一种具有多头螺旋槽纹管的换热器.pdf

本发明提供一种具有多头螺旋槽纹管的换热器，包括外管(1)和套设于外管内部的内管(2)，内管(2)包括两端部(21)和设置在两端部(21)之间的多头螺旋段管体(22)，多头螺旋段管体(22)的横截面为由波浪状线条围成的圈(3)，且螺旋段管体(22)由圈(3)上的各点围绕圈(3)的中心按同一螺旋轨迹螺旋延伸形成，由于换热器内管的多头螺旋槽纹的结构，从；增加换热面积和提高换热系数两方面大幅地提高换热效果，既可用作蒸发器又可用作冷凝器，拓展了换热器的应用范围；并且这样的结构加工成型简单方便；并且多头螺旋段管体(22)的外壁或内壁具有压花结构，进一步提高了换热能力，拓展了应用领域，且不用增设换热翅片，降低了成本，多方面地提高了产品的竞争力。

权利要求书
1.  一种具有多头螺旋槽纹管的换热器，包括外管(1)和套设于所述外管内部的内管(2)，所述内管(2)内形成第一介质通道，所述外管(1)与所述内管(2)之间形成第二介质通道，其特征在于：所述内管(2)包括两端部(21)以及设置在两所述端部(21)之间的多头螺旋段管体(22)，所述多头螺旋段管体(22)的横截面为一个圈(3)，所述圈(3)的侧壁呈波浪状，且所述螺旋段管体(22)由所述圈(3)上的各点围绕所述圈(3)的中心，按同一螺旋轨迹螺旋延伸形成。

2.  根据权利要求1所述的一种具有多头螺旋槽纹管的换热器，其特征在于：所述圈(3)上的波峰(31)或波谷(32)设有均匀分布的多个。

3.  根据权利要求1所述的一种具有多头螺旋槽纹管的换热器，其特征在于：所述波峰(31)或波谷(32)设有6个。

4.  根据权利要求1所述的一种具有多头螺旋槽纹管的换热器，其特征在于：所述多头螺旋段管体(22)的内壁和/或外壁上开设有压花(5)。

5.  根据权利要求4所述的一种具有多头螺旋槽纹管的换热器，其特征在于：所述压花(5)的样式为直齿条型。

6.  根据权利要求4所述的一种具有多头螺旋槽纹管的换热器，其特征在于：所述压花(5)的样式为斜齿条型。

7.  根据权利要求4所述的一种具有多头螺旋槽纹管的换热器，其特征在于：所述压花(5)的样式为多个斜齿条型构成的交叉齿条型。

8.  根据权利要求4所述的一种具有多头螺旋槽纹管的换热器，其特征在于：所述压花(5)的样式为直齿条型和斜齿条型构成的混合形状。

9.  根据权利要求1所述的一种具有多头螺旋槽纹管的换热器，其特征在于：所述内管(2)与所述外管(1)一体弯曲成盘管结构或一体成型成直管结构。

10.  根据权利要求1所述的一种具有多头螺旋槽纹管的换热器，其特征在于：所述外管(1)的外管进口(11)和外管出口(12)设置在所述外管(1)的两端端部，所述内管(2)的内管进口(23)和内管出口(24)设置在所述内管(2)的两端端部(21)。

