CN217818297U - 一种集成式热管换热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种集成式热管换热器，包括外壳和安装在外壳中的换热组件；换热组件包括竖向平行设置的若干个微通道热管和用于固定微通道热管的热管固定板，微通道热管为板式的铝扁管，铝扁管中注有空气和导热液；高温废气经微通道热管冷却，并将热量传递给微通道热管，微通道热管内部孔道的导热液受热蒸发在孔道内向上移动将热量传递到微通道热管上部冷风通道，洁净冷风经过进风口，即可被微通道热管上部加热，从而实现了定型机等机器的废热回收；无需泵提供动能即可实现热交换，且换热器中导热液充注量少，利用空气与导热液配合提高换热效果，从而有效降低了换热器的能耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及换热器，具体为一种集成式热管换热器。
背景技术
目前印染行业、化工、家用、商用使用换热器主要以管翅式换热器或微通道扁管换热器为主，管翅式换热器或微通道扁管换热器具有生产工艺简单、换热性能好、成本低等优势被广泛采用。
但是，无论是管翅式换热器或微通道扁管换热器均有以下不足之处：
(1)换热器内部要充注介质(如制冷剂、导热油、水、乙醇等)，介质通过外加驱动力驱动在换热器内部流动，实现热量转移，存在介质损耗量大，不环保等问题。
(2)现有换热器需要压缩泵等提供外加的动能才能实现介质流动，进而进行热交换，在收集部分热源的同时能耗过高，经济性不佳。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单的集成式热管换热器，具有换热介质充注量少、换热性能高、低能耗的优点。
为实现该目的，本实用新型采用如下方案：
一种集成式热管换热器，包括外壳和安装在外壳中的换热组件；所述外壳前后两侧开放在外壳中形成风道，所述换热组件包括竖向平行设置的若干个微通道热管和用于固定微通道热管的热管固定板，相邻微通道热管之间预留过风通道，热管固定板水平设置在外壳中将外壳内部空间分隔成上下两部分，上部空间作为冷风通道，下部空间作为热风通道；所述微通道热管为板式的铝扁管，铝扁管中开设有两端封闭的孔道，孔道中注有空气和导热液，微通道热管位于上部空间的管体外部连接有翅片。
通过采用上述技术方案，外壳高于热管固定板的部分与热管固定板形成洁净冷风进风口，外壳低于热管固定板的部分与热管固定板形成热风出风口，使用时，定型机等机器排出的高温废气自出风口经过热风通道，高温废气即可经微通道热管冷却，并将热量传递给微通道热管，微通道热管内部孔道的导热液受热蒸发在孔道内向上移动将热量传递到微通道热管上部冷风通道内；通入定型机等机器的洁净冷风经过进风口，在冷风通道内即可被微通道热管加热，从而实现了定型机等机器的废热回收；
且微通道热管竖直设置，孔道内还通有空气，由于热气上升，冷气下降的原理，使得微通道热管中热气更易传导至位于热管固定板上方冷风通道内，微通道热管中的冷气更易传导至位于热管固定板下方的热风通道内，进而进一步增强了换热器的换热效果。
如此，换热器即可无需泵提供动能即可实现热交换，且换热器中导热液充注量少，利用空气与导热液配合提高换热效果，从而有效降低了换热器的能耗。
进一步，所述外壳中沿风道延伸方向排布有多组换热组件。
进一步，相邻两个换热组件的微通道热管沿水平方向错开布置。
进一步，所述翅片为连接在相邻微通道热管之间的水平翅片。
进一步，所述翅片为竖向截面为连续S型的型材，包括若干水平翅片和连接上下相邻水平翅片的竖片，竖片与一侧微通道热管紧密贴合。
翅片S型型材，连接上下相邻水平翅片的竖片与一侧微通道热管紧密贴合，增强了翅片与微通道热管之间的连接，从而进一步增强微通道热管的换热效果，进而增强换热器的换热效果。
翅片为S型型材，相邻两个竖片分别与不同微通道热管贴合，使得相邻的两个微通道热管能够同时均匀受热，从而降低由于各微通道热管受热不均匀而对换热器的换热效果产生影响的可能。
进一步，所述外壳一侧壁上连接有用于冲刷相邻微通道热管之间过风通道的自清洁水管。
进一步，所述自清洁水管包括设置在外壳外部的自清洁主管，和与自清洁主管相连并伸入热风通道内的若干自清洁支管，各自清洁支管布位于相邻换热组件之间，各清洁支管上正对两侧换热组件中各过风通道均设置有喷水口。
通过采用上述技术方案，自清洁支管即可对相邻微通道热管之间过风通道进行喷淋，实现了降尘降温的效果，进一步实现换热器的自清洁效果。
进一步，所述外壳底部连接有与外壳内部连通的锥形收集区，锥形收集区设置有自清洁排污口。
