CN104896968A - 一种金属泡沫翅片管换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属泡沫翅片管换热器，包括盘管、端盖和翅片，所述盘管以蛇形方式穿过位于所述盘管两侧的第一端盖和第二端盖；所述翅片由金属泡沫制成，所述翅片以相互平行的方式紧密连接于所述盘管的外壁；第一种流体在所述盘管内流动，第二种流体在金属泡沫翅片管外侧的空间内流动。本发明的金属泡沫翅片管换热器，采用多孔的金属泡沫代替了传统的固体翅片，流体不仅可以在金属泡沫翅片间流动，同时还可以在金属泡沫的孔隙通道内流动，从而起到强化局部换热、减小流动阻力的作用。此外，本发明的金属泡沫换热器，还具有轻质的优点。采用本发明的金属泡沫翅片换热器，可以实现高效强化换热和节能节材的目的。

Description

一种金属泡沫翅片管换热器

技术领域

本发明涉及一种换热器，具体涉及一种翅片管换热器。

背景技术

翅片通常称为鳍片或肋片，在换热器中具有广泛的应用。尤其是在一些换热设备中，为增大传热表面做成带翅片的形式，紧凑式换热器就是由基本表面与大量的肋片表面所组成，如制冷装置的冷凝器、换热器、空气加热器等。这是因为采用翅片后，加大了散热的表面积，可降低对流换热的热阻，起到了增强传热的作用。近年来，随着节能减排的迫切需求，紧凑、高效换热设备的设计、制造得到越来多的重视。应用最广泛的紧凑式换热设备大多设计成带翅片的形式，随着换热器紧凑程度的增加，翅片侧流体流动的通道不断减小，流动阻力显著增加。同时换热设备的重量也不断的增加，即耗材的成本不断增加。

为此，若能设计出一种同时兼具紧凑程度高、轻质的换热设备，便可实现节能、降耗的目的。

发明内容

本发明为了解决带有翅片的紧凑式换热设备流体流动阻力大、换热设备重的缺陷，采取了以下技术方案：

本发明提供了一种翅片管换热器，包括盘管、端盖和翅片，所述盘管以蛇形方式穿过位于所述盘管两侧的第一端盖和第二端盖；所述翅片由金属泡沫制成，所述翅片以相互平行的方式紧密连接于所述盘管的外壁；第一种流体在所述盘管内流动，第二种流体在金属泡沫翅片管外侧的空间内流动。金属泡沫是一种孔隙度很高的多孔金属材料，具有一定的强度和刚度。

进一步地，所述翅片内具有孔隙通道，所述第二种流体不仅可以在金属泡沫翅片间流动，同时由于多孔金属泡沫具有通透性，部分流体会流入金属泡沫中并以较低的速度在多孔金属泡沫内流动，从而起到强化局部换热、减小流动阻力的作用。

进一步地，所述第一种流体为液体，优选为水，所述第二种流体为气体，优选为空气。即所述盘管内的流体优选为水，金属泡沫翅片管外侧空间内的流体优选为空气。蛇形盘管提供了流体流动的通道，第一种流体从所述盘管的一端流入，通过与所述盘管外侧的工质进行热交换之后，从盘管的另一端流出。第二种流体则在所述金属泡沫翅片管外侧的空通道以及金属泡沫的孔隙通道内流动。

进一步地，所述翅片通过焊接或者烧结的方式紧密连接于所述盘管的外壁。

进一步地，所述金属泡沫的孔隙率在0.7-0.9之间，所述金属泡沫的孔密度在20-80PPI之间。PPI是Pores Per Inch的缩写，意为单位英寸长度上的平均孔数。

进一步地，所述金属泡沫通过粉末冶金、发泡法或气相沉积制造而成。

进一步地，所述金属泡沫的材料选自铜、铝、镍或者所述铜、铝、镍的合金。所述盘管的材料选自铜、铝、镍或者所述铜、铝、镍的合金。所述金属泡沫的材料与所述盘管的材料可以相同也可以不同。