说明书一种具有多头螺旋槽纹管的换热器
技术领域
本发明涉及一种具有多头螺旋槽纹管的换热器，属于换热技术领域。
背景技术
换热器是制冷或制热装置的关键结构，属于制冷或制热装置与外界进行热交换的主要结构，在制冷或制热装置中，换热器主要包括冷凝器和蒸发器，在有的装置中根据需要设置过热器、再热器等，其也均属于换热器的范畴。由于制冷或制热装置主要是通过换热器来跟外界进行热交换，因此换热器的换热能力就直接影响到了制冷或制热装置性能的优劣，为了增强换热器的换热能力，目前现有技术中出现了在蒸发器换热管外壁加工设置单螺旋换热翅片的手段来提高换热面积，如中国专利文献CN101498532A公开了一种中央空调用蒸发管，其包括翅片部、位于翅片部两端的光杆部，所述翅片部上设置有单螺旋翅片，所述翅片上开设将所述翅片分隔为独立翅片的二次槽，所述翅片之间夹设有蒸发腔，但是这种带单螺旋翅片的换热管仍然存在以下缺陷：
1.该专利文献的换热管是通过在管的外壁设置翅片，在管的内壁设置螺旋齿条来增加换热效果的，由于翅片是在成型好后，通过原子焊接技术焊接在管体外壁的，因此，成型工艺复杂，生产成本高，另外，内壁设置的螺旋齿条所增加的换热面积有限，换热系数不高，因而对换热管的换热效果的提高有限；；
2.该换热管是用于蒸发器上，用于蒸发器时由于液体蒸发为气体，则具有较好的排泄作用，但用作冷凝器时，由于气体凝结为液体后不易于排泄，会导致堵塞、流通不畅，最终使得冷凝器的换热效果不好，因此该换热管的应用领域受到局限。
因此，极需要设计出一种有效提高换热能力，成型结构简单、并且应用范围更广泛的换热器。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中换热器的换热效果不好，成型工艺复杂、并且应用范围较窄的技术问题，从而提供一种具有多头螺旋槽纹管的换热器。
为此，本发明提供一种具有多头螺旋槽纹管的换热器，包括外管和套设于所述外管内部的内管，所述内管内形成第一介质通道，所述外管与所述内管之间形成第二介质通道，其中所述内管包括两端部以及，设置在两所述端部之间的多头螺旋段管体，所述多头螺旋段管体的横截面为一个圈，所述圈的侧壁呈波浪状，且所述螺旋段管体由所述圈上的各点围绕所述圈的中心，按同一螺旋轨迹螺旋延伸形成。
所述圈上的波峰或波谷均匀分布的多个。
所述波峰或波谷设有6个。
所述多头螺旋段管体的内壁和/或外壁上开设有压花。
所述压花的样式为直齿条型。
所述压花的样式为斜齿条型。
所述压花的样式为多个斜齿条型构成的交叉齿条型。
所述压花的样式为直齿条型和斜齿条型构成的混合形状。
所述内管与所述外管一体弯曲成盘管结构或一体成型成直管结构。
所述外管的外管进口和外管出口设置在所述外管的两端端部，所述内管的内管进口和内管出口设置在所述内管的两端端部。
本发明提供的一种具有多头螺旋槽纹管的换热器具有如下有益效果：
1.本发明的一种具有多头螺旋槽纹管的换热器，通过将内管的多头螺旋段管体的横截面设置为由波浪状线条围成的圈，且所述螺旋段管体由所述圈上的各点围绕所述圈的中心，按同一螺旋轨迹螺旋延伸形成的结构，使得多头螺旋管体的外表面均形成了多个凹凸相间的曲面，从而有效且明显地增大了内管外表面的换热面积，有效地提高了换热器的换热能力，同时多头螺旋管体内表面也形成多个凹凸相间的曲面，管体中空内部通过内部介质，使得内管中空内部通过换热流体，内管内壁表面的换热面积也大大增加，使得换热效果得到有效的提升；同时流体在管内或管外流动时，由于内管的多头螺旋状结构，使得流体形成一个漩涡，流体在管表面产生紊流，使得边界层减薄，这样就增加了换热管的换热系数，从而也有效地提高了换热效果，并且这样的结构加工成型起 来简单、方便实用。
2.本发明的一种具有多头螺旋槽纹管的换热器，当被用作冷凝器时，也同时由于多头螺旋槽纹结构，通过凹凸曲面使得凝结的液体在表面张力的作用下易于通过螺旋槽纹排出，通过增强流通性从而提升强化了换热效果，因此该多头螺旋槽纹换热管既能很好地用作蒸发器又能很好地用作冷凝器，应用场合更加广泛。
