CN108225052A - 螺纹式热交换结构及成型工艺 - Google Patents

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周齐佑
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Abstract

本发明公开了一种螺纹式热交换结构及成型工艺，螺纹式热交换结构，包括热交换件，所述热交换件的内壁设有螺纹沟槽和间隔，所述间隔的一侧与热交换件的内壁紧密贴合，并密封螺纹沟槽形成第一媒质通道；所述间隔的另一侧形成第二媒质通道，第一媒质通道两端分别设有输入管和输出管。通过由螺纹沟槽和间隔密封形成的第一媒质通道和第二媒质通道，增加了热交换面积，同时使媒质能够通过第一媒质通道中螺旋流动，产生涡流效应和絮流发生的效果，提高换热性能，结构简单易于实现，能够有效适用于进行制冷、制热、制冰或空气能吸热等生活或新能源领域。其成型方法为：a.成型螺纹件，b.焊接间隔，c.焊接输入管和输出管，能简易制作成型螺纹式热交换结构。

Description

螺纹式热交换结构及成型工艺
技术领域
本发明涉及一种热交换设备技术领域，具体地涉及螺纹式热交换结构及成型工艺。
背景技术
热交换是由于温差而引起的两个物体或同一物体各部分之间的热量传递过程。在现有技术中，为了提高热交换件的换热效率，普遍通过采用低翅片管以增加换热面积，同时增强换热面对热体扰动以强化换热效果。但是上述低翅片管其结构复杂，制作难度大，造成生产成本高，并且换热面积的增加十分有限，难以提高换热性能。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的目的就是提供一种结构简单合理，有助于显著增加热交换面积，提高换热性能的螺纹式热交换结构。
针对上述现有技术的不足，本发明的另一目的就是提供一种制作简便的螺纹式热交换结构的成型工艺。
本发明是这样来实现上述目的：
螺纹式热交换结构，包括热交换件，所述热交换件的内壁设有螺纹沟槽和间隔，所述间隔的一侧与热交换件的内壁紧密贴合，并密封螺纹沟槽形成第一媒质通道；所述间隔的另一侧形成第二媒质通道，第一媒质通道两端分别设有输入管和输出管。
其中，所述热交换件为螺纹管，所述螺纹沟槽设置在螺纹管的内壁；所述间隔为平管，平管置于螺纹管内部，平管的外壁与螺纹管的内壁紧密贴合并密封螺纹沟槽形成第一媒质通道，平管的管道内部为第二媒质通道。
其中，所述热交换件为螺纹片，所述螺纹沟槽设置在螺纹片的表面，所述间隔为平片，平片紧密覆盖在螺纹片的表面，并密封螺纹沟槽形成第一媒质通道；所述平片的表面为第二媒质通道。
其中，所述热交换件为内螺纹管和外螺纹管，所述间隔为平管，所述螺纹沟槽分为内螺纹沟槽和外螺纹沟槽，所述内螺纹沟槽设置在内螺纹管的外壁，外螺纹沟槽设置在外螺纹管的内壁；内螺纹管置于外螺纹管内，平管紧密贴合置于内螺纹管与外螺纹管之间，并分别密封内螺纹沟槽形成第二媒质通道和密封外螺纹沟槽形成第一媒质通道。
其中，所述第二媒质通道和第一媒质通道的两端均分别设有输入管和输出管。
一种所述螺纹式热交换结构的成型工艺，包括下述步骤：
a.成型螺纹件：首先将工件进行滚压式水胀成型加工，在工件的内壁水胀成型出螺纹沟槽，使工件成型为螺纹管；
b.焊接间隔：然后将平管套装并焊接在螺纹管内，通过平管将螺纹沟槽密封形成第一媒质通道；
c.焊接输入管和输出管：最后在第一媒质通道的前端和末端分别焊接输入管和输出管。
一种所述螺纹式热交换结构的成型工艺，包括下述步骤：