通过采用上述技术方案，定型机等机器的高温废气经过微通道热管冷却后，其中杂质即可落至锥型收集区，之后落在锥型收集区的杂质即可在重力作用下沿锥型收集区侧壁的倾斜趋势滑至自清洁排污口，实现自清洁排污。
进一步，所述铝扁管为直型、S型或其它异型结构。
进一步，所述铝扁管、翅片、热管固定板使用钎焊炉焊接为一体结构。
综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：
通过竖直设置的微通道热管以及微通道热管内部注有空气和导热液的孔道，孔道内空气与导热液配合能够提高微通道热管的换热效果，使得换热器即可无需泵提供动能即可实现热交换，有效降低了换热器的能耗。
本实用新型的换热器具有导热液充注量少、换热性能高、生产工艺简单、节约原材料、不需要泵提供动能就能完成热交换的特点，换热器仅由外壳、铝扁管，翅片，热管固定板组成，整体结构简单，结构紧凑。本实用新型充分利用热管热阻小、导热系数高的特点，从而适合化工行业或类似用途作为换热器的使用，特别是印染行业定型机高温废气的废热回收。
本实用新型的换热器不要翅片也能达到换热目的，但本实用新型不排斥使用翅片进一步增大换热面积，从而提高本实用新型的换热效果。在热管固定板上错位排列多组换热组件来满足不同产品的使用需求。可以是2组或者3组或者是1‥…N根排列。
铝扁管、翅片、热管固定板使用钎焊炉焊接成一体增加了表面积提高换热能力。
本实用新型换热器还具有制作工艺简单，换热系数高，材料节约，结构可靠等优点。
附图说明
图1是本实用新型的立体结构示意图；
图2是换热组件结构示意图；
图3是图2中A部的局部放大图；
图4是换热组件的俯视图；
图5是本实用新型的主视图；
图6是图5中A-A向剖视图；
图中：1-自清洁主管，2-外壳，3-微通道热管，4-热管固定板，5-翅片，6-自清洁排污口，7-自清洁支管，8-喷水口，9-孔道。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
本申请实施例公开了一种集成式热管换热器。参照图1、图2和图3，热管换热器包括外壳2和安装在外壳2中的换热组件；外壳2前后两侧开放并在外壳2中形成风道，换热组件包括竖向平行设置的若干个微通道热管3和用于固定微通道热管3的热管固定板4，相邻微通道热管3之间预留有过风通道，热管固定板4水平设置在外壳2中将外壳2内部空间分隔成上下两部分，上部空间作为冷风通道，下部空间作为热风通道；
微通道热管3为板式的铝扁管，铝扁管中开设有两端封闭的孔道9，孔道9中注有空气和导热液，微通道热管3位于上部空间的管体外部连接有翅片5；且铝扁管、翅片5、热管固定板4使用钎焊炉焊接为一体结构，其中铝扁管为直型、S型或其它异型结构。
以此，外壳2高于热管固定板4的部分与热管固定板4形成洁净冷风进风口，外壳2低于热管固定板4的部分与热管固定板4形成热风出风口，使用时，定型机等机器排出的高温废气自出风口经过热风通道，高温废气即可经微通道热管3冷却，并将热量传递给微通道热管3，微通道热管3内部孔道9的导热液受热蒸发在孔道9内向上移动将热量传递到微通道热管3上部冷风通道内；通入定型机等机器的洁净冷风经过进风口，在冷风通道内即可被微通道热管3加热，从而实现了定型机等机器的废热回收；
且微通道热管3竖直设置，孔道9内还通有空气，由于热气上升，冷气下降的原理，使得微通道热管3中热气更易传导至位于热管固定板4上方冷风通道内，微通道热管3中的冷气更易传导至位于热管固定板4下方的热风通道内，进而进一步增强了换热器的换热效果。
如此，换热器即可无需泵提供动能即可实现热交换，且换热器中导热液充注量少，利用空气与导热液配合提高换热效果，从而有效降低了换热器的能耗。
参照图2、图3和图4，外壳2中沿风道延伸方向排布有多组换热组件，且相邻两个换热组件的微通道热管3沿水平方向错开布置。翅片5水平设置在相邻微通道热管3之间，且翅片5为竖向截面为连续S型的型材，包括若干水平翅片和连接上下相邻水平翅片的竖片，竖片与微通道热管3紧密贴合。
如此，多组换热组件中的微通道热管3沿水平方向错开布置，使得微通道热管3能够与经过的气体充分接触，从而进一步提高换热器的换热效果；翅片5竖直截面为连续S型型材，连接上下相邻水平翅片的竖片与一侧微通道热管3紧密贴合，增强了翅片5与微通道热管3之间的连接，从而进一步增强微通道热管3的换热效果，进而增强换热器的换热效果；
且翅片5竖直截面为连续S型型材，即可使得相邻两个竖片分别与不同微通道热管3贴合，从而使得相邻的两个微通道热管3能够同时均匀受热，进而降低由于各微通道热管3受热不均匀而对换热器的换热效果产生影响的可能。