3.本发明的一种具有多头螺旋槽纹管的换热器，所述圈上的波峰或波谷均匀分布的多个，可以是6个，这样的结构设计可以使得换热表面间隔均匀地分布，使得管内、外壁上的流体沿着该螺旋曲面均匀分布地进行热交换，有利于减小换热死区面积，提升换热效果。
4.本发明的一种具有多头螺旋槽纹管的换热器，在所述多头螺旋段管体的内壁和/或外壁上均开设有压花结构，压花结构换热管的管壁有凹凸面，会提高流体与管壁接触的面积，这样就提高了换热管的换热面积，极大提升了换热效果；并且由于压花结构，同时提高了流体的湍流度，提高了换热系数，提高了换热管表面的换热性能，当被用作蒸发器时，由于管壁面具有压花结构，增加换热面积，增加气化核心数，而且能够增加流体的紊流，具有很好的强化换热特性，有利于提高蒸发换热效果；因此该具有压花结构的多头螺旋槽纹管既能很好地用作蒸发器的换热管又能很好地用作冷凝器的换热管，应用场合更加广泛；由于压花结构的开设是在内管内和/或外壁面上进行开设，不用增设换热翅片，减少了材料的使用量，有效地降低了换热管的成本。
5.本发明的一种具有多头螺旋槽纹管的换热器，将所述压花的样式加工为直齿条型或斜齿条型可以是根据加工刀具的形状而定，加工起来简单方便，为了更大程度地通过压花结构增大换热的面积，将所述压花结构加工为多个斜齿条型构成的交叉齿条型或直齿条型和斜齿条型构成的混合形状，增大了压花的面积，这样可以更优地提升换热效果。
6.本发明的一种具有多头螺旋槽纹管的换热器，通过将所述内管与所述外管一体弯曲成盘管结构，这样可以有效地节省空间，使得结构紧凑，在换热能力相同的情况下使得换热器的体积可以做得更小，并且一体成型加工起来方便、高效。
7.本发明的一种具有多头螺旋槽纹管的换热器，通过将所述外管的外管进口和外管出口设置在所述外管的两端端部，使得外部换热介质能够进入外管的空间，将所述内管的内管进口和内管出口设置在所述内管的两端端部，使得内部换热介质能够进入内管的空间，便能够使得内、外介质之间通过内管的内、外壁进行换热，达到热交换的目的。
附图说明
图1是本发明的一种具有多头螺旋槽纹管的换热器的立体结构示意图；
图2是图1的换热器的正面结构示意图；
图3是图1的换热器的俯视图；
图4是图1的换热器的右视图。
图5是本发明的一种具有多头螺旋槽纹管的换热器的内管的正面立体结构示意图；
图6是本发明的一种具有多头螺旋槽纹管的换热器的内管的多头螺旋段管体的立体结构示意图；
图7是图6的多头螺旋段管体的端面示意图；
图8是图6的多头螺旋段管体开设有压花的正面立体结构示意图；
图9是图8的多头螺旋段管体的A处的局部放大图；
图中附图标记表示为：
1—外管，11—外管进口，12—外管出口，2—内管，21—端部，22—多头螺旋段管体，，23—内管进口，24—内管出口，3—圈，31—波峰，32—波谷，4—中空内部，5—压花。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的保护范围。
如图1-4所示，本发明提供一种具有多头螺旋槽纹管的换热器，包括外管1和套设于所述外管内部的内管2，所述内管2内形成第一介质通道，所述外管1与所述内管2之间形成第二介质通道，其中，进一步地如图5所示，所述内管2包括两端部21以及，设置在两所述端部21之间的多头螺旋段管体22，进一步地，如图6-7所示，所述多头螺旋段管体22的横截面为由波浪状线条 围成的圈3，所述圈3的中央为中空，且所述螺旋段管体22由所述圈3上的各点围绕所述圈3的中心，按同一螺旋轨迹螺旋延伸形成，所述圈3的中空的中央形成所述管体22的中空内部4。这里，波浪状线条上的波浪的样式可以根据实际需要进行设计。
