CN112361848B - 一种换热器及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换热器及其安装方法，所述换热器包括底座，所述底座上方安装有管架组，两个所述管架组之间从上到下依次排列有若干个散热管，每个所述散热管表面钎焊有若干翅片；所有散热管中位于同一侧的任意两个散热管的端口通过连接器连通，使得所有散热管一一连接成相通的整体。本发明通过改进了翅片的结构及更改了散热管的连接结构，使热交换效率更进一步的提升，具有很高的市场推广性以及应用性。

Description

一种换热器及其安装方法

技术领域

本发明涉及换热器组件技术领域，具体涉及一种换热器的结构及其安装方法。

背景技术

换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器，换热器的应用非常广泛，如日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝汽器和航天火箭上的油冷却器等，都是换热器。它还广泛应用于化工、石油、动力、原子能等工业部门。它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。

现阶段，换热器的翅片结构存在散热性能不佳的问题，同时，换热器的安装和设置的不合理，也影响了换热器的工作效率，进而影响了换热器的能量利用率，不利于节能减排理念的推行，且会增加使用成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提出了一种换热器，提高散热效率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种换热器，其特征是，包括两个并列安装的管架组，两个所述管架组上方设置有防护板；

两个所述管架组之间从上到下依次排列有若干个散热管，每个所述散热管表面钎焊有若干组翅片；

位于最上层的一个散热管的其中一端口连通进液口，位于最下层的一个散热管的其中一端连通出液口，所有散热管中位于同一侧的任意两个散热管的端口通过连接器连通，使得所有散热管一一连接成相通的整体。

进一步的，所述管架组安装在底座上，管架组上方设置有防护板；所述底座包括支撑架，所述支撑架下方设置有底架，所述底架下方设置有减震装置。

进一步的，所述翅片包括两个背靠背设置的月牙形翅片。

进一步的，所述翅片包括两个背靠背设置的月牙形翅片，且两个月牙形翅片中间还设置有圆形散热片。

进一步的，所述月牙形翅片的边缘为两条同圆心不同半径的内圆弧和外圆弧组成。

进一步的，所述外圆弧为45°弧，内圆弧为90°弧；或者，外圆弧为22.5°弧，内圆弧为45°弧。

进一步的，所述散热管为间隔交叉方式连接。

进一步的，所述散热管为从中间向外扩展的方式连接。

进一步的，所述散热管为从上到下依次连续方式连接。

相应的，本发明提供了一种根据上述换热器的安装方法，包括：

将两管架组并列安装；

将若干个散热管从上到下依次安装于两管架组之间；

将连接器依次安装在同一侧的任意两个散热管的两端，并保证每个散热管均已连接，使得所有散热管相通成为一个整体；

连接进液口至最上层散热管的一侧端口，连接出液口至最下层散热管的一侧端口。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过采用新的散热管连接方式以及新的翅片结构，达到了更好的热交换效率，具有很高的市场推广性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有描述中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动力的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为本发明的一种翅片的结构示意图；

图3为本发明的翅片的另一种的结构示意图；

图4为本发明的翅片的第三种作为对比的结构示意图；

图5为本发明的一种翅片弧度的结构示意图；

图6为本发明的另一种翅片弧度的结构示意图；

图7为本发明的连接器与散热管的安装方式示意图；

图8为本发明的连接器与散热管的另一种安装方式示意图；

图9为本发明的连接器与散热管的常用安装方式示意图；

图中：1、换热器；2、底座；201、支撑架；202、底架；203、减震装置；3、管架组；4、防护板；5、进液口；6、出液口；7、散热管；8、翅片；801、内圆弧；802、外圆弧；9、连接器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

在本发明专利的描述中，需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

在本发明专利的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明专利的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明专利中的具体含义。

本发明的一种换热器，如图1所示，所述换热器1包括底座2，所述底座2上并列安装有两个管架组3，两个所述管架组3之间从上到下依次排列有若干个散热管7，每个所述散热管7表面钎焊有若干组翅片8；

