CN108627034A - 一种多通路平行分流的热交换器 - Google Patents
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Abstract
一种多通路平行分流的热交换器，利用2个以上汇流室集中汇流，保持需要的流体流量与路径。金属管道外面无间隙串挂多片垂直于管路并相互平行的散热片，本设计的有益效果是；多条管路平行分流可有效降低管内层流热阻，利用两个以上汇流室集中汇流可保持较大的流体流量，细小的圆形管道承压较高使产品应用范围有效扩展到低、中、高压应用场合。
Description
技术领域
本设计涉及一种热交换器，尤其是热交换器内部与外部以流动的气、液为介质实施内外热交换的热交换器。
背景技术
目前，公知的热交换器；例如汽车水箱类型的热交换器，它是用多条断面为矩形的导流管分别并联导通于汇流室、用多束导流管与多个汇流室串联可实现流体转向与流体的进入与输出。相邻两导流管外壁之间焊接有金属散热片，这种方式的优点是可以通过较大的流体流量，缺点是所能承受的流体压力很小，不适合在中高压范围（0.5-3Mpa）使用。
另外一种有代表性的结构是在空调上使用的盘管式热交换器，它的结构是多条圆形 管道平行排列，管道两端由专用弯头将管道依次焊接成一条流体通路，金属管道外面无间隙串挂多片垂直于管路并相互平行的散热片用于增加换热面积，散热片间距依靠散热片与管道配合孔上的翻边高度控制。这种方式的优点是承压高。缺点是；为了保证足够的流体流量所用金属管直径较大，由于管内流体的层流效应，只有贴近管壁的流体能迅速实现热交换，管道越粗越接近管道中心的流体换热效率越低，管路长流体阻力大，流体流量受限制。
发明内容
本设计的目的是提供一种多通路平行分流的热交换器，它不仅能能应用于大流量的中高压场合而且能有效的克服内部流体的层流效应实现比较高的热交换效率。
本设计的目的是这样实现的：用多条小直径管并联平行分流代替空调类换热器中的单管，利用多束管与数个汇流室依次串联组成一条流体通路，管道外面无间隙串挂多片垂直于管道并相互平行的散热片。在平行排列的散热片上还特别设置有多个与散热片平面呈100-120度角的小翅片，利用小翅片的高度控制散热片之间的间距。设置不同的导流管长度、导流管数量、散热片的长宽和数量以及汇流水室的数量，可以满足不同的热交换面积。
由于采取上述设计方案使换热器获得汽车水箱类型换热器具有大流量的平行分流的优点，也实现了空调类换热器的耐中高压而且能有效克服管路的层流效应。 小直径导流管与散热片无间隙 配合使导热效率很高。
与汽车水箱及空调类盘管换热器比较；同样的热交换能力可以显著缩小体积，同样的体积时热交换速率与热交换功率会明显加大。因此非常适合要求热交换效能很高的领域；例如电子系统、激光系统等应用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本设计进一步说明。
图1是U形流道热交换器结构原理图。
图2是图1的俯视切面图。
图3是图1的侧面视图。
图4是上下直通I流道热交换器正面视图。
图5是图4的侧面视图。
图6是上下直通流道高压热交换热器正面视图。
图7是图6的侧面视图。
图8是散热片与导流管装配及利用小翅片实现散热片间隔的局部切面视图。
图9是图8的俯视图，表达小翅片在散热片上的形成结构，
图中（1）汇流室、（2）汇流室、、（3）汇流室托盘、（4）汇流室、（5）安装架、（6）导流管、（7）散热片、（8）管接头、（9）高压汇流管、（10）高压封头、(11)垂直翅片。
具体实施方式
在图1中；汇流室（1）（2）、焊接固定在上部汇流室托盘（3）上，两汇流室构成相互独立的流体输入与输出腔。汇流室托盘（3）的底部设置有可以配合导流管的安装孔，见图2。在上下汇流室托盘（3）之间垂直安装有多根相互平行的金属导流管（6），导流管（6）分成左右两束上部分别导通两个汇流室，导液管下部导通于下部汇流室托盘（3）与汇流室（4）形成的腔体。该腔体可以实现流体转向。
汇流室（1）、（2）的开口部位扣在汇流室托盘（3）凹腔部位，边沿与汇流室托盘（3）的底面密封焊接。在汇流室（1）、（2）壳体上面分别焊接有一个管接头（8），管接头内孔与汇流室内腔导通。
汇流室（4）与汇流室托盘（3）的底面密封焊接，使汇流室托盘（3）与汇流室（4）之间形成的空腔成为一个汇流腔体，该腔体用于实现流体的转向。
在导流管（6）的外圆上按一定间隔、无间隙安装有一定数量的矩形金属散热片（7），散热片（7）的平面与导流管垂直。
导热流体由汇流水室上面的任一个管接头充入，经过导流管（6），在汇流室（4）汇流后再流向另一个汇流室，并经管接头导出，这就形成U形流道热交换器的结构。当设置5个汇流室时就可以实现W型流道结构。
在图4所示的实施例中，上下汇流室（4）分别与上下汇流室托盘（3）焊接，使汇流室托盘与汇流室形成一个独立的腔体，在上下汇流室（4）壳体上面分别焊接有一个管接头（8），管接头内孔与汇流水室（4）内腔导通。
导热流体由任一个汇流室（4）上面的管接头（8）充入，经过导流管（6），在另一个汇流室（4）汇流后，再经焊接其上的管接头导出。这样就构成了本发明所述的上下直通流道热交换器的结构。图5是图4的侧面视图。
图6是可耐受中高压力的热交换器结构示意图，图7是图6 的侧面视图。上下两根呈镜像设置的金属管是高压汇流管（9）。多根、多排金属管（6）的两端分别与上下高压汇流管（9）导通并焊接。在高压汇流管（9）的两端焊接有高压封头（10）。高压封头（10）被设置为凸面结构有利于耐高压。在上下高压汇流管上分别焊接有一个管接头（8）用于导热流体的引入与排出。
根据热交换场合的需求可以设置两根以上的高压汇流管 用于满足不同的流体流量与流体路径，例如U、W型流体路径。
图8、图9所示； 为了加强热交换效率，在散热片（7）的平面上特别设置有 多个与散热片呈100度—120度角的小翅片（11）。用于克服流体通过多层散热片间隙时产生的层流效应。小翅片是用散热片本身材料经冲压翻出，同时起到保持散热片安装间距的作用。
Claims (3)
1.一种由导流管连通汇流室、在导流管上设置有散热片的热交换器，其特征是:多条导流管平行并联导通焊接于汇流室，多束管与多个汇流室依次串联成一条流体通路，管道外面无间隙固定多片垂直于管道并相互平行的散热片。
2.由权利要求1所述的一种热交换器其特征是在平行排列的散热片上设置有多个与散热片平面呈100-120度角的小翅片，小翅片的高度决定散热片的间距。
3.由权利要求1所述的一种热交换器其特征是设置不同的导流管长度、导流管数量、散热片的长宽和数量以及导流管束串联汇流水室的数量，可满足不同的流体流量与流体路径，实现不同的热交换面积
由权利要求1所述的一种热交换器其特征是；汇流室可以由2个以上金属圆管与球形封头构成的高压水室。
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