通过将内管2的多头螺旋段管体22的横截面设置为由波浪状线条围成的圈3，且所述螺旋段管体22由所述圈3上的各点围绕所述圈3的中心，按同一螺旋轨迹螺旋延伸形成的结构，使得多头螺旋管体22的外表面均形成了多个凹凸相间的曲面，从而有效且明显地增大了内管外表面的换热面积，有效地提高了换热器的换热能力，同时多头螺旋管体22内表面也形成多个凹凸相间的曲面，管体22中空内部通过内部介质，使得内管2中空内部通过换热流体，内管2内壁表面的换热面积也大大增加，使得换热效果得到有效的提升；同时流体在管内或管外流动时，由于内管2的多头螺旋状结构，使得流体形成漩涡，流体在管表面产生紊流，使得边界层减薄，这样就增加了换热管的换热系数，从而也有效地提高了换热效果，并且这样的结构加工成型起来简单、方便实用。
当被用作冷凝器时，也同时由于多头螺旋槽纹结构，通过凹凸曲面使得凝结的液体在表面张力的作用下易于通过螺旋槽纹排出，通过增强流通性从而提升强化了换热效果，因此该多头螺旋槽纹换热管既能很好地用作蒸发器又能很好地用作冷凝器，应用场合更加广泛。
进一步地，所述圈3上的波峰31或波谷32均匀分布。这样的结构设计可以使得换热表面间隔均匀地分布，使得管内、外壁上的流体沿着该螺旋曲面均匀分布地进行热交换，有利于减小换热死区面积，提升换热效果。
进一步地，波峰21或波谷22的个数可以根据需要设置多个，在本实施例中，优选所述波峰31或波谷32设有六个。通过在圆周方向设置6个波峰21和波谷22，能够使得螺旋结构沿圆周方向均匀地分布，每个占据60度的范围，使得换热面积也均匀地分布，使得换热管内、外壁上的流体沿着该螺旋曲面均匀分布地进行热交换，有利于减小换热死区面积，提升换热效果。
如图8所示，进一步地，所述多头螺旋段管体22的内壁和/或外壁上开设有压花5，开设有压花结构4的管体1的管壁具有有凹凸面，会提高流体与管壁接触的面积，这样就提高了管体1的换热面积，并且由于压花结构4，同时还提高了流体的湍流度，增强了气液两相的混合，提高了换热系数，提升了换 热效果；由于管壁面具有压花结构，增加换热面积，增加气化核心数，而且能够增加流体的紊流，具有很好的强化换热特性，有利于提高蒸发换热效果，使其既能应用于蒸发器还能应用于冷凝器，拓展了换热器的应用范围；同时由于压花结构4的开设是在换热管1内和或外壁面上进行开设，不用增设换热翅片，减少了材料的使用量，有效地降低了换热管的成本。
如图9所示，所述压花4的样式可以为任意形状，这里根据常用滚花刀的形状可以将其加工为为直齿条型或斜齿条形状，加工简单、方便。同时还优选地为了增大压花的面积以增加换热面积和换热系数，提高换热效果，可以将所述压花的样式加工为多个斜齿条型构成的交叉齿条型、或直齿条型和斜齿条型构成的混合形状。
如图1-4所示，所述内管2与所述外管1一体弯曲成盘管结构。这样的结构可以有效地节省空间，使得结构紧凑，在换热能力相同的情况下使得换热器的体积可以做得更小，并且一体成型加工起来方便、高效。优选地可以将盘管结构加工成例如圆形、长圆形、方形、蚊香行形、双圈形等形状。另外，也可以将内管2和外管1一体成型成直管结构，这样的结构加工方便，成本降低。
进一步地，所述外管1的外管进口11和外管出口12设置在所述外管1的两端端部，使得外部换热介质能够进入外管的空间，所述内管2的内管进口23和内管出口24设置在所述内管2的两端端部21，使得内部换热介质能够进入内管的空间，便能够使得内、外介质之间通过内管的内、外壁进行换热，达到热交换的目的。这里优选地内管进口23与外管进口11位于相反的不同一端，内管出口24与外管出口12位于相反的不同端，即内管进口23与外管出口12位于相同的一端，内管出口24与外管进口11位于相同的一端，这样的设计可以最大效果地提高换热系数，更好地提高换热效果。
进一步地，将内、外管的管端与管体均由金属制成，采用金属材料第一可以很好地提高导热效果，第二可以增强换热管的结构强度，延长其使用寿命。这里可以优选所述金属为铜和铝，为了更好地提高其结构强度，也可以选择铜(或铝)、与铁和锡等金属制成的合金。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技 术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。