a.成型螺纹件：首先将工件进行滚压式水胀成型加工，在工件的表面水胀成型出螺纹沟槽，使工件成型为螺纹片；
b.焊接间隔：然后将平片完整覆盖在螺纹片的上方，并将平片与螺纹片焊接固定，通过平片将螺纹沟槽密封形成第一媒质通道；
c.焊接输入管和输出管：最后在第一媒质通道的前端和末端分别焊接输入管和输出管。
一种所述螺纹式热交换结构的成型工艺，包括下述步骤：
a.成型螺纹件：首先分别将两个工件进行滚压式水胀成型加工，在两个工件的内壁和外壁分别水胀成型出内螺纹沟槽和外螺纹沟槽，使两个工件分别成形为内螺纹管和外螺纹管，并将内螺纹管套装在外螺纹管内；
b.焊接间隔：然后将平管置于内螺纹管和外螺纹管之间，并将平管、内螺纹管和外螺纹管三者焊接固定，通过平管将内螺纹沟槽和外螺纹沟槽密封形成第二媒质通道和第一媒质通道；
c.焊接输入管和输出管：最后分别在第二媒质通道和第一媒质通道的前端和末端焊接输入管和输出管。
本发明的有益效果：通过由螺纹沟槽和间隔密封形成的第一媒质通道和第二媒质通道，增加了热交换面积，同时使媒质能够通过媒质通道中螺旋流动，产生涡流效应和絮流发生的效果，得到了有效的搅拌，具有以往普通热交换件所不具备的热交换性能；并且降低了媒质流通的阻力，提高换热性能，结构简单易于实现，能够有效适用于进行制冷、制热、制冰或空气能吸热等生活或新能源领域。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明：
图1是本发明实施例一的主视图；
图2是本发明实施例一的剖视图；
图3是本发明实施例二的主视图；
图4是本发明实施例二的剖视图；
图5是本发明实施例三的主视图；
图6是本发明实施例三的剖视图。
图中，1.热交换件，2.螺纹沟槽，3.第二媒质通道，4.间隔，5.第一媒质通道，6.输入管，7.输出管，8.螺纹管，9.平管，10.螺纹片，11.平片，12.内螺纹管，13.外螺纹管，14.内螺纹沟槽，15.外螺纹沟槽。
具体实施方式
参照图1至图6，螺纹式热交换结构，包括热交换件1，所述热交换件1的内壁设有螺纹沟槽2和间隔4，所述间隔4的一侧与热交换件1的内壁紧密贴合，并密封螺纹沟槽2形成第一媒质通道5；所述间隔4的另一侧形成第二媒质通道3，第一媒质通道5两端分别设有输入管6和输出管7。通过由螺纹沟槽2和间隔4密封形成的第一媒质通道5和第二媒质通道3，增加了热交换面积，同时使媒质能够通过第一媒质通道5中螺旋流动，产生涡流效应和絮流发生的效果，得到了有效的搅拌，具有以往普通热交换件1所不具备的热交换性能；并且降低了媒质流通的阻力，提高换热性能，结构简单易于实现，能够有效适用于进行制冷、制热、制冰或空气能吸热等生活或新能源领域。
如图1与图2所示，为本发明的实施例一，所述热交换件1为螺纹管8，所述螺纹沟槽2设置在螺纹管8的内壁；所述间隔4为平管9，平管9置于螺纹管8内部，平管9的外壁与螺纹管8的内壁紧密贴合并密封螺纹沟槽2形成第一媒质通道5，平管9的管道内部为第二媒质通道3。因此由于螺纹管8的内壁设有由螺纹沟槽2和平管9形成的第一媒质通道5和第二媒质通道3，使其比一般同规格的热交换管增加了热交换面积，提高了媒质的热传导率，使得气液界面的扰动大大增加，能够让媒质在螺纹管8内流动产生涡流效应和絮流发生的效果，得到了有效的搅拌，具有以往普通热交换管所不具备的热交换性能，使得传热系数增大，改善了热交换条件，有效地提高了热交换效率。
其中，本实施例一所述螺纹式热交换结构的成型工艺，包括下述步骤：
a.成型螺纹件：首先将工件进行滚压式水胀成型加工，在工件的内壁水胀成型出螺纹沟槽2，使工件成型为螺纹管8；
