CN211204964U - 辐射板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种辐射板，包括具有容纳腔体的面板，面板上设有供换热介质进出的输入端口和输出端口；还包括：呈涡旋状并引导换热介质从面板外部向该面板中部流动的第一通道，该第一通道位于面板的容纳腔体内；呈涡旋状并引导换热介质从面板中部向该面板外部流动的第二通道，该第二通道位于面板的容纳腔体内；第二通道与第一通道在面板的容纳腔体内沿着涡旋方向交替布置，使沿着第一通道流动的换热介质与沿着第二通道流动的换热介质形成热交换。本实用新型具有使辐射区域内使温度达到基本均匀的优点。

Description

辐射板

技术领域

本实用新型涉及辐射换热技术领域，尤其涉及一种辐射板。

背景技术

冻干机辐射板位于冻干箱内，其功能是放置冻干产品(例如生物药品、或装有生物药品的小瓶)进行冻干。其工作过程为：辐射板内通入冷媒(乙二醇、酒精、硅油等)与冻干产品的热交换。在预冻过程中，冻干产品中的水份首先被冻结。预冻结束后，冻干箱被抽真空使冻干产品中的水份得到升华。为了完成这个过程，一个外部冷却系统被用来向冷媒与冻干产品提供冷量。一个电加热器被用来提供升华过程所需的热量。

由于冻干过程发生在真空环境中，因此发生在冻干产品与冷媒之间的热量传递为热传导。辐射板表面应尽可能的平整使板层与冻干产品之间热传导尽量降低。良好的接触可以提高冻干产品与板层以及冷媒的热传导效果。

图1为传统结构的辐射板(例如CN101780574A或者CN106168452B中公开的辐射板)，该辐射板包括面板1、第一隔板2、第二隔板3和用于密封四周的围挡4组成，围挡4与面板1固定连接，围挡4上设有供冷媒进出的输入端口5和输出端口6，第一隔板2和第二隔板3位于围挡4围成的辐射区域内，第一隔板2和第二隔板3呈交错布置，且第一隔板2和第二隔板3的一端分别与围挡4的两个相对的对边连接，第一隔板2和第二隔板3的另一端为自由端，从而在围挡4、第一隔板2和第二隔板3之间形成引导冷媒从输入端口5向输出端口6流动的第一通道7，该第一通道7呈蛇形盘绕。

对于上述结构的辐射板，当冷媒从输入端口5流入到第一通道7内，并沿着第一通道7流动时，冷媒释放能量通过面板辐射到冻干箱体内，对置于辐射板上的产品及升华的水份形成冻干作用。然而，由于冷媒沿着第一通道7流动时，持续地释放能量，冷媒在输入端口5与输出端口6的温差大，而冷媒又无法获得能量补充，导致辐射板辐射区域的温差大，而冷媒是循环流动的，因此，温度变化过大的冷媒不但容易导致冻干箱内的温度控制难度增加，在某些区域的温度无法达到产品冻干所需温度，因此，对冻干产品的质量会造成影响。

发明内容

本实用新型提供一种在辐射区域内使温度达到基本均匀的辐射板。

解决上述问题的技术方案如下：

辐射板，包括具有容纳腔体的面板，面板上设有供换热介质进出的输入端口和输出端口；还包括：

呈涡旋状并引导换热介质从面板外部向该面板中部流动的第一通道，该第一通道位于面板的容纳腔体内；

呈涡旋状并引导换热介质从面板中部向该面板外部流动的第二通道，该第二通道位于面板的容纳腔体内；

第二通道与第一通道在面板的容纳腔体内沿着涡旋方向交替布置，使沿着第一通道流动的换热介质与沿着第二通道流动的换热介质形成热交换。

本实用新型对于从面板中部沿第二通道向输出端口流动的换热介质而言，随着能量的释放，在第二通道中的换热介质的温度，小于从输入端口沿着第一通道向面板中部流动的换热介质的温度，由于第一通道与第二通道的位置始终保持相邻，因此，沿着第一通道向面板中部流动的换热介质通过热传导的作用，将一部分能量传递给沿第二通道向输出端口流动的换热介质，从而使得从输出端口流出的换热介质的温度获得提高。这样缩小了输入端口与输出端口换热介质的温差，从整体上而言，在辐射板整个辐射区域的温度处于基本接近均匀的状态。

