平齿翅片扁圆换热管的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种平齿翅片扁圆换热管。本发明提供的平齿翅片扁圆换热管包括：基管部，呈扁圆管状，具有一体形成的两个相对向的直边段外壁和两个相对向的弧边段外壁；以及翅片部，包含分别沿基管部的轴向以预定间距连接在两个直边段外壁上的多个翅片，其中，每个翅片包含固定在直边段外壁上并且连续形成的基片、连接在基片上且沿基管部径向向外延伸的多个平齿、以及多个形成在每相邻的两个平齿之间的开口槽，平齿的底端与基片连成一体，平齿的顶端与底端处于基管部的同一径面内。本发明的平齿翅片扁圆换热管能够在在翅片上形成不连续换热表面，从而提高强化换热性能。
【专利说明】平齿翅片扁圆换热管
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种翅片扁圆换热管，具体涉及一种平齿翅片扁圆换热管。
【发明内容】
[0002] 本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种能够在在翅片上形成不 连续换热表面的平齿翅片扁圆换热管，从而提高强化换热性能。
[0003] 为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：
[0004] 本发明提供一种平齿翅片扁圆换热管，其特征在于，包括：基管部，呈扁圆管状，具 有一体形成的两个相对向的直边段外壁和两个相对向的弧边段外壁；以及翅片部，包含分 别沿基管部的轴向以预定间距连接在两个直边段外壁上的多根翅片，其中，每根翅片包含 固定在直边段外壁上并且连续形成的基片、连接在基片上且沿基管部径向向外延伸的多个 平齿、以及多个形成在每相邻的两个平齿之间的开口槽，平齿的底端与基片连成一体，平齿 的顶端与底端处于基管部的同一径面内。
[0005] 在本发明提供的平齿翅片扁圆换热管中，还可以具有这样的特征：其中，顶端的顶 缘为呈梯形、圆弧形、锯齿形以及波浪形中的任意一种形状。
[0006] 在本发明提供的平齿翅片扁圆换热管中，还可以具有这样的特征：其中，平齿的侧 壁具有凹凸不平的表面、凹坑、凹痕和凹槽中的任意一种，凹痕为长条形、网格形、V字形以 及波浪形中的任意一种，凹槽为一字槽以及十字槽中的任意一种。
[0007] 在本发明提供的平齿翅片扁圆换热管中，还可以具有这样的特征：其中，平齿侧壁 上至少贯穿有孔洞和狭缝中任意一种。
【背景技术】
[0008] 在工程应用中，翅片扁圆换热管被广泛应用于大型电站空冷凝汽器及汽车散热器 等换热装置中。与圆形换热管相比，扁圆换热管的优点是可以大幅减小换热管背风侧涡流 区，从而明显减小气流横掠换热管的形体阻力。
[0009] 现有翅片扁圆换热管中的翅片为平直且表面连续完整。流体通过翅片扁圆换热管 时，在翅片间的流道也是平直且连续稳定的，因此，翅片扁圆换热管的传热系数较小，严重 影响了强化换热性能。
[0010] 此外，在由平行布置的连续平直翅片构成的翅片扁圆换热管中，为避免翅片对管 外的流体过度"整流"，而使得翅片表面换热能力明显降低，不宜采用过小的翅片间距，这也 限制了翅片扁圆换热管强化换热性能的提高。
[0011] 为进一步提高翅片扁圆换热管的强化换热性能，现有技术中对翅片扁圆换热管的 一种改进是将平直翅片改为波浪形翅片，成为波浪翅片扁圆换热管，使翅间流道呈波浪状 从而实现进一步强化换热。在相同的风速条件下，波浪翅片管的换热系数较高，但同时气流 流动阻力也较大。因此，这种改进对翅片扁圆换热管强化换热性能的提高非常有限，更好的 改进方法亟待开发。
[0012] 发明作用与效果
[0013] 根据本发明提供的平齿翅片扁圆换热管，多根翅片沿基管部的轴向以预定间距连 接在基管部的直边段外壁上，单根翅片中连续形成的基片设置在直边段外壁上，多个连接 在基片上的平齿向基管部的外部延伸，并且在相邻的两个平齿之间形成开口槽，使得翅片 上换热表面不连续，所以在翅片上流动边界层会不断生成与破坏，而边界层发展段换热能 力增强，因此形成开口槽后，翅片表面换热系数提高；而且，虽然开口槽会损失一部分翅片 侧面的换热面积，但同时平齿间又新生出由开口槽露出的换热表面，这部分增加的换热表 面面积在平齿间距较小时，可能会大于被减少的翅片侧表面积，从而，平齿翅片扁圆换热管 相对现有的翅片扁圆换热管，不仅翅片表面换热系数提高，换热面积也不会减少甚至增加， 因此强化换热性能有明显提高，本发明的平齿翅片扁圆换热管中具有的平齿结构，还使得 翅片间气流的横向混合增强，因此，强化换热性能进一步提高，在提高了强化换热性能的前 提下，还能够缩小翅片间距，提高翅化比，从而进一步提升强化换热性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为本发明的实施例一中平齿翅片扁圆换热管的立体斜视结构示意图；
[0015] 图2为本发明的实施例一中平齿翅片扁圆换热管的侧视图；
[0016] 图3为本发明的实施例一中平齿翅片扁圆换热管的正视图；
[0017] 图4为本发明的实施例一中平齿翅片扁圆换热管的俯视图；
[0018] 图5(a)为本发明的变形例一中平齿的结构示意图；
[0019] 图5(b)为本发明的变形例二中平齿的结构示意图；
[0020] 图5(c)为本发明的变形例三中平齿的结构示意图；
