一种磁力搅拌式换热器的制作方法

1.本发明属于能源领域，尤其涉及一种磁力搅拌式换热器。


背景技术：

2.高效换热技术一直是能源领域重点研究对象，高效换热技术可以大大减少能量的浪费，节约能源，同时也因为换热手段的提高，降低换热器成本。
3.目前高效换热技术的研究方向主要集中在改变换热器本身的结构上面，通过改变不同的换热结构来增强换热，例如改变流道形式、翅片形式、增加凸起等，但是结构形式的改变对于换热效果的提升具有局限性，一方面换热效果提升不明显，一方面改变结构形式大概率会带来流动阻力的增加。
4.泵类产品对于换热效果同样具有局限性，也是由于叶片转动产生流体升压的效果，但是泵类产品中叶片产生的流体扰动会使泵的效率下降，因此泵类产品只是增加流体的压力而避免使流体的扰流效果增加。
5.因此需要一种使换热器换热效果明显增强的结构。


技术实现要素：

6.本发明实施例基于磁性物体同性相斥的特性，提供一种磁力搅拌式换热器，通过不断改变外置磁力发生装置的磁场，使转子发生转动，增加流体的扰动，增强换热的效果，同时结构简单。
7.为实现上述目的，本发明的技术方案为：
8.一种磁力搅拌式换热器，所述换热器中设有若干条流道，所述流道内至少固定设置一个连接部，单个所述连接部上转动连接一转子，所述转子为磁性材料，所述换热器的外侧设置磁力发生装置，通过不断改变磁力发生装置的极性，使转子不断转动，使流道内的流体发生扰动，达到增强换热的效果。
9.增强扰动可提高换热能力为本领域常识，作为本领域常识的一部分，任何增强扰流的机构均对流体的流动产生阻力，发明人跨领域从风扇旋转获取灵感，风扇叶片旋转时，叶片把空气切割并往前面推，具体为：气体从风扇吸入侧的负压面向喷出侧的正压面流动。基于此，发明人将风扇原理从家用电器风扇领域运用到换热器领域中，解决在本领域内长时间存在的难题。
10.所述转子包括旋转轴部，所述转子从所述旋转轴部朝向径向外侧突出设置，所述转子包括位于吸入侧的负压面和位于喷出侧的正压面，所述转子具有以转子正压面为凸且转子负压面为凹的方式翘曲的形状，所述转子的负压面到正压面的方向与所述流道内的流体的方向一致，转子转动后，可以给流道内的流体增压，从而抵消一部分流动阻力，进而达到降低流动阻力的效果(相当于增加了流体驱动力)。
11.进一步增强换热，由于场协同效应可知：速度梯度与温度梯度的夹角越小，传热效果越好，因此转子的放置方式与流道呈一定夹角，即所述转子转动的平面与所述流道内流
体流动方向的轴线夹角为30
°-
90
°
。
12.进一步优选，所述转子转动的平面与所述流道内流体流动方向的轴线夹角为30
°-
60
°
。
13.所述转子的结构包括但不限于翅片、叶片、锥形结构。
14.为了进一步增加流体扰动作用，从而增强换热，所述转子上设置若干通孔，所述通孔的轴线与所述流道的轴线平行。
15.所述转子的直径小于或等于所述流道宽度的2/3。
16.所述转子距离所述流道底部的高度小于或等于所述流道高度的2/3。
17.适于磁力搅拌式的换热器包括但不限于板翅式换热器、微通道换热器、管壳式换热器、板式换热器等一切需要流体流动换热的换热器。
18.本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
19.本发明一实施例在换热器的流道内设置多个磁性转子，换热器外侧设置磁力发生装置，通过不断变换磁力发生装置的极性，使转子不断转动，转子转动的过程中给流道内的流体带来充分的扰动，从而增强换热。同时结构非常简单，只需在流道内增加连接部和磁性转子，在换热器外侧放置磁力发生装置，通过磁场可使转子旋转，避免在流道上开孔，添加通常意义上的驱动转子旋转的驱动电机，保证了流道的密封性。
20.本发明的另一实施例中磁性转子不仅增强换热的效果，还能降低流体的流动阻力。磁力转子安装时保持转子的负压面到正压面的方向与流道内流体流动的方向一致，以此磁力转子转动的过程中会给流体增压，抵消了一部分流动阻力，从而既增强了换热性能，又降低了流动阻力，相当于增加流体驱动力。
附图说明
21.图1为本发明实施例的磁性转子设置的结构示意图；
