[发明专利]高翅片热交换管

说明书

一种高翅片热交换管，包括管体以及螺旋翅片，特点：螺旋翅片上形成有螺旋翅片第一、第二折展翼，两者的折展方向相同且之间由圆弧过渡翅片过渡，各两相邻的螺旋翅片第一折展翼之间的空穴构成为螺旋翅片第一折展翼气流腔，各两相邻的螺旋翅片第二折展翼之间的空穴构成为螺旋翅片第二折展翼气流腔，螺旋翅片第一折展翼气流腔与螺旋翅片槽及圆弧过渡翅片槽相通，螺旋翅片第二折展翼气流腔同时与螺旋翅片槽及圆弧过渡翅片槽相通，第一折展翼弦的弦长与第二折展翼弦的弦长相等，第一、第二折展翼弦弦长以及圆弧过渡翅片的弧长三者之和占螺旋翅片的圆周长的五分之三至二分之一。管体与螺旋翅片的翅根之间不会产生接触热阻；提高热交换效率，节能。

技术领域

本发明属于热交换部件技术领域，具体涉及一种高翅片热交换管，应用于诸如气-气、气-液和气-油之类的强化换热场合。

背景技术

前述高翅片热交换管的典型的但并非限于的使用例子如城市供热，利用高温热空气或燃气将管内的水加热，并且在热水锅炉（圆形的商用热水锅炉）的应用甚为普遍。

在公开的中国专利文献中不乏关于热交换管的技术信息，略以例举的如CN1092327C（混合制冷剂用传热管）、CN2365635Y（传热管）、CN2539948Y（断续齿内螺纹无缝高效传热管）、CN100365369C（蒸发器热交换管）、CN102425972A（一种热交换管）和CN103063072A（一种热交换管）等等。在国外专利文献中也可见诸热交换管的技术信息，如JP2003287392A、JP2005121238A和US5896660A，等等。

前述的高翅片热交换管是指翅片高度为5-15mm的翅片管，其翅片的形状有多种不同的表现形式，例如美国专利US2667337公开的波纹形绕片管由金属圆管和螺纹状翅片组成，翅片上形成有波纹，波纹从外缘向内延伸一段距离且宽度和深度渐渐减小直至消失。该专利方案提供的波纹形绕片管至少存在以下三点欠缺：其一，由于螺旋状的翅片是通过焊接方式结合到管体外壁上的，因而存在翅片与管体分离之虞，使用的耐久性和寿命无法满足业界之预期；其二，由于翅片与管体之间的焊点部位会增大接触热阻，因而会严重影响换热性能或称换热效果；其三，由于是分体式结构，经制作后才将翅片与管体构成一体的，因而工序步骤多、制作时间长、制作质量难控制并且制作效率低，不利于工业化放大生产；又，中国专利CN2144290Y推荐的“高效翅片传热管”是在传热管的内外表面均轧制螺旋状沟槽，并且在对应于管体外表面的螺旋状沟槽内压焊翅片带形成高翅片，毫无疑问，该专利同存前述US2667337的欠缺；及，CN2657824Y提供的“一种高翅片换热管制作装置”仅能加工出平直形的高翅片，然而平直形的高翅片对于换热效果之改善几乎不具积极意义；还，美国专利US4337824教导的“一种复合翅片管”是利用三辊轧机在管体外轧制出高度为2.8mm的翅片以及在管内壁轧制出螺旋状波纹槽，由于翅片为直翅并且翅片高度小于5mm，因而不足以体现期望的换热效果。此外，CN2740988Y（热交换器用铜合金无缝高翅片管）虽然翅片高度可达20mm，但翅片为平直形，故同存US4337824之不足。

从某种意义上讲，由于CN201034432Y公告的“高翅片热交换管”能以轧制方式在管体的外壁上直接以螺旋状态朝着管体的轴线方向延伸并且向两交替偏移而构成波纹状的外翅片，因而能弥补前述属于高翅片热交换管范畴的专利的欠缺，并且相对于在先公开的专利如WO 03/050467A1、US2003/0094272A1特别是相对于在后公开的专利如 CN20124699Y（冷库及蒸发式冷凝器专用铝合金多翅片管）、CN203824399U（一种锅炉蒸发器用整体型螺旋翅片管）、CN205049036U（铝制翅片管）和CN205300345U（纵向开孔型翅片管）仍具有拔萃的技术效果。

但是，包括CN201034432Y在内的前述专利存在因难以改变空气流向（方向）而影响交换效率的通弊，而热交换效率的高低直接关系到能源消耗的大小，即与节能与否密切相关，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容