[0021] 图5(d)为本发明的变形例四中平齿的结构示意图；
[0022] 图6(a)为本发明的变形例五中平齿的结构示意图；
[0023] 图6(b)为本发明的变形例六中平齿的结构示意图；
[0024] 图6(c)为本发明的变形例七中平齿的结构示意图；
[0025] 图6(d)为本发明的变形例八中平齿的结构示意图；
[0026] 图6(e)为本发明的变形例九中平齿的结构示意图；
[0027] 图6(f)为本发明的变形例十中平齿的结构示意图；
[0028] 图6(g)为本发明的变形例^^一中平齿的结构示意图；
[0029] 图7(a)为本发明的变形例十二中平齿的结构示意图；以及
[0030] 图7(b)为本发明的变形例十三中平齿的结构示意图。
【具体实施方式】
[0031] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实 施例结合附图对本发明作具体阐述。
[0032] 实施例一
[0033] 图1为本发明的实施例一中平齿翅片扁圆换热管的立体斜视结构示意图。
[0034] 图2为本发明的实施例一中平齿翅片扁圆换热管的侧视图。
[0035] 图3为本发明的实施例一中平齿翅片扁圆换热管的正视图。
[0036] 图4为本发明的实施例一中平齿翅片扁圆换热管的俯视图。
[0037] 如图1、图2、图3和图4所示，平齿翅片扁圆换热管200包括：基管部1和翅片部 2〇
[0038] 基管部1为扁圆管状，内充有流动换热工质，具有一体形成的两个相对向的直边 段外壁11和两个相对向的弧边段外壁12。翅片部2包括分别沿基管部1的轴向以预定间 距连接在两个直边段外壁11上的多根翅片3。翅片3的延伸方向与基管部1外的气体流动 方向相同。
[0039] 翅片3包含：基片4、平齿5、以及开口槽6。
[0040] 翅片3由钢带制成，钢带按一定间距进行局部切割被开齿，开齿后钢带下端形成 了连续一体的基片4。钢带上端形成了间隔排列的多个平齿5。每相邻的两个平齿5之间 形成了 U字形的开口槽6。开口槽的长度为翅片长度的0.01至2倍。气流流过翅片3时， 基片4和平齿5共同形成了不连续的换热表面。
[0041] 平齿5的底端与基片4连成一体并保持平行，平齿5的顶端与底端处于基管部1 的同一径面内。
[0042] 实施例作用与效果
[0043] 根据本实施例所涉及的平齿翅片扁圆换热管，多根翅片沿基管部的轴向以预定间 距连接在基管部的直边段外壁上，单根翅片中连续形成的基片设置在直边段外壁上，多个 连接在基片上的平齿向基管部的外部延伸，并且在相邻的两个平齿之间形成开口槽，使得 翅片上换热表面不连续，所以在翅片上流动边界层会不断生成与破坏，而边界层发展段换 热能力增强，因此形成开口槽后，翅片表面换热系数提高；而且，虽然开口槽会损失一部分 翅片侧面的换热面积，但同时平齿间又新生出由开口槽露出的换热表面，这部分增加的换 热表面面积在平齿间距较小时，可能会大于被减少的翅片侧表面积，从而，平齿翅片扁圆换 热管相对现有的翅片扁圆换热管，不仅翅片表面换热系数提高，换热面积也不会减少甚至 增加，因此强化换热性能有明显提高，本实施例的平齿翅片扁圆换热管中具有的平齿结构， 还使得翅片间气流的横向混合增强，因此，强化换热性能进一步提高，还能够缩小翅片间 距，提高翅化比，从而进一步提升强化换热性能。
[0044] 当然，本发明涉及的平齿翅片扁圆换热管并不仅仅限定于在本实施例中的结构。
[0045] 在实施例一中，翅片部由钢带制造，本发明涉及的平齿翅片扁圆换热管中，翅片部 还可以是铜合金或铝合金等任意一种软质金属带制造。
[0046] 在实施例一提供的平齿翅片扁圆换热管中，平齿的顶缘和侧壁均为光滑的表面， 本发明提供的平齿翅片扁圆换热管中，平齿还可以具有高低不一致的顶缘，凹凸不平的侧 壁表面，或者是贯穿有孔洞和狭缝中任意一种，见变形例一至变形例十三。
[0047] 变形例一
[0048] 在本变形例一中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的 说明。
[0049] 图5(a)为本发明的变形例一中平齿的结构示意图。
[0050] 如图5(a)所示，平齿11的顶端具有梯形状的顶缘111。
[0051] 变形例二
[0052] 在本变形例二中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的 说明。
[0053] 图5(b)为本发明的变形例二中平齿的结构示意图。
[0054] 如图5(b)所示，平齿12的顶端具有圆弧形的顶缘121。
[0055] 变形例三
[0056] 在本变形例三中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的 说明。
[0057] 图5(c)为本发明的变形例三中平齿的结构示意图。
[0058] 如图5(c)所示，平齿13的顶端具有波浪形的顶缘131。
[0059] 变形例四
[0060] 在本变形例四中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的 说明。
[0061] 图5(d)为本发明的变形例四中平齿的结构示意图。
[0062] 如图5(d)所示，平齿14的顶端具有锅齿形的顶缘141。
