CN106643255B - 一种换热翅片 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及到一种换热翅片，包括基板，所述基板的表面上间隔设有至少二个换热管孔和至少二个扰流圈；其特征在于各所述换热管孔呈上、下两排交错布置，各所述扰流圈也呈上、下两排布置，并分别位于各自对应的换热管孔的上方；所述基板的两侧边均具有向外凸出的翻边，该翻边在位于上、下两排扰流圈之间的部分向内凹进形成聚能弧；所述基板在对应所述聚能弧的表面上设有导流通道，所述导流通道位于上、下扰流圈之间；并且所述导流通道的第一端口对着下排的扰流圈，所述导流通道的第二端口对着上排的扰流圈。本发明能够大大提升换热强度和换热效率。

Description

一种换热翅片
技术领域
本发明涉及到燃气热水器领域，具体指一种燃气热水器用换热翅片。
背景技术
CN201420553410.4公开了一种《用于燃气热水器的换热翅片》，其包括基板，基板上设有多个换热管孔以及多个第一翻边孔，每个换热管孔沿前后方向贯通基板，多个第一翻边孔的翻边位于基板的前侧，第一翻边孔为长条形且倾斜布置在基板上。根据本实用新型的用于燃气热水器的换热翅片，可以节约用于燃气热水器的翅片的材料，降低成本。
CN200810196382.4公开了一种《冲压式换热翅片》，属于热交换设施技术领域。该换热翅片在片体上制有穿插换热管的至少二排穿管孔，所述穿管孔边缘制有翻折挡边，上、下穿管孔相互错位排布；在片体中部相邻穿管孔之间冲制有隆起的绕流通道；所述绕流通道的两侧与片体连体，上、下开有切缝开口。将穿管孔的错位排布及其边缘翻折挡边与绕流通道有机结合起来，使燃气在热交换器内以在片体一面绕流迂回和在片体两面穿绕迂回相结合的方式的流过，在不增加排烟阻力的情况下，增加有效流通换热时间，从而提高换热效率。
上述两专利在现有的换热翅片结构上均作了改进，但是均存在翅片内烟气分布不均的问题，同时换热效率还需要进一步提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种能使烟气在翅片内均匀分布且能进一步提高加热效率的换热翅片。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该换热翅片，包括基板，所述基板的表面上间隔设有至少二个换热管孔和至少二个扰流圈；其特征在于：
各所述换热管孔呈上、下两排交错布置，各所述扰流圈也呈上、下两排布置，并分别位于各自对应的换热管孔的上方；
所述基板的两侧边均具有向外凸出的翻边，该翻边在位于上、下两排扰流圈之间的部分向内凹进形成聚能弧；
所述基板在对应所述聚能弧的表面上设有导流通道，所述导流通道位于上、下扰流圈之间；并且所述导流通道的第一端口对着下排的扰流圈，所述导流通道的第二端口对着上排的扰流圈。
作为改进，所述导流通道可以具有向内收缩的腰部。该结构导流效果更好，且腰部的设计能够配合聚能弧更好地在导通通道的两外侧形成负压区，使高温烟气在负压区内回流，大大提升换热强度。
较好的，可以在所述基板的表面上设有外凸的第一导流板和第二导流板，所述第一导流板和第二导流板之间的空隙即为所述导流通道。
优选位于下排的换热管孔有四个，位于上排的换热管孔有三个；上、下两排的所述扰流圈均为四个，并且各所述扰流圈与上排的换热管孔交错设置。
更好地，还可以在所述基板的表面上还间隔设有上、下两排挡板；其中下排挡板位于下排扰流圈和下排换热管孔之间，上排挡板设置在相邻的上排扰流圈之间。挡板的设计能够再次分配烟气流场，避免发生短路现象，提升烟气停留时间，使得烟气相对于基板表面分布更均匀。
沿所述换热管孔的周缘还可以设有外凸的折边。该结构一方面能够稳固换热管的装配，同时能够改变高温烟气流场，提升换热效率。
与现有技术相比，本发明所提供的换热翅片能够多次再分配高温烟气流场，使得高温烟气在基板上均匀分布，同时增加高温烟气的停留时间，以提升换热效果和换热效率；而聚能弧和导流通道的设计则能够在导流通道两侧形成负压区，高温烟气在负压区内形成回流，进一步延长了烟气与换热翅片及换热管的接触时间，增加了翅片表面的热流量进一步提升了换热强度和换热效率。
附图说明
图1为本发明实施例的平面示意图；
图2为本发明实施例的立体示意图；
图3为本发明实施例使用状态的平面示意图；
图4为本发明实施例中导流通道的放大图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1至图4所示，该换热翅片包括：
基板1，基板1的表面上间隔设有换热管孔2、扰流圈3、导流通道4和挡板5。
其中，
基板1，其两侧边均具有向外凸出的翻边11，位于上、下两排扰流圈3之间的翻边向内凹进形成聚能弧12。
换热管孔2，有多个，用于穿设换热管6，这些换热管孔2呈上、下两排交错布置，位于下排的换热管孔2有四个，位于上排的换热管孔2有三个；沿换热管孔2的周缘设有外凸的折边21。
扰流圈3，有多个，用于改变烟气的流场，增加烟气在基板内的停留时间；扰流圈也呈上、下两排布置，分别位于各自对应的换热管孔2的上方；每排扰流圈3有四个，并且各扰流圈3与上排的换热管孔2交错设置。
导流通道4，设置在基板1的表面上并外凸于基板表面，包括对称设置的第一导流板44和第二导流板45，第一导流板44和第二导流板45之间的空隙即为导流通道4；两块导流板的中部向内收缩形成腰部43。
本实施例中导流通道4有两个，分别设置在两个聚能弧12的内侧，并位于上、下排扰流圈之间；导流通道4的第一端口41对向下排的扰流圈3，导流通道4的第二端口对向上排的扰流圈3。
挡板5，设置在基板1的表面上并外凸于基板1，有多个，分为上、下两排设置，其中下排挡板5位于下排扰流圈和下排换热管孔2之间，上排挡板5设置在相邻的上排扰流圈3之间。
工作时，烟气从下方进入相邻基板之间，对换热管内的水进行加热，在换热管孔的折边和换热管的作用下，烟气从换热管两侧分流；遇到下排挡板，烟气流场进行二次分配，避免烟气短路，同时挡板提供一定的流通阻力，延长烟气的停留时间。
烟气继续上行，经由下排扰流圈，烟气进行三次分配，使烟气从各换热管之间均匀流过。对于靠近基板两侧边缘的烟气，在流经下排扰流圈后，在聚能弧和导流通道的共同作用下，聚能弧引导高温烟气通过导流通道，流速增大，并且在导流通道两侧形成负压区13，烟气在负压区13内形成回流，延长了烟气与换热翅片及换热管的接触时间，增加了翅片表面的热流量。同时导流通道内形成的高速气流会对其上方的扰流圈进行冲击换热，增强对流换热强度，从而大大提高热交换器换热效率。

