一种低温换热器及低温恒温器的制作方法

本申请属于制冷，具体涉及一种低温换热器及低温恒温器。

背景技术：

1、本部分旨在为权利要求书中陈述的本申请的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

2、低温恒温器是一种可以提供低温且温度均匀的换热设备，对试验样品或生产的产品进行恒定温度试验或测试的仪器，也可以作为直接制冷和辅助制冷的冷源。低温恒温器应用领域广泛，如石油、化工、电子仪表、物理、化学、生物工程、医药卫生、生命科学、轻工食品、材料表征、物性测试及化学分析等研究部门，高等院校，企业质检及生产部门等。

3、低温恒温器通常是利用液氮或者液氦作为低温媒介，可实现快速降温至液氮或者液氦温区，其工作原理是在恒温器内部，通过液氮或者液氦与低温换热器之间的快速换热，实现低温恒温器冷头温度的降低，再通过控温仪，通过其内部的模糊控制系统，调整加热输出功率，使低温恒温器冷头的温度在预设温度区间内，例如4k-350k之间快速变温，并能快速的稳定到某一设定值上。在一些实施例中，如果低温恒温器加装减压装置，可以将恒温器冷头的温度降低至4k以下。此外，由于低温恒温器工作温度属于超低温温区，低温恒温器系统对设备的漏热要求非常严格，低温换热器的体积尺寸不易过大，结构越紧凑越好，低温换热器的换热性能对整个低温恒温器的换热效率和经济性至关重要。

4、因此，本领域急需一种换热性能更好的低温换热器。

技术实现思路

1、针对上述现有技术中存在的问题，提出了一种低温换热器及低温恒温器，利用这种低温换热器及低温恒温器，能够解决上述问题。

2、本申请提供了以下方案。

3、第一方面，本申请提供了一种低温换热器，包括：换热器芯体、换热器壳体和冷头；

4、换热器芯体设置在换热器壳体的内部，换热器芯体内部包括轴向延伸的空腔，冷头包括多个轴向延伸的换热翅片，冷头连接换热器壳体，换热翅片插入空腔；

5、空腔和空腔内的换热翅片组成第一流道，第一流道的入口用于导入冷却流体，换热器芯体的外表面包括多个凸起结构，换热器芯体的外表面和换热器壳体的内表面组成第二流道，第二流道的出口用于导出冷却流体；

6、换热器芯体包括通孔，通孔连通第一流道的出口和第二流道的入口。

7、在一些可能的实施例中，换热翅片与冷头是一体成型结构。

8、在一些可能的实施例中，多个凸起结构包括多个轴向延伸的微肋片，多个微肋片在换热器芯体的外表面沿圆周方向排布；

9、换热器芯体外表面的两个相邻微肋片与换热器壳体的内表面组成夹层通道，多个夹层通道形成第二流道。

10、在一些可能的实施例中，多个微肋片在轴向方向设置有多个微肋片缺口，多个微肋片缺口形成的空隙连通多个夹层通道。

11、在一些可能的实施例中，多个微肋片在轴向方向的同一位置设置有微肋片缺口。

12、在一些可能的实施例中，通孔设置在换热器芯体靠近冷头的一端。

13、在一些可能的实施例中，通孔沿径向方向设置。

14、第二方面，本申请提供了一种低温恒温器，该低温恒温器包括上述的低温换热器和恒温管道；

15、恒温管道包括内管道和设置在内管道外层的外管道；

16、内管道用于向低温换热器中导入冷却流体，外管道用于从低温换热器中导出冷却流体。

17、在一些可能的实施例中，内管道直接连接第一流道的入口，外管道直接连接第二流道的出口。

18、在一些可能的实施例中，内管道通过软管连接第一流道的入口，外管道通过软管连接第二流道的出口。

19、本申请实施例提供的低温换热器，采用第一流道和第二流道组合的形式，其中第一流道由冷头的换热翅片和换热器芯体的内表面组成，第二流道由包括多个凸起结构的换热器芯体的外表面和换热器壳体的内表面组成。本申请实施例中第一流道和第二流道的结构可以增加制冷流体与低温换热器之间的换热面积，有利于降低制冷流体与低温换热器之间的换热温差，而且通过换热翅片的导热作用，低温换热器的冷头温度会快速降低，如此可以提高低温换热器的热交换效率。

20、本申请的其他优点将配合以下的说明和附图进行更详细的解说。

21、应当理解，上述说明仅是本申请技术方案的概述，以便能够更清楚地了解本申请的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施。为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举例说明本申请的具体实施方式。

技术特征：

1.一种低温换热器，其特征在于，包括：换热器芯体、换热器壳体和冷头；

2.根据权利要求1所述的低温换热器，其特征在于，所述换热翅片与所述冷头是一体成型结构。

3.根据权利要求1所述的低温换热器，其特征在于，多个所述凸起结构包括多个轴向延伸的微肋片，多个所述微肋片在所述换热器芯体的外表面沿圆周方向排布；

4.根据权利要求3所述的低温换热器，其特征在于，多个所述微肋片在轴向方向设置有多个微肋片缺口，所述多个微肋片缺口形成的空隙连通多个所述夹层通道。

5.根据权利要求3所述的低温换热器，其特征在于，多个所述微肋片在轴向方向的同一位置设置有微肋片缺口。

6.根据权利要求1所述的低温换热器，其特征在于，所述通孔设置在所述换热器芯体靠近所述冷头的一端。

7.根据权利要求1-6任一项所述的低温换热器，其特征在于，所述通孔沿径向方向设置。

8.一种低温恒温器，其特征在于，所述低温恒温器包括权利要求1-7任一项所述的低温换热器和恒温管道；

9.根据权利要求8所述的低温恒温器，其特征在于，所述内管道直接连接所述第一流道的入口，所述外管道直接连接所述第二流道的出口。

10.根据权利要求8所述的低温恒温器，其特征在于，所述内管道通过软管连接所述第一流道的入口，所述外管道通过软管连接所述第二流道的出口。

技术总结本申请提供了一种低温换热器及低温恒温器，该低温换热器包括：换热器芯体、换热器壳体和冷头；换热器芯体设置在换热器壳体的内部，换热器芯体内部包括轴向延伸的空腔，冷头包括多个轴向延伸的换热翅片，冷头连接换热器壳体，换热翅片插入空腔；空腔和空腔内的换热翅片组成第一流道，第一流道的入口用于导入冷却流体，换热器芯体的外表面包括多个凸起结构，换热器芯体的外表面和换热器壳体的内表面组成第二流道，第二流道的出口用于导出冷却流体；换热器芯体包括通孔，通孔连通第一流道的出口和第二流道的入口。第一流道和第二流道的结构可以增加制冷流体与低温换热器之间的换热面积，如此可以提高低温换热器的热交换效率。技术研发人员：何超,施成龙受保护的技术使用者：北京金竟科技有限责任公司技术研发日：20231120技术公布日：2024/7/11