[发明专利]一种具有内部混合空间的换热器

说明书

技术领域

本发明涉及换热器，具体涉及一种具有内部混合空间的换热器。

背景技术

近年来,人们一直致力于研究如何能够提高换热器翅片的强化传热。然而，对于传统换热器所采用整体翅片层的结构而言，虽然在翅片上冲出多种形状的翅片排列，达到了一定程度上的传热强化，抑制了翅片表面空气层的速度边界层、温度边界层的连续发展，但由于翅片间的距离较小，多种形状的排列间的流动始终是层流流动，从而达不到最优的换热效果。空气冷流体从上游进入下游，被不断加热，当温度增加到与管内温度相同时，便不再吸热，不能对下游的换热单元进行换热。此外，翅片、换热管的密度大，消耗材料多，单位面积传热性能较低。

发明内容

本发明的目的提供一种具有内部混合空间的换热器，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。

根据本发明的一个方面，一种具有内部混合空间的换热器，换热器包括多个热交换单元，热交换单元包括换热翅片和换热管，换热管穿设于热交换单元的换热翅片中，相邻两个热交换单元之间具有内部混合空间。

这种设计使得原来传统的整体换热器的换热翅片分割成多块热交换单元，换热翅片之间设有内部混合空间，内部混合空间的宽度可以相同或者不同，以换热管外空气流体流动方向上的起始方向为换热器的前方，当空气从左端进入换热器后，被换热管加热或冷却后，分流绕过换热管，分流之后的空气在换热管下游的内部混合空间产生空气对流并混合，单位面积传热性能增强并且能节约材料。

在一些实施方式中，相邻两个热交换单元的换热管的数目不同。

在一些实施方式中，热交换单元包括多个换热管，热交换单元的换热管数目不等。这种设计根据设计所需，热交换单元上的换热管可以增加或者减少，有效节约材料。

在一些实施方式中，相邻两个热交换单元之间的内部混合空间的宽度L为前一个热交换单元宽度Ln的0.1～1倍。热交换单元宽度Ln是指在换热管外流体流动的方向上的距离，并以换热管外流体流动的上游为前方，以换热管外流体流动的下游为后方。上述设计可以根据实际情况来控制两个热交换单元之间的内部混合空间的宽度，内部混合空间的宽度L为前一个热交换单元宽度Ln的.01～1倍时，有利于空气中的热交换。

在一些实施方式中，内部混合空间的宽度为前一个热交换单元宽度Ln的的0.3～0.5倍。因为热交换单元上各处的换热系数不同，因此空气在第一个热交换单元加热后的温度并不均匀，在两个热交换单元之间的内部混合空间混合后，空气尾流非稳定性增强。通常内部混合空间的宽度为前一个热交换单元Ln的0.1～1倍时，优选内部混合空间的宽度为前一个热交换单元Ln的0.3～0.5倍，可以使在内部混合空间混合的空气尾流发展成涡流，形成涡流后可以使得空气从内部混合空间进入下一个热交换单元时，热转换加强，从而达到传热强化的效果。

在一些实施方式中，换热器至少有一个热交换单元的换热翅片上设置紊流增强凸起。在换热翅片上设置紊流增强凸起，能大大提高热交换单元之间的单位传热性能。

在一些实施方式中，紊流增强凸起设置在热交换单元中换热管两侧的换热翅片上。由于在换热翅片上设置紊流增强凸起，能大大提高热交换单元之间的单位传热性能。

附图说明

图1为本发明的一种实施方式的一种具有内部混合空间的换热器的优先实施例的结构示意图；

图2为本发明的一种实施方式的一种具有内部混合空间的换热器的结构示意图；

图3为本发明的一种实施方式的一种具有内部混合空间的换热器的结构示意图；

图4为本发明的一种实施方式的一种具有内部混合空间的换热器的结构示意图；

图5为本发明的一种实施方式的一种具有内部混合空间的换热器的的结构示意图；

图6为单个翅片的主视图；

图7为图6的左视图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明的实施方式进行进一步详细的说明。