位于最上层的一个散热管的其中一端口连通进液口5，位于最下层的一个散热管的其中一端连通出液口6，所有散热管中位于同一侧的任意两个散热管的端口通过连接器9连通，使得所有散热管7一一连接成相通的整体。

优选的，两个所述管架组3上方设置有防护板4，由于换热器的翅片端部的强度比较弱，人员或者机器运转时会造成翅片端部倒片，此时设置防护板4可以有效避免翅片因外部力的影响出现倒片(损坏，变形)的情况，从而使换热器可以顺利的正常使用。

优选的，所述底座2包括支撑架201，所述支撑架201下方设置有底架202，所述底架202下方设置有减震装置203。参见图1所示，底架202下方两端设置有两个减震装置203，此减振装置203可采用现有技术中橡胶材质的减震器，此处就是在底架202下方设置两个减震器，达到减震效果使换热器不受力，以增强其使用寿命。

实施例一：

所述散热管7的个数为奇数，所述进液口5、出液口6的方位位于换热器1的不同侧。

实施例二：

所述散热管7的个数为偶数，所述进液口5、出液口6的方位位于换热器1的相同侧。

实施例三：

如图2-图4所示，每组翅片8中部开有与换热管7相同直径的孔，每个换热管上贯穿多组翅片，再在翅片8与换热管7的接缝处钎焊而成。

翅片的结构包括多种，现有技术中常用的翅片形状，参见图4所示，翅片是一个“类椭圆形”的单一翅片，且中间没有圆形散热片。图4的结构是除图2、图3外第三种作为对比的结构。

为了提高翅片的散热效果，本发明对翅片的结构进行改进：

如图2所示，所述翅片8为外抛物线组合式结构，即每组翅片8包括两个背靠背设置的月牙形翅片，且在两个月牙形翅片中间添加有圆形散热片。

实施例四：

与实施例三不同的是，所述翅片8的外抛物线组合式结构，如图3所示，即每组翅片8由两个背靠背的月牙形翅片构成，但是两个月牙形翅片中间没有圆形散热片。

实施例五：

在本发明实施例中，翅片为两个背靠背的月牙形翅片组成一个翅片组，两个月牙形翅片结构相同，所述月牙形翅片的边缘为两条同圆心不同半径的弧线组成，位于外侧的弧线称为内圆弧801，位于内侧的弧线称为外圆弧802。

如图5所示，所述翅片8的外圆弧为半径6.5cm的45°弧，内圆弧为半径3.5cm的90°弧。

实施例六：

与实施例五不同的是，如图6所示，所述翅片8的外圆弧802为半径12.8cm的22.5°弧，内圆弧801为半径6.5cm的45°弧。

此处的半径值是依据实验中翅片上下间距5cm计算而来的，若是翅片上下间距改变，半径值也会改变，但各圆弧的度数不改变。

实施例七：

所有散热管7一一连接成相通的整体。但是各个散热管7之间的连通方式可以不同。如图7所示，所述散热管为间隔交叉方式连接，图7中从上到下总共十层散热管，第一层散热管的左端连通进液口，第一层散热管连通第三层散热管，第三层散热管连通第五层散热管，依次类推，连通到最下面奇数层散热管时再返回连通第二层散热管，第二层散热管连通第四层散热管，依次类推，直至连通第十层散热管，第十层散热管的左端连通出液口。也可以总结为先连通奇数层再连通偶数层散热管。

实施例八：

与实施例七不同的是，如图8所示：所述散热管7为从中间向外扩展的方式连接，图8中从上到下总共十层散热管，第一层散热管的左端连通进液口，第一层散热管连通第六层散热管，第六层散热管连通第五层散热管，第五层散热管连通第七层散热管，依次类推，直至第二层散热管连通第十层散热管，第十层散热管的左端连通出液口。从连通的形状看是从中间逐渐向外的环绕方式。