b.焊接间隔：然后将平管9套装并焊接在螺纹管8内，通过平管9将螺纹沟槽2密封形成第一媒质通道5；
c.焊接输入管和输出管：最后在第一媒质通道5的前端和末端分别焊接输入管6和输出管7。
如图3与图4所示，为本发明的实施例二，所述热交换件1为螺纹片10，所述螺纹沟槽2设置在螺纹片10的表面，所述间隔4为平片11，平片11紧密覆盖在螺纹片10的表面，并密封螺纹沟槽2形成第一媒质通道5；所述平片11的表面为第二媒质通道3。因此由于螺纹片10的表面设有由螺纹沟槽2和平片11形成的第一媒质通道5和第二媒质通道3，使其比一般同规格的热交换件1增加了热交换面积，提高了媒质的热传导率，使得气液界面的扰动大大增加，能够让媒质在第一媒质通道5内流动产生涡流效应和絮流发生的效果，得到了有效的搅拌，具有以往普通热交换管所不具备的热交换性能，使得传热系数增大，改善了热交换条件，有效地提高了热交换效率，使该实施例二能够适用于制冷炒酸奶或炒雪糕机等制冷设备使用。
其中，本实施例二所述螺纹式热交换结构的成型工艺，包括下述步骤：
a.成型螺纹件：首先将工件进行滚压式水胀成型加工，在工件的表面水胀成型出螺纹沟槽2，使工件成型为螺纹片10；
b.焊接间隔：然后将平片11完整覆盖在螺纹片10的上方，并将平片11和螺纹片10焊接固定，通过平片11将螺纹沟槽2密封形成第一媒质通道5；
c.焊接输入管和输出管：最后在第一媒质通道5的前端和末端分别焊接输入管6和输出管7。
c.焊接输入管和输出管：最后在第一媒质通道5的前端和末端分别焊接输入管6和输出管7。
如图5与图6所示，为本发明的实施例三，所述热交换件1为内螺纹管12和外螺纹管13，所述间隔4为平管9，所述螺纹沟槽2分为内螺纹沟槽14和外螺纹沟槽15，所述内螺纹沟槽14设置在内螺纹管12的外壁，外螺纹沟槽15设置在外螺纹管13的内壁；内螺纹管12置于外螺纹管13内，平管9紧密贴合置于内螺纹管12与外螺纹管13之间，并分别密封内螺纹沟槽14形成第二媒质通道3和密封外螺纹沟槽15形成第一媒质通道5。因此由于内螺纹管12的外壁和外螺纹管13的内壁设有由内螺纹沟槽14、外螺纹沟槽15和平管9形成的第一媒质通道5和第二媒质通道3，使其进一步增加了热交换面积，不但提高了媒质的热传导率，同时能够提高在第二媒质通道3中气液流动，使得气液界面的扰动大大增加，能够让媒质和气液能够分别在第一媒质通道5和第二媒质通道3内流动产生涡流效应和絮流发生的效果，得到了有效的搅拌，具有以往普通热交换管所不具备的热交换性能，使得传热系数增大，改善了热交换条件，有效地提高了热交换效率。
其中，所述第二媒质通道3和第一媒质通道5的两端均分别设有输入管6和输出管7。
其中，本实施例三所述螺纹式热交换结构的成型工艺，包括下述步骤：
a.成型螺纹件：首先分别将两个工件进行滚压式水胀成型加工，在两个工件的内壁和外壁分别水胀成型出内螺纹沟槽14和外螺纹沟槽15，使两个工件分别成形为内螺纹管12和外螺纹管13，并将内螺纹管12套装在外螺纹管13内；
b.焊接间隔：然后将平管9置于内螺纹管12和外螺纹管13之间，并将平管9、内螺纹管12和外螺纹管13三者焊接固定，通过平管9将内螺纹沟槽14和外螺纹沟槽15密封形成第二媒质通道3和第一媒质通道5；
c.焊接输入管和输出管：最后分别在第二媒质通道3和第一媒质通道5的前端和末端焊接输入管6和输出管7。

Claims (8)

1.螺纹式热交换结构，其特征在于：包括热交换件（1），所述热交换件（1）的内壁设有螺纹沟槽（2）和间隔（4），所述间隔（4）的一侧与热交换件（1）的内壁紧密贴合，并密封螺纹沟槽（2）形成第一媒质通道（5）；所述间隔（4）的另一侧形成第二媒质通道（3），第一媒质通道（5）两端分别设有输入管（6）和输出管（7）。
