本實(shí)用新型涉及一種換熱器,尤其涉及就用于飛機(jī)或無(wú)人機(jī)上的液冷換熱器。
背景技術(shù):
液冷換熱器是熱邊液體,冷邊為空氣的一種換熱器。與飛機(jī)蒙皮共形的液冷換熱器可稱(chēng)為蒙皮換熱器。其共形技術(shù)是實(shí)現(xiàn)蒙皮換熱器的關(guān)鍵。此項(xiàng)目可用于飛機(jī)、吊艙中,用來(lái)冷卻來(lái)自高功率電子元器件冷卻液。飛機(jī)在高空飛行時(shí),依靠高空冷空氣使蒙皮近似變?yōu)楹銣乩浔冢善Q熱器外表面作為機(jī)體外部的蒙皮使用,蒙皮換熱器內(nèi)部通入與高功率電子元器件進(jìn)行換熱后的熱工質(zhì),將蒙皮換熱器外部大氣作為冷源,利用蒙皮換熱器進(jìn)行換熱來(lái)達(dá)到冷卻熱工質(zhì)的目的。
在研制無(wú)人偵察機(jī)環(huán)控系統(tǒng)進(jìn)程中,由于無(wú)人機(jī)的低可探測(cè)性要求,如果用傳統(tǒng)換熱器作為環(huán)控系統(tǒng)核心附件,需要在機(jī)身開(kāi)沖壓進(jìn)排氣口,這對(duì)設(shè)計(jì)人員是一個(gè)比較嚴(yán)峻的考驗(yàn)。由于國(guó)內(nèi)目前還沒(méi)有這樣特殊的換熱器:利用飛機(jī)在高空巡航外界環(huán)境溫度低的先天優(yōu)勢(shì),即用蒙皮作為換熱器的冷邊的換熱器。如此,則機(jī)身無(wú)需開(kāi)沖壓進(jìn)氣口。
另有中國(guó)專(zhuān)利號(hào)為:201110113992.5,公布日為2011.12.28,公開(kāi)了一種飛機(jī)單層空氣-液體蒙皮熱交換方法,屬于環(huán)境控制技術(shù)領(lǐng)域,是減少飛機(jī)沖壓空氣量、提高空氣-液體熱交換效率的新技術(shù),是對(duì)空氣-液體熱交換方式的改進(jìn)。在機(jī)身外表面安裝單層空氣-液體蒙皮熱交換器,該空氣-液體蒙皮熱交換器包括外表面(1),內(nèi)表面(2),進(jìn)液口(3),出液口(4),密封端頭(5)、(6),以及與機(jī)身連接部分(8),在外表面(1)與內(nèi)表面(2)之間安裝單層散熱翅片(7)。該方法與空氣-空氣蒙皮熱交換器相比,其換熱系數(shù)更高,換熱量更大,制冷效果更好;與空-液熱交換器相比,空氣-液體蒙皮熱交換器利用與飛機(jī)蒙皮融為一體的附面層散熱技術(shù),取消了傳統(tǒng)的沖壓進(jìn)氣道空氣冷卻方式,大大減小了系統(tǒng)對(duì)飛機(jī)的燃油代償損失,提高了飛機(jī)航時(shí);同時(shí)可滿(mǎn)足飛機(jī)隱身性能要求。上述專(zhuān)利無(wú)進(jìn)排氣口,不增加飛機(jī)氣動(dòng)阻力、燃油代償損失小、隱身性能好;采用液冷換熱,換熱效率較高。但其換熱器外形按飛機(jī)外形設(shè)計(jì),其加工成型困難;液冷通道需進(jìn)行氣密設(shè)計(jì),換熱器成型時(shí)較難保證。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本實(shí)用新型提供了一種液冷換熱器,該換熱器的換熱表面與飛機(jī)蒙皮共形,既滿(mǎn)足飛機(jī)外形的要求,又滿(mǎn)足換熱器效率和性能的要求。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
一種液冷換熱器,其特征在于:包括換熱器外殼、收集器和換熱器芯體,所述的換熱器外殼設(shè)置在換熱器芯體的外側(cè),并包覆換熱器芯體,所述的收集器設(shè)置在換熱器芯體上,所述的換熱器芯體上設(shè)有工質(zhì)進(jìn)口與工質(zhì)出口,所述的換熱器外殼為飛機(jī)蒙皮,所述的換熱器外殼與飛機(jī)蒙皮共形設(shè)置。
所述的換熱器外殼包括相互連接的換熱器冷邊和換熱器熱邊,所述的換熱器冷邊為與飛機(jī)蒙皮共形設(shè)置,所述的收集器、工質(zhì)進(jìn)口與工質(zhì)出口設(shè)置在換熱器熱邊上。