Claims (6)

1.一种换热翅片，包括基板(1)，所述基板(1)的表面上间隔设有至少二个换热管孔(2)和至少二个扰流圈(3)；其特征在于：
各所述换热管孔(2)呈上、下两排交错布置，各所述扰流圈(3)也呈上、下两排布置，并分别位于各自对应的换热管孔(2)的上方；
所述基板(1)的两侧边均具有向外凸出的翻边(11)，该翻边(11)在位于上、下两排扰流圈(3)之间的部分向内凹进形成聚能弧(12)；
所述基板(1)在对应所述聚能弧(12)的表面上设有导流通道(4)，所述导流通道(4)位于上、下扰流圈之间；并且所述导流通道(4)的第一端口(41)对着下排的扰流圈(3)，所述导流通道(4)的第二端口对着上排的扰流圈(3)。
2.根据权利要求1所述的换热翅片，其特征在于所述导流通道(4)具有向内收缩的腰部(43)。
3.根据权利要求1或2所述的换热翅片，其特征在于所述基板(1)的表面上设有外凸的第一导流板(44)和第二导流板(45)，所述第一导流板(44)和第二导流板(45)之间的空隙即为所述导流通道(4)。
4.根据权利要求3所述的换热翅片，其特征在于位于下排的换热管孔(2)有四个，位于上排的换热管孔(2)有三个；上、下两排的所述扰流圈(3)均为四个，并且各所述扰流圈(3)与上排的换热管孔(2)交错设置。
5.根据权利要求4所述的换热翅片，其特征在于所述基板(1)的表面上还间隔设有上、下两排挡板(5)；其中下排挡板(5)位于下排扰流圈(3)和下排换热管孔(2)之间，上排挡板(5)设置在相邻的上排扰流圈(3)之间。
6.根据权利要求5所述的换热翅片，其特征在于沿所述换热管孔(2)的周缘设有外凸的折边(21)。
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