CN108534586A - 一种螺旋翅片管及包含其的kl型翅片热交换器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种螺旋翅片管及包含其的KL型翅片热交换器，涉及热交换技术领域。所述翅片管包括：管体；以及螺旋缠绕于所述管体外侧的螺旋型翅片，所述翅片包括向远离所述管体方向延伸的本体部，以及由所述本体部的靠近所述管体的一端弯折延伸形成的弯折部；所述弯折部的内侧表面与所述管体的外侧表面结合固定。该翅片管及热交换器通过将翅片和管体结合部位设计成KL型使得翅片和管体结合部分更加紧密，增大了翅片和管体的接触面积，解决了翅片和管体结合部位的热交换瓶颈问题。

Description

一种螺旋翅片管及包含其的KL型翅片热交换器
技术领域
本发明涉及热交换技术领域。更具体地，涉及一种螺旋翅片管及包含其的KL型翅片热交换器。
背景技术
制冷行业为了提高热交换器的热交换效率，以达到提高整机热交换效率，降低能耗等目的，在行业中会采取各种形式的热交换器，翅片热交换器是其中一种热交换器。
由于翅片热交换器采用翅片螺旋缠绕在管体上，从而增大热交换面积及缩小整体热交换器体积来提高整体的热交换效率，目前这种热交换器翅片和管体的接触紧密度和接触面积是该热交换器的瓶颈所在。为了解决该问题的瓶颈，一般采用两种方式。
一、将翅片预先压制成波浪状，在缠绕过程中，翅片与管体接触部分按照波浪形状进一步压缩褶皱，形成翅片缠绕内圈，压缩后的波浪和管体接触高度就是翅片接触部分面积，翅片外圈延伸，基本将波浪拉平。
二、将翅片预先折成L型，其中L型翅片短边绕在管体上，为了能够绕成螺旋形状，将外圈翅片压薄，外圈翅片延伸至足以缠绕在管体上，这种结构能够增大翅片和管体的接触面积，并且缠绕的紧密，减少了翅片和管体接触瓶颈对整体热交换效率的影响。
上述两种方法都不同程度上解决了热交换的瓶颈问题，但解决的不彻底，翅片和管体结合部位仍是热交换的瓶颈所在，该问题是行业中的技术难题，急需解决。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种螺旋翅片管，通过将翅片和管体结合部位设计成L型结构，使得翅片和管体结合部分更加紧密，增大了翅片和管体的接触面积，解决了翅片和管体结合部位的热交换瓶颈问题。
本发明的第二个目的在于提供一种包含上述螺旋翅片管的KL型翅片热交换器。
本发明的第三个目的在于提供一种KL型翅片热交换器的制作方法。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
根据本发明的第一个目的，本发明提供一种螺旋翅片管，所述翅片管包括：管体；以及螺旋缠绕于所述管体外侧的螺旋型翅片，所述翅片包括向远离所述管体方向延伸的本体部，以及由所述本体部的靠近所述管体的一端弯折延伸形成的弯折部；所述弯折部的内侧表面与所述管体的外侧表面结合固定。
优选地，所述管体的外侧表面为波浪形结构。
优选地，所述管体外侧表面的波浪形结构沿管体的外侧表面周向设置。
优选地，所述弯折部的内侧表面形成有与所述管体外侧表面对应贴合的波浪形结构。
优选地，所述弯折部的内侧表面为平直结构，与管体的外侧表面之间形成有过风通道。
优选地，所述管体的内侧表面为波浪形结构。
优选地，所述本体部至少包括靠近所述管体的截面厚度相等的部分，以及截面厚度由靠近所述管体的方向向远离所述管体的方向逐渐缩小的部分。
优选地，两相邻翅片本体部的间距不小于两相邻翅片之间的弯折部的长度。
优选地，两相邻翅片本体部的间距等于两相邻翅片之间的弯折部的长度。
根据本发明的第二个目的，本发明还提供一种KL型翅片热交换器，包括：如上所述的螺旋翅片管，所述螺旋翅片管为KL型；以及用于固定翅片管的固定支架。
根据本发明的第三个目的，本发明还提供一种如上所述的KL型翅片热交换器的制作方法，首先将管路或管路与翅片接触的部位加工成波浪形，翅片与管路接触的部位折成L状，将翅片的外边缘挤压延伸，使翅片螺旋弯曲，并同时将上述成型后的翅片同步缠绕在螺旋管路上；翅片管形成后先弯折成平面蛇形弯，并在所需部位安装固定支架，然后将上述蛇形弯二次弯曲，形成所需的形状，最后安装固定底板等附件。
