弹性波旋管及带有弹性波旋管的换热器的制作方法

本发明涉及热交换的技术领域，更具体地说它是弹性波旋管。本发明还公开了带有弹性波旋管的换热器。

背景技术：

换热管是换热器的核心部件，换热管的结构设计对换热器的换热效率有着非常大的影响。目前市场上在售换热管主要有光管结构圆形通管和螺旋结构圆形通管，光管结构圆形通管由于热气体通过速度快与冷媒接触时间短，换热效率较差。螺旋结构圆形通管，由于螺旋结构的存在，热气体在换热管内通过时产生紊流，增加了热气体在换热管内的停留时间，提高了换热效率，同时由于采用螺旋结构增大了换热管和相同体积内的换热面积，提高了换热效率，但是螺旋结构的设置增大了气体阻抗，在提高散热效率的同时，也加大了产品成本，同时还会对发动机进气性能有影响。

现有申请号为201410365009.2，专利名称为《一种换热管及其制造方法和装有该换热管的换热器》，其公开了一种管壁上均布有弧形凹槽的换热管，但由此换热管的弧形凹槽沿换热管的长度方向呈均匀分布，因此换热管内的物流呈规律性的流动，不能完全克服点腐蚀的情况，也不能克服应力作用而导致的换热管炸裂的情况。

现有申请号为201320794971.9，专利名称为《换热管及使用该换热管的换热器》，其正螺旋线管段及反螺旋线管段的端点处均设置呈一定角度，不能克服管外有应力产生时导致的换热管炸裂的情况。

技术实现要素：

本发明的第一目的是为了提供一种弹性波旋管，能打破换热管内物料的流动规律，防止点腐蚀的现象发生，由于波旋结构、及其与换热管的光管的过渡处均设置呈圆滑弧线结构，有应力产生时，在波旋结构的作用下，换热管发生弹性形变，能有效避免应力作用而导致的换热管炸裂的情况发生。

本发明的第二目的是为了提供带有弹性波旋管的换热器，节省空间、方便穿管、解决热胀冷缩引起的换热管与管板的连接点出现裂缝或炸裂的问题、换热效率高。

为了实现上述本发明的第一目的，本发明的技术方案为：弹性波旋管，其特征在于：有波旋结构设置于换热管上，波旋结构呈弹簧状内凹结构；波旋结构的最大外径与换热管上的光管的外径相等，波旋结构内凹顶点处的外径小于换热管的内径；有一个或多个波旋结构设于换热管上，波旋结构上的内凹结构设置呈圆滑弧线结构，波旋结构通过圆滑弧线过渡结构与换热管的所述光管连接。

在上述技术方案中，所述波旋结构由换热管的外壁及内壁向管心延伸。

在上述技术方案中，设于换热管上的波旋结构为正旋波旋结构或为反旋波旋结构。

在上述技术方案中，设于换热管上的多个波旋结构或为正旋波旋结构或为正旋波旋结构及反旋波旋结构或为反旋波旋结构。

在上述技术方案中，当换热管上设有多个波旋结构时，至少有二个相邻的波旋结构呈间隔设置。

在上述技术方案中，波旋结构为规则的内波旋结构和/或为不规则的内波旋结构。

为了实现上述本发明的第二目的，本发明的技术方案为：带有弹性波旋管的换热器，其特征在于：包括所述的弹性波旋管，多根所述弹性波旋管穿过折流板，所述弹性波旋管的两端焊接于管板上，折流板通过定距管固定。

本发明具有如下优点：

(1)本发明能改变换热管管层内部物流的流向，破坏热边界层，增加换热效率；本发明能打破换热管内物料的流动规律，防止点腐蚀的现象发生；本发明不破坏换热管表面，不影响换热管长度，节约空间，本发明设计呈内波旋结构，方便穿管，能充分利用换热器的空间，将换热器做到足够大；克服了现有技术的波纹管因结构及热胀冷缩而导致的的连接点出现裂缝或炸裂问题；

(2)由于波旋结构、及其与换热管的过渡处均设置呈圆滑弧线结构，有应力产生时，在波旋结构的作用下，换热管发生弹性形变，能有效避免应力作用而导致的换热管炸裂的情况发生；本发明既可以进行内部旋流，使物料翻动、介质充分混合，克服点腐蚀；又可同时进行外部折流及旋流，使冷热充分交换；不影响折流板的安装；