本实用新型的优点表现为：当本实用新型使用于冻干箱中，不但容易使冻干箱内的温度容易获得控制，辐射区域均匀的温度对冻干产品的质量不会造成影响。

附图说明

图1为现有技术中的辐射板的示意图；

图2为本实用新型的第一种辐射板的外形结构示意图；

图3为第一种辐射板的内部结构示意图；

图4为第一隔离组件的示意图；

图5为第二隔离组件的示意图；

图6为第二种辐射板的内部结构示意图；

附图中的标记：

10为辐射板；

11为上面板，12为下面板，13为围挡，13a为第三部件，14为通孔，A为输入端口，B为输出端口；

20为第一通道，21为第二通道；

30为第一隔离组件，30a为第一部件，31为第二隔离组件，31a为第二部件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

如图2所示，本实用新型的辐射板10，包括具有容纳腔体的面板、第一通道20、第二通道21，面板上设有供换热介质进出的输入端口A和输出端口B。

如图2所示，所述面板包括上面板11、下面板12以及固定于上面板11与下面板12之间的围挡13，上面板11和下面板12均为平板，在上面板11上设有若干通孔14。在上面板11、下面板12以及围挡13之间围成所述容纳空间，所述输入端口A和输出端口B设置于围挡13上。

如图3和图6所示，第一通道20呈涡旋状并引导换热介质从面板外部向该面板中部流动，第二通道21呈涡旋状并引导换热介质从面板中部向该面板外部流动，第一通道20位于面板的容纳腔体内，第二通道21位于面板的容纳腔体内。第二通道21与第一通道20在面板的容纳腔体内沿着涡旋方向交替布置，使沿着第一通道20流动的换热介质与沿着第二通道21流动的换热介质形成热交换。换热介质可以是低温的介质，也可以是高温的介质。

图3和图6中，实心箭头表示换热介质沿第一通道20的路径流动，空心闭合箭头表示换热介质沿第二通道21的路径流动。

如图3和图6所示，第一通道20与第二通道21呈涡旋状，并且第一通道20与第二通道21交替布置的优点在于：对于从面板中部沿第二通道21向输出端口B流动的换热介质而言，随着能量的释放，在第二通道21中的换热介质的温度，小于从输入端口A沿着第一通道20向面板中部流动的换热介质的温度，由于第一通道20与第二通道21的位置始终保持相邻，因此，沿着第一通道20向面板中部流动的换热介质通过热传导的作用，将一部分能量传递给沿第二通道21向输出端口B流动的换热介质，从而使得从输出端口B流出的换热介质的温度获得提高。这样缩小了输入端口A与输出端口B换热介质的温差，从整体上而言，在辐射板整个辐射区域的温度处于基本接近均匀的状态。

如图3和图6所示，第一通道20的输出端与第二通道21的输入端相互贯通，第一通道20与第二通道21在面板的中部形成无缝衔接，换热介质沿着第一通道20与第二通道21流动时不会受到阻碍。

如图3至图5所示，辐射板还包括呈涡旋状的第一隔离组件30、呈涡旋状的第二隔离组件31，第一隔离组件30和第二隔离组件31在面板的容纳腔体内沿涡旋方向交替布置，第一隔离组件30的一端与面板连接，第一隔离组件的另一端为自由端。第二隔离组件31的一端与面板连接，第二隔离组件31的另一端为自由端，在面板与第一隔离组件30和第二隔离组件31之间分别围成所述的第一通道20和第二通道21。

如图3至图5所示，第一隔离组件30的一端与所述围档13连接，第二隔离组件31的一端与所述围档13连接，第一隔离组件30经涡旋后延伸到面板的中部，使该第一隔离组件的另一端成为自由端。第二隔离组件31经涡旋后延伸到面板的中部，使该第二隔离组件的另一端成为自由端。第一隔离组件30的另一端与第二隔离组件31的另一端之间具有使第一通道20的输出端与第二通道21的输入端相互贯通的间隔空间。

如图3至图4所示，所述第一隔离组件30由多个第一部件30a焊接而成，焊接可以采用钎焊，也可以采用段焊。优选地，所述第一部件30a呈长方体的形状，这些第一部件30a沿着规定的涡旋路径焊接后形成第一隔离组件30，任意两个连接的第一部件30a之间形成第一夹角，该第一夹角优先采用90度。