本发明的有益效果如下：
本发明提供的螺旋翅片管和KL型翅片热交换器，其管体外侧表面设计成波浪形结构，极大地增加了管体的外侧表面积，管体的外侧表面与翅片的接触面积也随之增加，使得翅片管和翅片热交换器的热交换性能得到大大提升。同时，本发明通过将翅片和管体的结合部位设计成L型翅片结构，使得翅片和管体的结合部分更加紧密，并且增大了翅片和管体的接触面积，从而有效解决了翅片和管体结合的瓶颈难题。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出本发明螺旋翅片管的纵截面结构示意图。
图2示出图1A处的局部放大图。
图3示出本发明螺旋翅片管的横截面结构示意图。
图4示出本发明螺旋翅片管的结构示意图。
图5示出本发明螺旋翅片热交换器的结构示意图。
附图标记说明：1、螺旋翅片管；11、管体；111、外侧表面；112、内侧表面；12、翅片；121、本体部；122、弯折部；2、固定支架。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
翅片热交换器的翅片和管体的接触紧密度和接触面积是该热交换器的瓶颈所在，为了解决该问题，本发明提供一种KL型翅片管和包含其的KL型翅片热交换器，通过将翅片和管体结合部位设计成KL型结构，使得翅片和管体结合部分更加紧密，增大了翅片和管体的接触面积，解决了翅片和管体结合部位的热交换瓶颈问题。
具体地，结合附图进行详细说明。一方面，本发明首先提供一种KL型翅片管，如附图1-4所示，图1示出本发明KL型翅片管的纵截面结构示意图；图2示出图1A处的局部放大图；图3示出本发明KL型翅片管的横截面结构示意图；图4示出本发明KL型翅片管的结构示意图。
所述KL型翅片管1为卷层结构，包括：管体11，所述管体11的管体外侧表面111为波浪形；以及螺旋缠绕于管体11外侧的翅片12，所述翅片12包括配合呈L型的本体部121和弯折部122，所述本体部121的远离所述管体11的一侧经挤压延伸，其横截面厚度逐渐减小；所述弯折部122与管体11的外侧表面111螺旋缠绕结合。
本发明的管体11管体外侧表面111设计成波浪形状，极大地增加了管体11管体的外侧表面111面积，管体11管体的外侧表面111与翅片12的接触面积随之增加，使得翅片管1热交换性能大大提升。同时，本发明通过将翅片12和管体11管体的结合部位设计成KL型翅片结构，使得翅片12和管体11管体结合部分更加紧密，并且增大了翅片12和管体11管体的接触面积，从而有效解决了翅片和管体结合的瓶颈难题。
在以上设计的基础上，优选地，所述弯折部122的与所述管体11接触部位的形状与波浪形的管体11管体外侧表面111相吻合，即弯折部122的与所述管体11接触部位也设计成波浪形，可以与波浪形的管体11管体外侧表面111紧密接触和匹配，进一步增加了管体11管体的外侧表面111与翅片12的接触面积，提升热交换效率。在制作过程中，翅片12弯折部122和管体11管体的接触部分被管体11管体外侧表面111的波浪摁压变形，形成和管体外侧表面111相同的波浪形。当然，翅片12弯折部122上的波浪形也可以通过其它方法制成，在这里不做具体的限制。
进一步地，所述管体11的管体内侧表面112也设计成波浪形，波浪形的管体内侧表面可以影响管体内制冷剂的流动。在本优选的实施例中，所述管体11内外侧表面的波浪形均沿管体11管体的轴向方向延伸，这种设计可以使得管体11内的制冷剂在管体内部流动的过程中形成紊流，从而进一步提高制冷剂与管体及翅片的热传递效果，采用该结构的翅片管1制作的热交换器的热交换性能也被大大提升。本领域技术人员可以理解的是，制作过程中，通常在加工波浪形的管体11管体外侧表面111时，管体内侧表面112同时也自然形成相应的波浪形，可以节约生产成本，简化生产工艺。
