平齒翅片扁圓換熱管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種平齒翅片扁圓換熱管。本發(fā)明提供的平齒翅片扁圓換熱管包括：基管部，呈扁圓管狀，具有一體形成的兩個相對向的直邊段外壁和兩個相對向的弧邊段外壁；以及翅片部，包含分別沿基管部的軸向以預(yù)定間距連接在兩個直邊段外壁上的多個翅片，其中，每個翅片包含固定在直邊段外壁上并且連續(xù)形成的基片、連接在基片上且沿基管部徑向向外延伸的多個平齒、以及多個形成在每相鄰的兩個平齒之間的開口槽，平齒的底端與基片連成一體，平齒的頂端與底端處于基管部的同一徑面內(nèi)。本發(fā)明的平齒翅片扁圓換熱管能夠在在翅片上形成不連續(xù)換熱表面，從而提高強化換熱性能。
【專利說明】平齒翅片扁圓換熱管

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種翅片扁圓換熱管，具體涉及一種平齒翅片扁圓換熱管。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0002] 本發(fā)明是為了解決上述問題而進行的，目的在于提供一種能夠在在翅片上形成不 連續(xù)換熱表面的平齒翅片扁圓換熱管，從而提高強化換熱性能。
[0003] 為了達到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：
[0004] 本發(fā)明提供一種平齒翅片扁圓換熱管，其特征在于，包括：基管部，呈扁圓管狀，具 有一體形成的兩個相對向的直邊段外壁和兩個相對向的弧邊段外壁；以及翅片部，包含分 別沿基管部的軸向以預(yù)定間距連接在兩個直邊段外壁上的多根翅片，其中，每根翅片包含 固定在直邊段外壁上并且連續(xù)形成的基片、連接在基片上且沿基管部徑向向外延伸的多個 平齒、以及多個形成在每相鄰的兩個平齒之間的開口槽，平齒的底端與基片連成一體，平齒 的頂端與底端處于基管部的同一徑面內(nèi)。
[0005] 在本發(fā)明提供的平齒翅片扁圓換熱管中，還可以具有這樣的特征：其中，頂端的頂 緣為呈梯形、圓弧形、鋸齒形以及波浪形中的任意一種形狀。
[0006] 在本發(fā)明提供的平齒翅片扁圓換熱管中，還可以具有這樣的特征：其中，平齒的側(cè) 壁具有凹凸不平的表面、凹坑、凹痕和凹槽中的任意一種，凹痕為長條形、網(wǎng)格形、V字形以 及波浪形中的任意一種，凹槽為一字槽以及十字槽中的任意一種。
[0007] 在本發(fā)明提供的平齒翅片扁圓換熱管中，還可以具有這樣的特征：其中，平齒側(cè)壁 上至少貫穿有孔洞和狹縫中任意一種。

【背景技術(shù)】
[0008] 在工程應(yīng)用中，翅片扁圓換熱管被廣泛應(yīng)用于大型電站空冷凝汽器及汽車散熱器 等換熱裝置中。與圓形換熱管相比，扁圓換熱管的優(yōu)點是可以大幅減小換熱管背風側(cè)渦流 區(qū)，從而明顯減小氣流橫掠換熱管的形體阻力。
[0009] 現(xiàn)有翅片扁圓換熱管中的翅片為平直且表面連續(xù)完整。流體通過翅片扁圓換熱管 時，在翅片間的流道也是平直且連續(xù)穩(wěn)定的，因此，翅片扁圓換熱管的傳熱系數(shù)較小，嚴重 影響了強化換熱性能。
[0010] 此外，在由平行布置的連續(xù)平直翅片構(gòu)成的翅片扁圓換熱管中，為避免翅片對管 外的流體過度"整流"，而使得翅片表面換熱能力明顯降低，不宜采用過小的翅片間距，這也 限制了翅片扁圓換熱管強化換熱性能的提高。
[0011] 為進一步提高翅片扁圓換熱管的強化換熱性能，現(xiàn)有技術(shù)中對翅片扁圓換熱管的 一種改進是將平直翅片改為波浪形翅片，成為波浪翅片扁圓換熱管，使翅間流道呈波浪狀 從而實現(xiàn)進一步強化換熱。在相同的風速條件下，波浪翅片管的換熱系數(shù)較高，但同時氣流 流動阻力也較大。因此，這種改進對翅片扁圓換熱管強化換熱性能的提高非常有限，更好的 改進方法亟待開發(fā)。
[0012] 發(fā)明作用與效果
[0013] 根據(jù)本發(fā)明提供的平齒翅片扁圓換熱管，多根翅片沿基管部的軸向以預(yù)定間距連 接在基管部的直邊段外壁上，單根翅片中連續(xù)形成的基片設(shè)置在直邊段外壁上，多個連接 在基片上的平齒向基管部的外部延伸，并且在相鄰的兩個平齒之間形成開口槽，使得翅片 上換熱表面不連續(xù)，所以在翅片上流動邊界層會不斷生成與破壞，而邊界層發(fā)展段換熱能 力增強，因此形成開口槽后，翅片表面換熱系數(shù)提高；而且，雖然開口槽會損失一部分翅片 側(cè)面的換熱面積，但同時平齒間又新生出由開口槽露出的換熱表面，這部分增加的換熱表 面面積在平齒間距較小時，可能會大于被減少的翅片側(cè)表面積，從而，平齒翅片扁圓換熱管 相對現(xiàn)有的翅片扁圓換熱管，不僅翅片表面換熱系數(shù)提高，換熱面積也不會減少甚至增加， 因此強化換熱性能有明顯提高，本發(fā)明的平齒翅片扁圓換熱管中具有的平齒結(jié)構(gòu)，還使得 翅片間氣流的橫向混合增強，因此，強化換熱性能進一步提高，在提高了強化換熱性能的前 提下，還能夠縮小翅片間距，提高翅化比，從而進一步提升強化換熱性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1為本發(fā)明的實施例一中平齒翅片扁圓換熱管的立體斜視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖2為本發(fā)明的實施例一中平齒翅片扁圓換熱管的側(cè)視圖；
