单元、循环管道、换热单元和风冷单元。所述第一流体存储单元的流体入口和流体出口均设置于所述外壳上，所述第一流体存储单元的流体入口和流体出口用于与外部设备连接，所述第二流体存储单元的流体入口和流体出口通过所述循环管道连接，所述换热单元用于将所述第一流体存储单元中的热量传递给所述第二流体存储单元，所述风冷单元用于对所述循环管道中的流体进行冷却，从而实现与所述外部设备进行热交换的功能。本实用新型中的热交换装置是一体化的结构，可以整体模块化安装，仅通过所述外壳上的流体入口和流体出口与外部设备连接，安装方式和连接方式都较为简单，可以非常简便地集成到绝大多数需要进行热交换的装置中直接使用，并且，所述外壳内部的所有结构的形状和位置都不受限制，可以灵活设置，可以极大程度的避免流体渗漏、换热性能差及控温不稳定等问题，降低了故障率并提升了性能。
附图说明
22.图1a为本实用新型实施例提供的热交换装置的外观示意图；
23.图1b为本实用新型实施例提供的热交换装置的内部结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例提供的第一流体泵和第二流体泵的位置示意图；
25.图3为本实用新型实施例提供的第二流体存储单元的结构示意图；
26.图4a为本实用新型实施例提供的风冷单元的结构示意图；
27.图4b为本实用新型实施例提供的进风口的分布图；
28.图5a为本实用新型实施例提供的三个风冷单元的分布图；
29.图5b为本实用新型实施例提供的三个风冷单元的正视图；
30.其中，附图标记为：
31.100-外壳；201-第一流体存储单元；201a-第一流体入口；201b-第一流体出口；
202-第二流体存储单元；212-存储腔室；222-换热鳍片；202a-第二流体入口；202b-第二流体出口；203-第一流体泵；300-循环管道；400-换热单元；401-第二流体泵；500-风冷单元；501-风冷腔室；501a-进风口；501b-出风口；502-风扇；503-管道串联接口；600-控制单元；600a-电路接口；600b-线缆；600c-供电电源；600d-线路板；700-施用器；801-温度检测单元；802-液位检测单元。
具体实施方式
32.下面将结合示意图对本实用新型的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
33.本实施例提供了一种热交换装置，用于与一冷冻溶脂装置的施用器进行热交换，所述热交换装置可以整体安装在所述冷冻溶脂装置的主机中。应理解，作为可选实施例，所述热交换装置还可以集成到绝大多数需要进行热交换的装置中直接使用，本实用新型不限制所述热交换装置的使用场景。
34.图1a为本实施例提供的热交换装置的外观示意图，图1b为本实施例提供的热交换装置的内部结构示意图。如图1a及图1b所示，所述热交换装置包括外壳100、第一流体存储单元201、第二流体存储单元202、循环管道300、换热单元400和风冷单元500。其中，所述第一流体存储单元201、第二流体存储单元202、循环管道300、换热单元400和风冷单元500均位于所述外壳100内。
35.具体来说，所述第一流体存储单元201及第二流体存储单元202均用于存储流体，且均具有流体入口和流体出口。为了便于描述，将所述第一流体存储单元201存储的流体称为第一流体，将所述第一流体存储单元201的流体入口和流体出口称为第一流体入口201a和第一流体出口201b；将所述第二流体存储单元202存储的流体称为第二流体，将所述第二流体存储单元202的流体入口和流体出口称为第二流体入口202a和第二流体出口202b。
36.本实施例中，所述第一流体和所述第二流体均为液体(如水、油等)，但不应以此为限，在其他实施例中，所述第一流体和所述第二流体也可以是气体。
37.本实施例中，所述冷冻溶脂装置的施用器700具有两个，因此，所述第一流体入口201a和所述第一流体出口201b也均具有两个，两个所述第一流体入口201a和两个所述第一流体出口201b均设置于所述外壳100上，且均用于与外部设备(两个所述施用器700)连接。具体来说，所述第一流体入口201a和所述第一流体出口201b上均设置有与所述施用器700相匹配的接头，从而便于与所述施用器700连接。两个所述第一流体入口201a通过管路对应连接两个所述施用器700的流体出口，两个所述第一流体出口201b通过管路对应连接两个所述施用器700的流体入口。如此一来，两个所述施用器700中的所述第一流体便通过两个所述第一流体入口201a进入所述第一流体存储单元201中，经过换热后所述第一流体降低温度，再通过两个所述第二流体出口202b返回两个所述施用器700中。