2.根据权利要求1所述螺纹式热交换结构，其特征在于：所述热交换件（1）为螺纹管（8），所述螺纹沟槽（2）设置在螺纹管（8）的内壁；所述间隔（4）为平管（9），平管（9）置于螺纹管（8）内部，平管（9）的外壁与螺纹管（8）的内壁紧密贴合并密封螺纹沟槽（2）形成第一媒质通道（5），平管（9）的管道内部为第二媒质通道（3）。
3.根据权利要求1所述螺纹式热交换结构，其特征在于：所述热交换件（1）为螺纹片（10），所述螺纹沟槽（2）设置在螺纹片（10）的表面，所述间隔（4）为平片（11），平片（11）紧密覆盖在螺纹片（10）的表面，并密封螺纹沟槽（2）形成第一媒质通道（5）；所述平片（11）的表面为第二媒质通道（3）。
4.根据权利要求1所述螺纹式热交换结构，其特征在于：所述热交换件（1）为内螺纹管（12）和外螺纹管（13），所述间隔（4）为平管（9），所述螺纹沟槽（2）分为内螺纹沟槽（14）和外螺纹沟槽（15），所述内螺纹沟槽（14）设置在内螺纹管（12）的外壁，外螺纹沟槽（15）设置在外螺纹管（13）的内壁；内螺纹管（12）置于外螺纹管（13）内，平管（9）紧密贴合置于内螺纹管（12）与外螺纹管（13）之间，并分别密封内螺纹沟槽（14）形成第二媒质通道（3）和密封外螺纹沟槽（15）形成第一媒质通道（5）。
5.根据权利要求4所述螺纹式热交换结构，其特征在于：所述第二媒质通道（3）和第一媒质通道（5）的两端均分别设有输入管（6）和输出管（7）。
6.一种根据权利要求2所述螺纹式热交换结构的成型工艺，其特征在于，包括下述步骤：
a.成型螺纹件：首先将工件进行滚压式水胀成型加工，在工件的内壁水胀成型出螺纹沟槽（2），使工件成型为螺纹管（8）；
b.焊接间隔：然后将平管（9）套装并焊接在螺纹管（8）内，通过平管（9）将螺纹沟槽（2）密封形成第一媒质通道（5）；
c.焊接输入管和输出管：最后在第一媒质通道（5）的前端和末端分别焊接输入管（6）和输出管（7）。
7.一种根据权利要求3所述螺纹式热交换结构的成型工艺，其特征在于，包括下述步骤：
a.成型螺纹件：首先将工件进行滚压式水胀成型加工，在工件的表面水胀成型出螺纹沟槽（2），使工件成型为螺纹片（10）；
b.焊接间隔：然后将平片（11）完整覆盖在螺纹片（10）的上方，并将平片（11）与螺纹片（10）焊接固定，通过平片（11）将螺纹沟槽（2）密封形成第一媒质通道（5）；
c.焊接输入管和输出管：最后在第一媒质通道（5）的前端和末端分别焊接输入管（6）和输出管（7）。
8.一种根据权利要求4所述螺纹式热交换结构的成型工艺，其特征在于，包括下述步骤：
a.成型螺纹件：首先分别将两个工件进行滚压式水胀成型加工，在两个工件的内壁和外壁分别水胀成型出内螺纹沟槽（14）和外螺纹沟槽（15），使两个工件分别成形为内螺纹管（12）和外螺纹管（13），并将内螺纹管（12）套装在外螺纹管（13）内；
b.焊接间隔：然后将平管（9）置于内螺纹管（12）和外螺纹管（13）之间，并将平管（9）、内螺纹管（12）和外螺纹管（13）三者焊接固定，通过平管（9）将内螺纹沟槽（14）和外螺纹沟槽（15）密封形成第二媒质通道（3）和第一媒质通道（5）；
c.焊接输入管和输出管：最后分别在第二媒质通道（3）和第一媒质通道（5）的前端和末端焊接输入管（6）和输出管（7）。
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