[0016] 圖3為本發(fā)明的實施例一中平齒翅片扁圓換熱管的正視圖；
[0017] 圖4為本發(fā)明的實施例一中平齒翅片扁圓換熱管的俯視圖；
[0018] 圖5(a)為本發(fā)明的變形例一中平齒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖5(b)為本發(fā)明的變形例二中平齒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖5(c)為本發(fā)明的變形例三中平齒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖5(d)為本發(fā)明的變形例四中平齒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖6(a)為本發(fā)明的變形例五中平齒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖6(b)為本發(fā)明的變形例六中平齒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖6(c)為本發(fā)明的變形例七中平齒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖6(d)為本發(fā)明的變形例八中平齒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖6(e)為本發(fā)明的變形例九中平齒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖6(f)為本發(fā)明的變形例十中平齒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖6(g)為本發(fā)明的變形例^^一中平齒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖7(a)為本發(fā)明的變形例十二中平齒的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0030] 圖7(b)為本發(fā)明的變形例十三中平齒的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0031] 為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，以下實 施例結(jié)合附圖對本發(fā)明作具體闡述。
[0032] 實施例一
[0033] 圖1為本發(fā)明的實施例一中平齒翅片扁圓換熱管的立體斜視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034] 圖2為本發(fā)明的實施例一中平齒翅片扁圓換熱管的側(cè)視圖。
[0035] 圖3為本發(fā)明的實施例一中平齒翅片扁圓換熱管的正視圖。
[0036] 圖4為本發(fā)明的實施例一中平齒翅片扁圓換熱管的俯視圖。
[0037] 如圖1、圖2、圖3和圖4所示，平齒翅片扁圓換熱管200包括：基管部1和翅片部 2〇
[0038] 基管部1為扁圓管狀，內(nèi)充有流動換熱工質(zhì)，具有一體形成的兩個相對向的直邊 段外壁11和兩個相對向的弧邊段外壁12。翅片部2包括分別沿基管部1的軸向以預(yù)定間 距連接在兩個直邊段外壁11上的多根翅片3。翅片3的延伸方向與基管部1外的氣體流動 方向相同。
[0039] 翅片3包含：基片4、平齒5、以及開口槽6。
[0040] 翅片3由鋼帶制成，鋼帶按一定間距進行局部切割被開齒，開齒后鋼帶下端形成 了連續(xù)一體的基片4。鋼帶上端形成了間隔排列的多個平齒5。每相鄰的兩個平齒5之間 形成了 U字形的開口槽6。開口槽的長度為翅片長度的0.01至2倍。氣流流過翅片3時， 基片4和平齒5共同形成了不連續(xù)的換熱表面。
[0041] 平齒5的底端與基片4連成一體并保持平行，平齒5的頂端與底端處于基管部1 的同一徑面內(nèi)。
[0042] 實施例作用與效果