38.应理解，所述施用器700不限于具有两个，还可以具有一个或两个以上，相应的，所述第一流体入口201a和所述第一流体出口201b也可以具有一个或两个以上，此处不再一一解释说明。
39.本实施例中，由于所述第一流体存储单元201设置于所述外壳100内，而两个所述
第一流体入口201a和两个所述第一流体出口201b需要设置于所述外壳100上，因此，每个所述第一流体入口201a与所述第一流体存储单元201之间可以通过管路连接，每个所述第一流体出口201b与所述第一流体存储单元201之间也可以通过管路连接。并且，每个所述第一流体出口201b与所述第一流体存储单元201之间的管路上可以设置第一流体泵203，从而快速将所述第一流体存储单元201中的所述第一流体输送至所述施用器700中，提高热交换效率。
40.请继续参阅图1b，为了降低所述第一流体存储单元201中的所述第一流体的温度，将所述换热单元400设置于所述第一流体存储单元201与所述第二流体存储单元202之间，所述换热单元400可以将所述第一流体存储单元201中的热量传递给所述第二流体存储单元202。
41.具体而言，本实施例中的所述换热单元400包括若干半导体制冷片，所述半导体制冷片的吸热面和放热面分别与所述第一流体存储单元201及所述第二流体存储单元202的外壁贴合。如此一来，所述半导体制冷片的吸热面可以吸收所述第一流体存储单元201中的所述第一流体的热量，并通过放热面将热量释放至所述第二流体存储单元202中，此时，所述第二流体存储单元202中的所述第二流体吸收热量，温度增加。
42.进一步地，所述第二流体入口202a和所述第二流体出口202b通过所述循环管道300连接，所述第二流体存储单元202中的所述第二流体从所述第二流体出口202b进入所述循环管道300内，所述风冷单元500用于对所述循环管道300中的所述第二流体进行冷却，所述循环管道300内的所述第二流体降温后再通过所述第二流体入口202a返回所述第二流体存储单元202中。如此一来，所述第二流体存储单元202中的热量就被所述风冷单元500带走，温度降低后再回到所述第二流体存储单元202中，如此循环。
43.本实施例中，所述循环管道300上设置有第二流体泵401，用于加快所述第二流体的循环，提高热交换效率。
44.图2为本实施例提供的第一流体泵203和第二流体泵401的位置示意图。如图2所示，所述第一流体泵203和所述第二流体泵401可以设置于所述外壳100的底部，从而节约空间，所述第一流体泵203和所述第二流体泵401的固定方式也相对简单。但应理解，所述第一流体泵203和所述第二流体泵401可以设置于所述外壳100内的任何可能的位置，此处不再一一解释说明。
45.从图1a中可见，本实施例中的热交换装置是一体化的结构，可以整体模块化安装，仅通过所述外壳100上的所述第一流体入口201a和所述第一流体出口201b与所述施用器700连接，安装方式和连接方式都较为简单，可以非常简便地集成到绝大多数的需要进行热交换的装置中直接使用。从图1b中可见，所述外壳100内部的所述第一流体存储单元201、第二流体存储单元202、循环管道300、换热单元400和风冷单元500的形状和位置都不受限制，可以灵活设置，可以极大程度的避免流体渗漏、换热性能差及控温不稳定等问题，降低了故障率并提升了性能。
46.图3为本实施例提供的第二流体存储单元202的结构示意图。如图3所示，所述第二流体存储单元202包括存储腔室212及若干换热鳍片222，所述换热鳍片222位于所述存储腔室212内，且所述换热鳍片222的一端连接所述存储腔室212的一侧，另一端向所述存储腔室212的另一侧延伸，所述第二流体进入所述存储腔室212后，通过所述换热鳍片222可以更好
的进行热交换。