(3)本发明解决了换热管在管板处因热胀冷缩导致的换热管与管板焊接的连接点出现裂缝或炸裂的问题；本发明使用时，波旋结构形成的弹性可以减缓热胀冷缩给换热管和管板连接处的作用力，延长换热器使用寿命；本发明在制造过程中可以有效解除换热管和管板焊接时的应力，增强管头焊接强度。

附图说明

图1为本发明弹性波旋管结构示意图一。

图2为图1的a处放大图。

图3为本发明弹性波旋管结构示意图二。

图4为本发明弹性波旋管结构示意图三。

图5为本发明弹性波旋管结构示意图四。

图6为本发明一根换热管工作结构示意图。

图7为本发明多根换热管工作结构示意图。

图8为本发明带有弹性波旋管的换热器结构示意图。

图中1-换热管,1.1-波旋结构,1.2-光管,3-管板,4-定距管,5-折流板,6-弹性波旋管。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本发明的优点更加清楚和容易理解。

参阅附图可知：弹性波旋管，有波旋结构1.1设置于换热管1上，波旋结构1.1呈弹簧状内凹结构；波旋结构1.1的最大外径与换热管1上的光管1.2的外径相等，波旋结构1.1内凹顶点处的外径小于换热管1的内径；有一个或多个波旋结构1.1设于换热管1上，波旋结构1.1上的内凹结构设置呈圆滑弧线结构，波旋结构1.1通过圆滑弧线过渡结构与换热管1的所述光管1.2连接，因此，有应力产生时，在波旋结构的作用下，换热管发生弹性形变，能有效避免应力作用而导致的换热管炸裂的情况发生。

波旋结构1.1由换热管1的外壁和内壁向管心延伸。

设于换热管1上的波旋结构1.1为正旋波旋结构或为反旋波旋结构，能够能打破换热管内物料的流动规律，防止点腐蚀的现象发生。

设于换热管1上的多个波旋结构1.1或为正旋波旋结构或为正旋波旋结构及反旋波旋结构或为反旋波旋结构，能够能打破换热管内物料的流动规律，防止点腐蚀的现象发生。

当换热管1上设有多个波旋结构1.1时，至少有二个相邻的波旋结构1.1呈间隔设置，能够能打破换热管内物料的流动规律，防止点腐蚀的现象发生。

波旋结构1.1为规则的内波旋结构和/或为不规则的内波旋结构，能根据实际需求设计波旋结构，能打破换热管内物料的流动规律，克服点腐蚀的现象发生，防止点腐蚀的发生。

波旋结构1.1为换热管1的一部分，光管1.2为换热管1的另一部分，换热管1由波旋结构1.1和光管1.2构成；换热管1上的波旋结构1.1可根据工作条件设计尺寸；波旋结构1.1的长度小于或等于换热管1长度的1/4。

参阅附图可知：带有弹性波旋管的换热器，包括所述的弹性波旋管6，多根所述弹性波旋管6穿过折流板5，所述弹性波旋管6的两端焊接于管板3上，折流板5通过定距管4固定。

图1中，一个换热管1上设有一个波旋结构1.1；

图2中，波旋结构、及其与换热管的光管的过渡处均设置呈圆滑弧线结构；波旋结构1.1由换热管1的外壁和内壁向管心延伸；

图3中，一个换热管1上设有二个波旋结构1.1，二个波旋结构1.1呈同向设置；

图4中，一个换热管1上设有二个波旋结构1.1，二个波旋结构1.1呈反向设置；

图5中，一个换热管1上设有多个波旋结构1.1，多个波旋结构1.1呈正向和/或反向设置；

图6为一根换热管1工作结构示意图，换热管1中波旋结构1.1上的箭头表示波旋方向，也表示外部折流及旋流方向；伸出换热管1的物料流呈波旋结构旋转，物流上端的箭头表示物料流的流动方向；

图7中，多根换热管1工作结构示意图，换热管1中波旋结构1.1上的箭头表示波旋方向，也表示外部折流及旋流方向；

图8中，带有弹性波旋管的换热器中，弹性波旋管6上的波旋结构1.1穿过管板3，弹性波旋管6穿过折流板5，所述弹性波旋管6的两端焊接于管板3上，折流板5通过定距管4固定。

对比试验：对现有技术的波纹管进行加热后，再向加热后的波纹管中部浇0℃的冷水，波纹管迅速冷缩、炸裂；

对本发明所述的弹性波旋管进行同等加热后，再向加热后的弹性波旋管中部浇0℃的冷水，本发明所述的弹性波旋管发生弹性伸缩，不炸裂。

其它未说明的部分均属于现有技术。