[0043] 根據(jù)本實施例所涉及的平齒翅片扁圓換熱管，多根翅片沿基管部的軸向以預(yù)定間 距連接在基管部的直邊段外壁上，單根翅片中連續(xù)形成的基片設(shè)置在直邊段外壁上，多個 連接在基片上的平齒向基管部的外部延伸，并且在相鄰的兩個平齒之間形成開口槽，使得 翅片上換熱表面不連續(xù)，所以在翅片上流動邊界層會不斷生成與破壞，而邊界層發(fā)展段換 熱能力增強，因此形成開口槽后，翅片表面換熱系數(shù)提高；而且，雖然開口槽會損失一部分 翅片側(cè)面的換熱面積，但同時平齒間又新生出由開口槽露出的換熱表面，這部分增加的換 熱表面面積在平齒間距較小時，可能會大于被減少的翅片側(cè)表面積，從而，平齒翅片扁圓換 熱管相對現(xiàn)有的翅片扁圓換熱管，不僅翅片表面換熱系數(shù)提高，換熱面積也不會減少甚至 增加，因此強化換熱性能有明顯提高，本實施例的平齒翅片扁圓換熱管中具有的平齒結(jié)構(gòu)， 還使得翅片間氣流的橫向混合增強，因此，強化換熱性能進一步提高，還能夠縮小翅片間 距，提高翅化比，從而進一步提升強化換熱性能。
[0044] 當然，本發(fā)明涉及的平齒翅片扁圓換熱管并不僅僅限定于在本實施例中的結(jié)構(gòu)。
[0045] 在實施例一中，翅片部由鋼帶制造，本發(fā)明涉及的平齒翅片扁圓換熱管中，翅片部 還可以是銅合金或鋁合金等任意一種軟質(zhì)金屬帶制造。
[0046] 在實施例一提供的平齒翅片扁圓換熱管中，平齒的頂緣和側(cè)壁均為光滑的表面， 本發(fā)明提供的平齒翅片扁圓換熱管中，平齒還可以具有高低不一致的頂緣，凹凸不平的側(cè) 壁表面，或者是貫穿有孔洞和狹縫中任意一種，見變形例一至變形例十三。
[0047] 變形例一
[0048] 在本變形例一中，對于和實施例一中相同的結(jié)構(gòu)，給予相同的符號，并省略相同的 說明。
[0049] 圖5(a)為本發(fā)明的變形例一中平齒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0050] 如圖5(a)所示，平齒11的頂端具有梯形狀的頂緣111。
[0051] 變形例二
[0052] 在本變形例二中，對于和實施例一中相同的結(jié)構(gòu)，給予相同的符號，并省略相同的 說明。
[0053] 圖5(b)為本發(fā)明的變形例二中平齒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0054] 如圖5(b)所示，平齒12的頂端具有圓弧形的頂緣121。
[0055] 變形例三
[0056] 在本變形例三中，對于和實施例一中相同的結(jié)構(gòu)，給予相同的符號，并省略相同的 說明。
[0057] 圖5(c)為本發(fā)明的變形例三中平齒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0058] 如圖5(c)所示，平齒13的頂端具有波浪形的頂緣131。
[0059] 變形例四
[0060] 在本變形例四中，對于和實施例一中相同的結(jié)構(gòu)，給予相同的符號，并省略相同的 說明。
[0061] 圖5(d)為本發(fā)明的變形例四中平齒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0062] 如圖5(d)所示，平齒14的頂端具有鍋齒形的頂緣141。
[0063] 變形例一至變形例四的作用和效果
[0064] 根據(jù)變形例三至變形例六提供的平齒翅片扁圓換熱管中，通過在平齒的頂端設(shè)置 高低不平的頂緣以增強對翅片側(cè)的氣體擾動，以強化換熱效果。
[0065] 變形例五
[0066] 在本變形例五中，對于和實施例一中相同的結(jié)構(gòu)，給予相同的符號，并省略相同的 說明。
[0067] 圖6(a)為本發(fā)明的變形例五中平齒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0068] 如圖6(a)所示，平齒20的兩側(cè)壁都具有凹坑201。
[0069] 變形例六
[0070] 在本變形例六中，對于和實施例一中相同的結(jié)構(gòu)，給予相同的符號，并省略相同的 說明。
[0071] 圖6(b)為本發(fā)明的變形例六中平齒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0072] 如圖6(b)所示，平齒21的兩側(cè)壁都具有網(wǎng)格形的凹痕211。
[0073] 變形例七
[0074] 在本變形例七中，對于和實施例一中相同的結(jié)構(gòu)，給予相同的符號，并省略相同的 說明。
[0075] 圖6(c)為本發(fā)明的變形例七中平齒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0076] 如圖6(c)所示，平齒22的兩側(cè)壁都具有人字形的凹痕221。