47.本实施例中，所述换热鳍片222沿预定方向(垂向)间隔排布并相互穿插形成错位的梳齿状。如图3所示，一部分所述换热鳍片222固定在所述存储腔室212的左侧(图3中的方位)且沿垂向分布，另一部分所述换热鳍片222固定在所述存储腔室212的右侧(图3中的方位)且沿垂向分布，固定在所述存储腔室212的左侧和右侧的所述换热鳍片222沿垂向交替排布且相互穿插，从而形成错位的梳齿状。所述第二流体从所述存储腔室212的顶部进入，从所述存储腔室212的底部流出，且流向呈s型。
48.作为可选实施例，所述换热鳍片222还可以以其他方式分布在所述存储腔室212内，例如仅分布在所述存储腔室212的一侧等，此处不再一一举例说明。
49.进一步地，本实施例中，所述换热鳍片222的一端连接所述存储腔室212的一侧，另一端向所述存储腔室212的另一侧沿水平向延伸，也即，所述换热鳍片222在所述存储腔室212内均是沿水平向设置的，但不应以此为限，所述换热鳍片222也可以沿水平向倾斜设置。
50.本实施例中，所述第一流体存储单元201的结构与所述第二流体存储单元202的结构相同，即所述第一流体存储单元201也是如图3所示的结构，但不应以此为限，所述第一流体存储单元201与所述第二流体存储单元202的结构也可以不同。
51.图4a为本实施例提供的风冷单元500的结构示意图。如图4a所示，所述风冷单元500包括风冷腔室501及风扇502。本实施例中，所述循环管道300的至少部分位于所述风冷腔室501内，所述风冷腔室501具有若干进风口501a和若干出风口501b，所述出风口501b连通大气，所述风扇502通过所述进风口501a向所述风冷腔室501内吹风，从而对所述风冷腔室501内的循环管道300进行风冷，所述风冷腔室501中的风再通过所述出风口501b进入大气中，从而带走所述循环管道300中的热量。
52.图4b为本实施例提供的进风口501a的分布图。如图4a及图4b所示，本实施例中，所述进风口501a位于所述风冷腔室501的一侧上，且呈阵列形式均匀分布，从而能够更好的进风，有利于对所述循环管道300进行风冷；所述出风口501b位于所述风冷腔室501的另一侧上，且与所述进风口501a相对设置，便于出风，有利于及时排出所述风冷腔室501中的热量；但所述进风口501a与所述出风口501b的数量和分布方式不应局限据此。
53.进一步地，请继续参阅图4b，位于所述风冷腔室501内的所述循环管道300整体多次迂回折返，使得位于所述风冷腔室501内的所述循环管道300整体呈s形，从而更有利于所述循环管道300的降温。
54.作为可选实施例，位于所述风冷腔室501内的所述循环管道300也可以仅具有一段或几段多次迂回折返，每一段多次迂回折返的部分呈s形，如此一来，也有利于所述循环管道300的降温。
55.图5a为本实施例提供的三个风冷单元500的分布图，图5b为本实施例提供的三个风冷单元500的正视图。如图5a及图5b所示，本实施例中，所述风冷单元500具有三个，三个所述风冷单元500沿垂向设置，每个所述风冷单元500分别对所述循环管道300的一部分进行风冷，从而提高风冷效果。
56.进一步地，为了便于组装，可以将所述循环管道300设置为多段，每个所述风冷单元500对所述循环管道300的一段进行风冷，所述循环管道300的相邻两段之间可以通过管道串联接口503连通。
57.应理解，所述风冷单元500不限于具有三个，还可以具有一个、两个或三个以上，本实用新型不做限制。
58.进一步地，请继续参阅图1b，所述热交换装置还包括控制单元600、若干温度检测单元801及若干液位检测单元802。所述温度检测单元801设置于所述第一流体存储单元201及所述第二流体存储单元202的内壁上，且可以沿垂向分布，用于检测所述第一流体存储单元201内各个垂向位置上的第一流体和所述第二流体存储单元202内各个垂向位置上的第二流体的温度，所述液位检测单元802设置于所述第一流体存储单元201和所述第二流体存储单元202的底壁上，用于检测所述第一流体存储单元201和所述第二流体存储单元202中的液位。
59.本实施例中，所述液位检测单元802是压力式液位检测单元，作为可选实施例，所述液位检测单元802也可以是光电或声波式液位检测单元，此时，所述液位检测单元802可以设置在与所述第一流体存储单元201和所述第二流体存储单元202连接的管路上。