所述的換熱器芯體與所述的飛機(jī)蒙皮進(jìn)行焊接密封成換熱器,再通過(guò)模具將焊接好的換熱器壓制成與飛機(jī)外表面共形的形狀。所述的焊接、壓制均為已知方法。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、本實(shí)用新型包括換熱器外殼、收集器和換熱器芯體,所述的換熱器外殼設(shè)置在換熱器芯體的外側(cè),并包覆換熱器芯體,所述的收集器設(shè)置在換熱器芯體上,所述的換熱器芯體上設(shè)有工質(zhì)進(jìn)口與工質(zhì)出口,所述的換熱器外殼為飛機(jī)蒙皮,所述的換熱器外殼與飛機(jī)蒙皮共形設(shè)置。共形技術(shù)能很好的實(shí)現(xiàn)換熱器芯體與飛機(jī)蒙皮的貼合,既滿(mǎn)足飛機(jī)外形的要求,又滿(mǎn)足換熱器效率和性能的要求。
2、本實(shí)用新型的換熱器外殼包括相互連接的換熱器冷邊和換熱器熱邊,所述的換熱器冷邊為與飛機(jī)蒙皮共形設(shè)置,所述的收集器、工質(zhì)進(jìn)口與工質(zhì)出口設(shè)置在換熱器熱邊上。所述的換熱器芯體與所述的飛機(jī)蒙皮進(jìn)行焊接密封成換熱器,再通過(guò)模具將焊接好的換熱器壓制成與飛機(jī)外表面共形的形狀。簡(jiǎn)化了加工工藝,避免了先成型后焊接需要進(jìn)行弧面焊接的問(wèn)題,以及需要采用復(fù)雜專(zhuān)用工裝進(jìn)行焊接定位的問(wèn)題。同時(shí)避免了焊接應(yīng)力對(duì)薄壁換熱器外形的影響。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為采用單層流道的薄壁液冷換熱器芯體圖;
圖3飛機(jī)外蒙皮作為液冷換熱器的換熱外殼圖;
圖4為換熱器芯體與平板的蒙皮進(jìn)行焊接密封圖;
圖5為通過(guò)模具將焊接好的換熱器壓制成與飛機(jī)外表面共形的形狀圖;
圖中標(biāo)記:1、換熱器外殼,2、工質(zhì)進(jìn)口,3、收集器,4、換熱器芯體,5、工質(zhì)出口,6、換熱器熱邊,7、換熱器冷邊。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明:
實(shí)施例1
如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示,一種液冷換熱器,包括換熱器外殼1、收集器3和換熱器芯體4,所述的換熱器外殼1設(shè)置在換熱器芯體4的外側(cè),并包覆換熱器芯體4,換熱器芯體4內(nèi)形成工質(zhì)(或熱質(zhì))通道,所述的收集器3設(shè)置在換熱器芯體4上,收集器3位于液冷換熱器的兩側(cè)內(nèi)壁上,用于將進(jìn)口管路的冷卻液均勻分配到換熱器的各條通道內(nèi),并將流經(jīng)各條通道的冷卻液收集到一起匯入出口管道內(nèi),所述的換熱器芯體4上設(shè)有工質(zhì)進(jìn)口2與工質(zhì)出口5,所述的換熱器外殼1為飛機(jī)蒙皮,所述的換熱器外殼1與飛機(jī)蒙皮共形設(shè)置,所述的共形設(shè)置,即換熱器外殼1做成與飛機(jī)蒙皮的形狀基本一致。
進(jìn)一步的,所述的換熱器外殼1包括相互連接的換熱器冷邊7和換熱器熱邊6,所述的換熱器冷邊7即為飛機(jī)外層,與空氣接觸的一邊,其對(duì)的一邊為換熱器熱邊6,所述的換熱器冷邊7為與飛機(jī)蒙皮共形設(shè)置,即將換熱器冷邊7用飛機(jī)蒙皮制成,并與飛機(jī)外側(cè)的蒙皮形狀一致,所述的收集器3、工質(zhì)進(jìn)口2與工質(zhì)出口5設(shè)置在換熱器熱邊6上。
進(jìn)一步的,本實(shí)用新型的制作方法:換熱器芯體為單層流道的薄壁液冷換熱器芯體(如圖2所示),飛機(jī)外蒙皮作為液冷換熱器的換熱外殼(如圖3所示),所述的換熱器芯體與所述的飛機(jī)蒙皮進(jìn)行焊接密封成換熱器(如圖4所示),再通過(guò)模具將焊接好的換熱器壓制成與飛機(jī)外表面共形的形狀(如圖5所示)。本實(shí)用新型所述的焊接、壓制均為已知方法。