为了使翅片12的弯折部122与管体11管体外侧表面111紧密充分接触，优选地，相邻翅片12本体部121的间距不小于两相邻翅片12之间的弯折部122的长度。进一步优选地，当相邻翅片12本体部121的间距等于两相邻翅片12之间的弯折部122的长度，此时翅片12的弯折部122完全覆盖管体11管体的外侧表面111，不留间隙，进一步增加了管体11管体的外侧表面111与翅片12的接触面积，提升热交换效率。
为使翅片能够螺旋缠绕于所述管体的外侧表面111，所述翅片12本体部121必须经过挤压延伸以形成螺旋弯曲所需的螺旋形状。如图2所示，翅片12本体部121可以在远离所述管体11的一侧被挤压延伸，也可以选择整体挤压延伸，即本体部121横截面厚度沿径向方向从内圆周到外圆周逐渐减小。
另一方面，本发明还提供一种KL型翅片热交换器，如附图5所示。图5示出本发明KL型翅片热交换器的结构示意图，该热交换器包括如上所述的KL型翅片管1，以及用于固定翅片管1的固定支架2，固定支架2可以防止翅片管1发生变形。该热交换器由于采用了本发明提供的KL型翅片管，因此其热交换性能得到大幅度提升，解决了目前热交换器普遍存在的翅片和管体结合部位的热交换瓶颈问题。
此外，本发明还提供一种如上所述的KL型翅片热交换器的制作方法，首先将管路或管路与翅片接触的部位加工成波浪形，翅片与管路接触的部位折成L状，将翅片的外边缘挤压延伸，使翅片螺旋弯曲，并同时将上述成型后的翅片同步缠绕在螺旋管路上；翅片管形成后先弯折成平面蛇形弯，并在所需部位安装固定支架，然后将上述蛇形弯二次弯曲，形成所需的形状，最后安装固定底板等附件。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种螺旋翅片管，其特征在于，所述翅片管(1)包括：
管体(11)；以及
螺旋缠绕于所述管体(11)外侧的螺旋型翅片(12)，所述翅片(12)包括向远离所述管体(11)方向延伸的本体部(121)，以及由所述本体部(121)的靠近所述管体(11)的一端弯折延伸形成的弯折部(122)；所述弯折部(122)的内侧表面与所述管体(11)的外侧表面结合固定。
2.根据权利要求1所述的螺旋翅片管，其特征在于，所述管体(11)的外侧表面(111)为波浪形结构，所述波浪形结构沿管体(11)的外侧表面(111)周向设置。
3.根据权利要求2所述的螺旋翅片管，其特征在于，所述弯折部(122)的内侧表面形成有与所述管体(11)外侧表面(111)对应贴合的波浪形结构。
4.根据权利要求2所述的螺旋翅片管，其特征在于，所述弯折部(122)的内侧表面为平直结构，与管体(11)的外侧表面(111)之间形成有过风通道。
5.根据权利要求1所述的螺旋翅片管，其特征在于，所述管体(11)的内侧表面(111)为波浪形结构，所述波浪形结构沿管体(11)的内侧表面(112)周向设置。
6.根据权利要求1所述的螺旋翅片管，其特征在于，所述本体部(121)至少包括靠近所述管体(11)的截面厚度相等的部分，以及截面厚度由靠近所述管体(11)的方向向远离所述管体(11)的方向逐渐缩小的部分。
7.根据权利要求1所述的螺旋翅片管，其特征在于，两相邻翅片(12)本体部(121)的间距不小于两相邻翅片(12)之间的弯折部(122)的长度。
8.根据权利要求7所述的螺旋翅片管，其特征在于，两相邻翅片(12)本体部(121)的间距等于两相邻翅片(12)之间的弯折部(122)的长度。
9.一种KL型翅片热交换器，其特征在于，包括：
如权利要求1所述的螺旋翅片管(1)，所述螺旋翅片管(1)为KL型；以及用于固定翅片管(1)的固定支架(2)。
10.一种如权利要求9所述的KL型翅片热交换器的制作方法，其特征在于，首先将管路或管路与翅片接触的部位加工成波浪形，翅片与管路接触的部位折成L状，将翅片的外边缘挤压延伸，使翅片螺旋弯曲，并同时将上述成型后的翅片同步缠绕在螺旋管路上；翅片管形成后先弯折成平面蛇形弯，并在所需部位安装固定支架，然后将上述蛇形弯二次弯曲，形成所需的形状，最后安装固定底板等附件。
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