1.一种铸造式微通道紧凑式换热器,其特征在于:包括换热器壳体、第一管板、第二管板、第三管板、第四管板、N根第一衬管、N根第二衬管、支撑管板以及导热芯体;
换热器壳体包括直管、第一Y字形管以及第二Y字形管;其中直管或第一Y字形管或第二Y字形管的管壁上设置有铸造通道;
第一Y字形管的一个管口与直管的一个管口连通,第一Y字形管的另外两个管口分别安装第一管板和第二管板;第二Y字形管的一个管口与直管的另一个管口连通,第二Y字形管的另外两个管口安装第三管板和第四管板;
支撑管板为两个且平行安装在直管内,且支撑管板的边缘与直管内壁之间具有间隙;
每一个支撑管板上均设置有小孔阵列,小孔阵列中小孔的数量为2N个且小孔的外径和第一衬管、第二衬管的外径相适配;
N根第一衬管的一端均固定在第一管板上,N根第一衬管的另一端均依次穿过两个支撑管板后固定在第三管板从而形成N个U字形过流通道,或者N根第一衬管的一端均固定在第一管板上,N根第一衬管的另一端均依次穿过两个支撑管板后固定在第四管板从而形成N个S字形过流通道;
N根第二衬管的一端均固定在第二管板上,N根第二衬管的另一端均依次穿过两个支撑管板后固定在第四管板从而形成N个U字形过流通道,或者N根第二衬管的一端均固定在第二管板上,N根第二衬管的另一端均依次穿过两个支撑管板后固定在第三管板从而形成N个S字形过流通道;
导热芯体填充在换热器壳体内且位于第一管板、第二管板、第三管板、第四管板、N根第一衬管、N根第二衬管以及两个支撑管板形成的空隙内;所述导热芯体为导热合金粉末或导热合金溶液制成;所述换热器壳体、第一衬管、第二衬管以及支撑管板所采用材质的熔点均高于导热芯体材质的熔点。
2.根据权利要求1所述的铸造式微通道紧凑式换热器,其特征在于:所述导热芯体材质为黄铜合金或银铜合金。
3.根据权利要求2所述的铸造式微通道紧凑式换热器,其特征在于:所述N根第一衬管、N根第二衬管位于两块支撑管板中间部分形式为直管、Z字形管、梯形管、正弦形管或螺旋缠绕管。
4.根据权利要求3所述的铸造式微通道紧凑式换热器,其特征在于:所述第一衬管、第二衬管均为不锈钢毛细圆管,外径为1~5mm,壁厚为0.1~1mm。
5.根据权利要求4所述的铸造式微通道紧凑式换热器,其特征在于:所述小孔阵列由
2N/4个小孔组构成,每个小孔组包括四个小孔,四个小孔的中心连线为平行四边形。
6.根据权利要求5所述的铸造式微通道紧凑式换热器,其特征在于:所述换热器壳体材质为不锈钢,壳体厚度为1~3mm,直管、第一Y字形管以及第二Y字形管垂直于换热介质流动方向的截面为矩形或正多边形或圆形。
7.根据权利要求6所述的铸造式微通道紧凑式换热器,其特征在于:所述支撑管板材质为不锈钢,厚度为1~3mm。
8.根据权利要求7所述的铸造式微通道紧凑式换热器,其特征在于:所述第一管板、第二管板、第三管板、第四管板材质均为不锈钢。
9.一种基于权利要求1所述铸造式微通道紧凑式换热器的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)装配
(1.1)分别将N根第一衬管和N根第二衬管插装过两个支撑管板;将两个支撑管板连同衬管平行安装于换热器壳体直管内部;
(1.2)将第一管板和第二管板安装在第一Y字形管的两个管口上,将第三管板和第四管板安装在第二Y字形管的两个管口上;
(1.3)将N根第一衬管的一端均与第一管板固定,N根第一衬管的另一端均与第三管板或第四管板固定,形成N个U形或S形的过流通道;再将N根第二衬管的一端均与第二管板固定,N根第二衬管的另一端均与第四管板或第三管板固定,形成N个U形或S形的过流通道;
(1.4)将第一Y字形管和第二Y字形管固定连接在直管两端;
(2)导热芯体的填充;
(2.1)将导热合金粉末通过所述铸造通道充满第一管板、第二管板、第三管板、第四管板、N根第一衬管、N根第二衬管以及两个支撑管板与换热器壳体形成的空隙内;
(2.2)填充完导热合金粉末后将整体放置到真空加热炉中,加热至导热合金粉末熔点后保持直至导热合金粉末完全融化成为液体状态,并且使其充满所述空隙;
(3)降温至液体导热金属完全凝固后与换热器壳体、N根第一衬管、N根第二衬管以及两个支撑管板融为一体后,完成换热器的制作。
10.一种基于权利要求1所述铸造式微通道紧凑式换热器的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)装配
(1.1)分别将N根第一衬管和N根第二衬管插装过两个支撑管板;将两个支撑管板连同衬管平行安装于换热器壳体直管内部;
(1.2)将第一管板和第二管板安装在第一Y字形管的两个管口上,将第三管板和第四管板安装在第二Y字形管的两个管口上;
(1.3)将N根第一衬管的一端均与第一管板固定,N根第一衬管的另一端均与第三管板或第四管板固定,形成N个U形或S形的过流通道;再将N根第二衬管的一端均与第二管板固定,N根第二衬管的另一端均与第四管板或第三管板固定,形成N个U形或S形的过流通道;
(1.4)将第一Y字形管和第二Y字形管固定连接在直管两端;
(2)导热芯体的填充;
(2.1)将完成装配后的第一管板、第二管板、第三管板、第四管板、N根第一衬管、N根第二衬管、两个支撑管板以及换热器壳体形成的空隙通过铸造通道抽至真空后,整体加热至导热芯体金属的熔点温度;
(2.2)将导热合金溶液通过铸造通道浇筑满整个空隙;
(3)降温至导热合金溶液完全凝固并与换热器壳体、N根第一衬管、N根第二衬管以及两个支撑管板融为一体后,完成换热器的制作。