如图3和图5所示，所述第二隔离组件31由多个第二部件31a焊接而成，焊接可以采用钎焊，也可以采用段焊。优选地，所述第二部件31a呈长方体的形状，这些第二部件31a沿着规定的涡旋路径焊接后形成第二隔离组件31，任意两个连接的第二部件31a之间形成第二夹角，该第二夹角优先采用90度。

如图3至图5所示，上述第一夹角和第二夹角为90度，是根据辐射板自身的结构进行设定的，例如，辐射板的整体外形呈长方体的形状时，涡旋路径按照上述实施例设置，即具有转角为90度的路径设置。然而，辐射板的整体外形不会局限于长方体的形状，例如，面板还可以采用圆柱体的形状，这时，涡旋则沿着弧形的路径延伸，即该路径类似于涡簧的形状。因此，在这种情况下，第一隔离组件30和第二隔离组件31的形状与涡簧的形状类似。

如图3和图6所示，同样，对于围挡13的形状而言，也是根据辐射板整体的结构决定的，例如，当辐射板的整体呈长方体的形状时，围挡13围成的区域为长方形，当辐射板的整体呈圆柱体的形状时，围挡13围成的区域为圆形。

如图3所示，围挡13为呈多个长方体形的第三部件13a组成，这些第三部件13a沿着长方形的路径焊接后形成围挡13，任意两个连接的第三部件13a之间形成第三夹角，该第三夹角优先采用90度。第三部件13a为四个，其个三个第三部件13a连接，另一个第三部件13a与其中两个第三部件13a之间第一间隔和第二间隔，该第一间隔形成所述输入端口A，第二间隔形成所述输出端口B。

在本实用新型中，围挡13的材质优先采用SUS316L，第一部件30a的材质优先采用SUS304，第二部件31a的材质优先采用SUS304。多个第一部件30a采用坡口焊焊接，多个第二部件31a采用坡口焊焊接，第三部件13a采用段焊焊接。第一部件30a、第二部件31a、第三部件13a均为空心的方钢。

如图2所示，另外，在上面板11上还设有若干的孔14，这些孔14优先采用通孔，孔14接近于所述容纳腔体的一端与第一隔离组件30或第二隔离组件31紧贴，通过第一隔离组件30或第二隔离组件31对孔14接近于所述容纳腔体的一端进行封堵。通过开设孔14，有助于使换热介质与冻干产品进行热交换。

Claims (8)

1.辐射板，包括具有容纳腔体的面板，面板上设有供换热介质进出的输入端口和输出端口；其特征在于，还包括：

呈涡旋状并引导换热介质从面板外部向该面板中部流动的第一通道，该第一通道位于面板的容纳腔体内；

呈涡旋状并引导换热介质从面板中部向该面板外部流动的第二通道，该第二通道位于面板的容纳腔体内；

第二通道与第一通道在面板的容纳腔体内沿着涡旋方向交替布置，使沿着第一通道流动的换热介质与沿着第二通道流动的换热介质形成热交换。

2.根据权利要求1所述的辐射板，其特征在于，所述第一通道的输出端与第二通道的输入端相互贯通。

3.根据权利要求1所述的辐射板，其特征在于，辐射板还包括：

呈涡旋状的第一隔离组件；

呈涡旋状的第二隔离组件；

第一隔离组件和第二隔离组件在面板的容纳腔体内沿涡旋方向交替布置，第一隔离组件的一端与面板连接，第一隔离组件的另一端为自由端，第二隔离组件的一端与面板连接，第二隔离组件的另一端为自由端，在面板与第一隔离组件和第二隔离组件之间分别围成所述的第一通道和第二通道。

4.根据权利要求3所述的辐射板，其特征在于，所述第一隔离组件由多个第一部件焊接而成。

5.根据权利要求4所述的辐射板，其特征在于，所述第一部件呈长方体的形状。

6.根据权利要求3所述的辐射板，其特征在于，所述第二隔离组件由多个第二部件焊接而成。

7.根据权利要求6所述的辐射板，其特征在于，所述第二部件呈长方体的形状。

8.根据权利要求1所述的辐射板，其特征在于，所述面板包括上面板、下面板以及固定于上面板与下面板之间的围挡，在上面板、下面板以及围挡之间围成容纳空间，所述输入端口和输出端口设置于围挡上。

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