实施例九：

与实施例七不同的是，如图9所示：所述散热管7为从上到下依次连续方式连接。此是常用安装方式，图9中从上到下总共十层散热管，第一层散热管的左端连通进液口，第一层散热管连通第二层散热管，第二层散热管连通第三层散热管，依次类推，直至第九层散热管连通第十层散热管，第十层散热管的左端连通出液口。从连通的形状看是从上向下的蛇形方式。

具体的，所述换热器的安装方法，包括：

(a)安装时，首先将底座2安装完成，然后将两管架组3安装在底座2上；

(b)将散热管7依次安装于管架组3上，管架组3预设有安装孔；散热管的两端穿过安装孔固定在两个管架组上。

(c)将防护板4安装于管架组3的顶部；

(d)将连接器9依次安装在散热管7的两端，并保证每个散热管7均已连接，使得所有散热管7相通成为一个整体；

(e)连接进液口5至最上层散热管的一侧端口，连接出液口6至最下层散热管的一侧端口。

本装置经过对比实验，得出如下表所示：

表一：实施例三和实施例四中的设备，在同等散热管数量及同等散热管大小、长度、同等连接方式的情况下进行测定：

注：上表所述的翅片厚度为：翅片间两端最远距离。

由此可见，采用外抛物线组合式结构的中间还设置有圆形散热片的翅片，热交换速率最好。

表2：实施例五与实施例六中设备，在同等散热管数量及同等散热管大小、长度、同等连接方式的情况下进行测定：

由此可见，采用外圆弧半径12.8cm的22.5°弧，内圆弧为半径6.5cm的45°弧的翅片热交换效率最好。因为采用这种结构的翅片表面弯曲度更小，更为平滑，则受到的风阻更小，可以充分地实现气液换热的效果。

表3：实施例七、实施例八、实施例九中设备，在同等散热管数量及同等散热管大小、长度的情况下进行测定：

由此可见，当选用间隔交叉方式连接，热交换速率最佳。因为采用间隔交叉的连接方式可在短时间内实现上中下部分都得到加热的目的，使加热从一开始就很均匀，而在相同时间内采用从中间逐渐向外的环绕方式只能实现中心部分的加热，采用从上向下的蛇形方式只能实现上半部分的加热。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种换热器，其特征是，包括两个并列安装的管架组；

两个所述管架组之间从上到下依次排列有若干个散热管，每个所述散热管表面钎焊有若干组翅片；

位于最上层的一个散热管的其中一端口连通进液口，位于最下层的一个散热管的其中一端连通出液口，所有散热管中位于同一侧的任意两个散热管的端口通过连接器连通，使得所有散热管一一连接成相通的整体；

所述管架组安装在底座上，管架组上方设置有防护板；所述底座包括支撑架，所述支撑架下方设置有底架，所述底架下方设置有减震装置；

所述翅片包括两个背靠背设置的月牙形翅片；

所述翅片包括两个背靠背设置的月牙形翅片，且两个月牙形翅片中间还设置有圆形散热片；

所述月牙形翅片的边缘为两条同圆心不同半径的内圆弧和外圆弧组成；

所述外圆弧为45°弧，内圆弧为90°弧；或者，外圆弧为22.5°弧，内圆弧为45°弧；

所述散热管为间隔交叉方式连接；

或所述散热管为从中间向外扩展的方式连接；

或所述散热管为从上到下依次连续方式连接。

2.根据权利要求1所述一种换热器的安装方法，其特征是，包括：

将两管架组并列安装；

将若干个散热管从上到下依次安装于两管架组之间；

将连接器依次安装在同一侧的任意两个散热管的两端，并保证每个散热管均已连接，使得所有散热管相通成为一个整体；

连接进液口至最上层散热管的一侧端口，连接出液口至最下层散热管的一侧端口。

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