进一步地，金属泡沫翅片管换热器根据换热需求的不同可以采用多组金属泡沫翅片管换热器以并联或者串联的方式布置。

本发明采用金属泡沫翅片管换热器，利用多孔金属泡沫翅片代替了传统的固体翅片，降低了流体流动阻力，显著提高了换热器的换热性能。当流体例如空气从翅片管换热器的一端流进时，由于金属泡沫翅片具有可流通的孔隙空间，流体不仅可以在金属泡沫翅片间流动，同时还可以在金属泡沫的孔隙通道内流动，从而起到强化局部换热、减小流动阻力的作用。此外，本发明的金属泡沫换热器，还具有轻质的优点。采用本发明的金属泡沫翅片换热器，可以实现高效强化换热和节能节材的目的。

以下将结合附图对本发明作进一步说明。

附图说明

图1是本发明一种较佳实施例的结构示意图；

图2是本发明一种较佳实施例的金属泡沫翅片管局部放大图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作详细说明。

本发明的具体实施例结合图1进行说明，本发明提供了一种金属泡沫翅片管换热器，其结构包括盘管1、第一端盖2、金属泡沫翅片3和第二端盖4。金属泡沫翅片以相互平行的方式排列并通过烧结的方式连接于盘管的外侧，流体例如空气在金属泡沫翅片管外侧的通道内流动，同时由于多孔金属具有渗透性，部分流体会流入多孔金属中并以一定的速度在多孔金属内以较低的速度流动。

金属泡沫翅片是通过烧结连接在盘管的外侧。当然，金属泡沫翅片还可以采用焊接的方式进行连接，这样做的目的是为了让翅片与基体壁面紧密连接减少接触热阻。

所采用的金属泡沫可以通过粉末冶金、发泡法或气相沉积的方式制造而成。金属泡沫可采用铜、铝、镍或者是其合金制造而成。

通常，当采用一种流体例如水在盘管内流动，另一种流体例如空气则在翅片管的外侧流动，采用翅片管的目的主要是用来强化空气侧的换热。

本实例给出的金属泡沫翅片的截面形状是圆形，但是在其他工业应用方面，其形状并不局限于圆形，其他的形状亦可。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种翅片管换热器，包括盘管、端盖和翅片，其特征在于，所述盘管以蛇形方式穿过位于所述盘管两侧的第一端盖和第二端盖；所述翅片由金属泡沫制成，所述翅片以相互平行的方式紧密连接于所述盘管的外壁；第一种流体在所述盘管内流动，第二种流体在金属泡沫翅片管外侧的空间内流动。

2.根据权利要求1所述的翅片管换热器，其特征在于，所述翅片内具有孔隙通道，所述第二种流体在所述翅片间以及所述孔隙通道内流动。

3.根据权利要求1所述的翅片管换热器，其特征在于，所述第一种流体为液体，所述第二种流体为气体。

4.根据权利要求1所述的翅片管换热器，其特征在于，所述翅片以焊接或者烧结的方式紧密连接于所述盘管的外壁。

5.根据权利要求1所述的翅片管换热器，其特征在于，所述金属泡沫的孔隙率在0.7-0.9之间，所述金属泡沫的孔密度在20-80PPI之间。

6.根据权利要求1所述的翅片管换热器，其特征在于，所述金属泡沫以粉末冶金、发泡法或气相沉积方式制造而成。

7.根据权利要求1所述的翅片管换热器，其特征在于，所述金属泡沫的材料选自铜、铝、镍或者所述铜、铝、镍的合金。

8.根据权利要求1所述的翅片管换热器，其特征在于，所述盘管的材料选自铜、铝、镍或者所述铜、铝、镍的合金。

9.根据权利要求1所述的翅片管换热器，其特征在于，多组金属泡沫翅片管换热器以并联的方式布置。

10.根据权利要求1所述的翅片管换热器，其特征在于，多组金属泡沫翅片管换热器以串联的方式布置。