60.所述控制单元600与所述温度检测单元801及所述液位检测单元802均连接，以获取所述温度检测单元801及所述液位检测单元802的检测结果。具体来说，所述控制单元600用于根据所述温度检测单元801的检测结果控制所述换热单元400的功率，从而控制所述换热单元400的换热效率，实现恒温控制；若所述温度检测单元801检测到所述第一流体存储单元201和/或所述第二流体存储单元202中的流体的温度过高时，所述控制单元600可以进行故障报警；若所述液位传感单元检测到所述第一流体存储单元201和/或所述第二流体存储单元202中的液位过低时，所述控制单元600也可以进行故障报警。
61.进一步地，所述温度检测单元801不限于均设置于所述第一流体存储单元201和所述第二流体存储单元202上，以检测所述第一流体存储单元201和所述第二流体存储单元202中的流体的温度，作为可选实施例，所述温度检测单元801也可以单独设置于所述第一流体存储单元201或所述第二流体存储单元202上，仅检测所述第一流体存储单元201或所述第二流体存储单元202中的流体的温度。相应的，所述液位检测单元802也不限于均设置于所述第一流体存储单元201和所述第二流体存储单元202上，以检测所述第一流体存储单元201和所述第二流体存储单元202的液位，作为可选实施例，所述液位检测单元802也可以单独设置于所述第一流体存储单元201或所述第二流体存储单元202上，仅检测所述第一流体存储单元201或所述第二流体存储单元202的液位。
62.进一步地，所述控制单元600可以包括供电电源600c、线路板600d、线缆600b及若干电路接口600a等结构，所述供电电源600c、所述线路板600d及所述线缆600b均设置于所述外壳100内，所述电路接口600a设置于所述外壳100上。所述供电电源600c用于为所述线路板600d供电，所述线路板600d可以通过所述线缆600b与所述电路接口600a连接，所述电路接口600a作为所述控制单元600对外输出/接收电信号的接口。
63.综上，在本实用新型实施例提供的热交换装置，包括外壳及位于所述外壳内的第一流体存储单元、第二流体存储单元、循环管道、换热单元和风冷单元。所述第一流体存储单元的流体入口和流体出口均设置于所述外壳上，所述第一流体存储单元的流体入口和流体出口用于与外部设备连接，所述第二流体存储单元的流体入口和流体出口通过所述循环管道连接，所述换热单元用于将所述第一流体存储单元中的热量传递给所述第二流体存储单元，所述风冷单元用于对所述循环管道中的流体进行冷却，从而实现与所述外部设备进
行热交换的功能。本实用新型中的热交换装置是一体化的结构，可以整体模块化安装，仅通过所述外壳上的流体入口和流体出口与外部设备连接，安装方式和连接方式都较为简单，可以非常简便地集成到绝大多数的需要进行热交换的装置中直接使用，并且，所述外壳内部的所有结构的形状和位置都不受限制，可以灵活设置，可以极大程度的避免流体渗漏、换热性能差及控温不稳定等问题，降低了故障率并提升了性能。
64.需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
65.还需要说明的是，虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本实用新型。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围。
66.还应当理解的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
67.此外还应该认识到，此处描述的术语仅仅用来描述特定实施例，而不是用来限制本实用新型的范围。必须注意的是，此处的以及所附权利要求中使用的单数形式“一个”和“一种”包括复数基准，除非上下文明确表示相反意思。例如，对“一个步骤”或“一个装置”的引述意味着对一个或多个步骤或装置的引述，并且可能包括次级步骤以及次级装置。应该以最广义的含义来理解使用的所有连词。以及，词语“或”应该被理解为具有逻辑“或”的定义，而不是逻辑“异或”的定义，除非上下文明确表示相反意思。此外，本实用新型实施例中的方法和/或设备的实现可包括手动、自动或组合地执行所选任务。