[0077] 變形例八
[0078] 在本變形例八中，對于和實施例一中相同的結(jié)構(gòu)，給予相同的符號，并省略相同的 說明。
[0079] 圖6(d)為本發(fā)明的變形例八中平齒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0080] 如圖6(d)所示，平齒23的兩側(cè)壁都具有長條形的凹痕231。
[0081] 變形例九
[0082] 在本變形例九中，對于和實施例一中相同的結(jié)構(gòu)，給予相同的符號，并省略相同的 說明。
[0083] 圖6(e)為本發(fā)明的變形例九中平齒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0084] 如6(e)所示，平齒24的兩側(cè)壁都具有波浪形的凹痕241。
[0085] 變形例十
[0086] 在本變形例十中，對于和實施例一中相同的結(jié)構(gòu)，給予相同的符號，并省略相同的 說明。
[0087] 圖6(f)為本發(fā)明的變形例十中平齒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0088] 如圖6(f)所示，平齒25的兩側(cè)壁都具有一字型的凹槽251。
[0089] 變形例^-一
[0090] 在本變形例i^一中，對于和實施例一中相同的結(jié)構(gòu)，給予相同的符號，并省略相同 的說明。
[0091] 圖6(g)為本發(fā)明的變形例^^一中平齒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0092] 如圖6(g)所示，平齒26的兩側(cè)壁都具有十字型的凹槽261。
[0093] 變形例十二
[0094] 在本變形例十二中，對于和實施例一中相同的結(jié)構(gòu)，給予相同的符號，并省略相同 的說明。
[0095] 圖7(a)為本發(fā)明的變形例十二中平齒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0096] 如圖7(a)所示，平齒27的兩側(cè)壁之間貫穿有孔洞271。
[0097] 變形例十三
[0098] 在本變形例十三中，對于和實施例一中相同的結(jié)構(gòu)，給予相同的符號，并省略相同 的說明。
[0099] 圖7(b)為本發(fā)明的變形例十三中平齒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0100] 如圖7(b)所示，平齒28的兩側(cè)壁之間貫穿有狹縫281。
[0101] 變形例五至變形例十三的作用和效果
[0102] 根據(jù)變形例五至變形例十三提供的平齒翅片扁圓換熱管中，通過在平齒的兩側(cè) 壁設(shè)置凹坑、凹痕或凹槽以形成了兩側(cè)壁上凹凸不平的表面，或者在兩側(cè)壁間貫穿孔洞或 者狹縫，這些凹凸不平的表面、孔洞或者狹縫增強了平齒的兩側(cè)的氣流擾動，強化了換熱效 果。
【權(quán)利要求】
1. 一種平齒翅片扁圓換熱管，其特征在于，包括： 基管部，呈扁圓管狀，具有一體形成的兩個相對向的直邊段外壁和兩個相對向的弧邊 段外壁；以及 翅片部，包含分別沿所述基管部的軸向以預(yù)定間距連接在兩個所述直邊段外壁上的多 個翅片， 其中，每個所述翅片包含固定在所述直邊段外壁上并且連續(xù)形成的基片、連接在所述 基片上且沿所述基管部徑向向外延伸的多個平齒、以及多個形成在每相鄰的兩個平齒之間 的開口槽， 所述平齒的底端與所述基片連成一體， 所述平齒的頂端與所述底端處于所述基管部的同一徑面內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平齒翅片扁圓換熱管，其特征在于： 其中，所述頂端的頂緣為呈梯形、圓弧形、鋸齒形以及波浪形中的任意一種形狀。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平齒翅片扁圓換熱管，其特征在于： 其中，所述平齒的側(cè)壁具有凹凸不平的表面、凹坑、凹痕和凹槽中的任意一種， 所述凹痕為長條形、網(wǎng)格形、V字形以及波浪形中的任意一種， 所述凹槽為一字槽以及十字槽中的任意一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平齒翅片扁圓換熱管，其特征在于： 其中，所述平齒側(cè)壁上至少貫穿有孔洞和狹縫中任意一種。
【文檔編號】F28F1/24GK104048542SQ201410290337
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】馬有福 申請人:上海理工大學(xué)