22.图2为本发明实施例的磁力搅拌式换热器整体结构的俯视图；
23.图3为本发明实施例的磁力搅拌式换热器整体结构的侧视图；
24.图4为本发明实施例的磁性转子的示意图一；
25.图5为本发明实施例的磁性转子的示意图二。
26.附图标记说明：1-转子；2-流体进口；3-翅片；4-流体出口；5-磁力发生装置；6-冷流体流道；7-热流体流道；8-连接部；9-固定垫片；10-基板。
具体实施方式
27.以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种磁力搅拌式换热器作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
28.参看图1、图2和图3，一种磁力搅拌式换热器，换热器中设有若干条流道，翅片3间隔每个流道，流道内的基板10上至少固定设置一个连接部8，连接部8可以为连杆，连杆固定设置在基板10上，固定方式包括但不限于在流道基板10处放置轴承，连杆通过与轴承过盈配合与轴承紧密连接，或直接在流道基板10上直接加工连接部8，单个连接部8上转动连接一转子1，在靠近转子1的上下两端放置固定垫片9，从而实现将转子1固定于流道内，转子1
为磁性材料，换热器的外侧设置磁力发生装置5，通过不断改变磁力发生装置5的极性，使转子1不断转动，使流道内的流体发生充分扰动，达到增强换热的效果。
29.转子包括旋转轴部，转子1从旋转轴部朝向径向外侧突出设置，包括但不限于若干翅片、叶片、锥形结构等，参看图4，转子1的结构为叶片结构，叶片结构可进一步增强换热效果。
30.增强扰动可提高换热能力为本领域常识，作为本领域常识的一部分，任何增强扰流的机构均对流体的流动产生阻力，发明人跨领域从风扇旋转获取灵感，风扇叶片旋转时，叶片把空气切割并往前面推，具体为：气体从风扇吸入侧的负压面向喷出侧的正压面流动。基于此，发明人将风扇原理从家用电器风扇领域运用到换热器领域中，解决在本领域内长时间存在的难题。
31.如图1所示，转子1包括位于吸入侧的负压面和位于喷出侧的正压面，转子1具有以转子正压面为凸且转子负压面为凹的方式翘曲的形状，保证转子1的负压面到正压面的方向与流道内的流体的方向保持一致，以此转子1转动起来后，可以给流道内的流体增压，从而抵消一部分流动阻力，进而达到降低流动阻力的效果(相当于增加了流体驱动力)。
32.为了进一步增加流体扰动作用，从而增强换热，参看图5，在转子1上设置若干通孔，通孔的轴线与流道的轴线平行，保证流体穿过通孔。
33.由于场协同效应可知：速度梯度与温度梯度的夹角越小，进一步增强换热，为了进一步增强传热效果，因此转子1的放置方式与流道呈一定夹角，即转子1转动的平面与流道内流体流动方向的轴线夹角为30
°-
90
°
，如图1所示，流体的流动方向为竖直方向，转子1转动的平面与竖直方向的夹角在30
°-
90
°
范围内，进一步优选在30
°-
60
°
。
34.如图2和图3所示，换热器上设置流体进口2和流体出口4，冷流体流道6和热流体流道7间隔放置，冷流体流道6或热流体流道7流动方向呈逆流流动，因此相邻冷热流体的流动方向为相反的，因此相邻流道内转子1的旋转方向也是相反的。
35.转子1的直径不超过流道宽度的2/3，转子1距流道的底部的高度不超过流道高度的2/3。
36.适于本实施例的磁力搅拌式的换热器包括但不限于板翅式换热器、微通道换热器、管壳式换热器、板式换热器等一切需要流体流动换热的换热器。
37.普通的磁力搅拌装置的作用为混合多种液体，不考虑流动，因此转子1不需要固定且转子1形式简单。而本发明使用磁力搅拌的原理应用于换热器中，转子1转动破坏流动边界层，从而增强换热，由于流体流动会冲刷转子1，转子1需要固定，且为了增强换热的同时降低流动阻力，跨领域从风扇扇叶转动原理获得灵感，转子1的负压面到正压面的方向需要与流体流动的方向保持一致。
38.上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明做出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。