[0063] 变形例一至变形例四的作用和效果
[0064] 根据变形例三至变形例六提供的平齿翅片扁圆换热管中，通过在平齿的顶端设置 高低不平的顶缘以增强对翅片侧的气体扰动，以强化换热效果。
[0065] 变形例五
[0066] 在本变形例五中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的 说明。
[0067] 图6(a)为本发明的变形例五中平齿的结构示意图。
[0068] 如图6(a)所示，平齿20的两侧壁都具有凹坑201。
[0069] 变形例六
[0070] 在本变形例六中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的 说明。
[0071] 图6(b)为本发明的变形例六中平齿的结构示意图。
[0072] 如图6(b)所示，平齿21的两侧壁都具有网格形的凹痕211。
[0073] 变形例七
[0074] 在本变形例七中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的 说明。
[0075] 图6(c)为本发明的变形例七中平齿的结构示意图。
[0076] 如图6(c)所示，平齿22的两侧壁都具有人字形的凹痕221。
[0077] 变形例八
[0078] 在本变形例八中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的 说明。
[0079] 图6(d)为本发明的变形例八中平齿的结构示意图。
[0080] 如图6(d)所示，平齿23的两侧壁都具有长条形的凹痕231。
[0081] 变形例九
[0082] 在本变形例九中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的 说明。
[0083] 图6(e)为本发明的变形例九中平齿的结构示意图。
[0084] 如6(e)所示，平齿24的两侧壁都具有波浪形的凹痕241。
[0085] 变形例十
[0086] 在本变形例十中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的 说明。
[0087] 图6(f)为本发明的变形例十中平齿的结构示意图。
[0088] 如图6(f)所示，平齿25的两侧壁都具有一字型的凹槽251。
[0089] 变形例^-一
[0090] 在本变形例i^一中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同 的说明。
[0091] 图6(g)为本发明的变形例^^一中平齿的结构示意图。
[0092] 如图6(g)所示，平齿26的两侧壁都具有十字型的凹槽261。
[0093] 变形例十二
[0094] 在本变形例十二中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同 的说明。
[0095] 图7(a)为本发明的变形例十二中平齿的结构示意图。
[0096] 如图7(a)所示，平齿27的两侧壁之间贯穿有孔洞271。
[0097] 变形例十三
[0098] 在本变形例十三中，对于和实施例一中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同 的说明。
[0099] 图7(b)为本发明的变形例十三中平齿的结构示意图。
[0100] 如图7(b)所示，平齿28的两侧壁之间贯穿有狭缝281。
[0101] 变形例五至变形例十三的作用和效果
[0102] 根据变形例五至变形例十三提供的平齿翅片扁圆换热管中，通过在平齿的两侧 壁设置凹坑、凹痕或凹槽以形成了两侧壁上凹凸不平的表面，或者在两侧壁间贯穿孔洞或 者狭缝，这些凹凸不平的表面、孔洞或者狭缝增强了平齿的两侧的气流扰动，强化了换热效 果。
【权利要求】
1. 一种平齿翅片扁圆换热管，其特征在于，包括： 基管部，呈扁圆管状，具有一体形成的两个相对向的直边段外壁和两个相对向的弧边 段外壁；以及 翅片部，包含分别沿所述基管部的轴向以预定间距连接在两个所述直边段外壁上的多 个翅片， 其中，每个所述翅片包含固定在所述直边段外壁上并且连续形成的基片、连接在所述 基片上且沿所述基管部径向向外延伸的多个平齿、以及多个形成在每相邻的两个平齿之间 的开口槽， 所述平齿的底端与所述基片连成一体， 所述平齿的顶端与所述底端处于所述基管部的同一径面内。
2. 根据权利要求1所述的平齿翅片扁圆换热管，其特征在于： 其中，所述顶端的顶缘为呈梯形、圆弧形、锯齿形以及波浪形中的任意一种形状。
3. 根据权利要求1所述的平齿翅片扁圆换热管，其特征在于： 其中，所述平齿的侧壁具有凹凸不平的表面、凹坑、凹痕和凹槽中的任意一种， 所述凹痕为长条形、网格形、V字形以及波浪形中的任意一种， 所述凹槽为一字槽以及十字槽中的任意一种。
4. 根据权利要求1所述的平齿翅片扁圆换热管，其特征在于： 其中，所述平齿侧壁上至少贯穿有孔洞和狭缝中任意一种。
【文档编号】F28F1/24GK104048542SQ201410290337
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2014年6月25日
【发明者】马有福 申请人:上海理工大学