参照图5和图6，外壳2底部连接有与外壳2内部连通的锥形收集区，锥形收集区底部设置有自清洁排污口6，且外壳2与锥型收集区一体成型。
外壳2一侧壁上连接有用于冲刷相邻微通道热管3之间过风通道的自清洁水管，自清洁水管包括设置在外壳2外部的自清洁主管1，和与自清洁主管1相连的若干清洁支管，且自清洁支管7伸入热风通道内，各自清洁支管7布位于相邻换热组件之间，各清洁支管上正对两侧换热组件中各过风通道均设置有喷水口8。
如此，定型机等机器的高温废气经过微通道热管3冷却后，其中杂质即可落至锥型收集区，之后落在锥型收集区的杂质即可在重力作用下沿锥型收集区侧壁的倾斜趋势滑至自清洁排污口6，实现自清洁排污；自清洁支管7即可对相邻微通道热管3之间过风通道进行喷淋，实现了降尘降温的效果，被自清洁支管7喷淋后的杂质即可随着淋液在重力作用下落至锥型收集区，进而沿锥型收集区侧壁的倾斜趋势滑至自清洁排污口6，进一步实现换热器的自清洁效果。
本申请实施例一种集成式热管换热器的实施原理为：使用时，定型机等机器排出的高温废气自出风口经过热风通道，高温废气即可经微通道热管3冷却，并将热量传递给微通道热管3，微通道热管3内部孔道9的导热液受热蒸发在孔道9内向上移动将热量传递到微通道热管3上部冷风通道内；通入定型机等机器的洁净冷风经过进风口，在冷风通道内即可被微通道热管3加热，从而实现了定型机等机器的废热回收；
由于微通道热管3竖直设置，且孔道9内还通有空气，由于热气上升，冷气下降的原理，使得微通道热管3中热气更易传导至位于热管固定板4上方冷风通道内，微通道热管3中的冷气更易传导至位于热管固定板4下方的热风通道内，进而进一步增强了换热器的换热效果；
水平设置在相邻微通道热管3之间的翅片5的竖直截面为连续S型型材，连接上下相邻水平翅片的竖片与一侧微通道热管3紧密贴合，增强了翅片5与微通道热管3之间的连接，从而进一步增强微通道热管3的换热效果，进而增强换热器的换热效果；且翅片5竖直截面为连续S型型材，即可使得相邻两个竖片分别与不同微通道热管3贴合，从而使得相邻的两个微通道热管3能够同时均匀受热，进而降低由于各微通道热管3受热不均匀而对换热器的换热效果产生影响的可能；
定型机等机器的高温废气经过微通道热管3冷却后，其中杂质即可落至锥型收集区，并在重力作用下沿锥型收集区侧壁的倾斜趋势滑至自清洁排污口6，实现自清洁排污；且自清洁支管7能够对相邻微通道热管3之间过风通道进行喷淋，被自清洁支管7喷淋后的杂质即可随着淋液在重力作用下落至锥型收集区，进而沿锥型收集区侧壁的倾斜趋势滑至自清洁排污口6，进一步实现换热器的自清洁效果，实现了热风通道的降尘降温；
如此，换热器即可无需泵提供动能即可实现热交换，且换热器中导热液充注量少，利用空气与导热液配合提高换热效果，从而有效降低了换热器的能耗。
本实用新型集成式热管换热器制造工艺包括如下步骤：
①、铝扁管原材料通过自动矫直切断设备矫直加工，矫直加工方式为冷加工，矫直速度15～90m/min；
②翅片5原材料通过翅片5成型设备挤压成型成半成品待用；
③热管固定板4采用1～5(mm)板材按照铝扁管尺寸冲孔、加工成半成品待用；
④工装装配步骤；步骤①中的扁管安装固定在步骤③板孔里面，步骤②翅片5通过模具摆入①和①两扁管之间用工装固定待钎焊。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种集成式热管换热器，其特征在于：包括外壳(2)和安装在外壳(2)中的换热组件；所述外壳前后两侧开放在外壳中形成风道，所述换热组件包括竖向平行设置的若干个微通道热管(3)和用于固定微通道热管(3)的热管固定板(4)，相邻微通道热管(3)之间预留过风通道，热管固定板(4)水平设置在外壳(2)中将外壳内部空间分隔成上下两部分，上部空间作为冷风通道，下部空间作为热风通道；所述微通道热管(3)为板式的铝扁管，铝扁管中开设有两端封闭的孔道，孔道中注有空气和导热液，微通道热管(3)位于上部空间的管体外部连接有翅片(5)。
2.根据权利要求1所述的集成式热管换热器，其特征在于：所述外壳(2)中沿风道延伸方向排布有多组换热组件。
3.根据权利要求2所述的集成式热管换热器，其特征在于：相邻两个换热组件的微通道热管(3)沿水平方向错开布置。
4.根据权利要求1-3任一项所述的集成式热管换热器，其特征在于：所述翅片(5)为连接在相邻微通道热管(3)之间的水平翅片。
5.根据权利要求4所述的集成式热管换热器，其特征在于：所述翅片(5)为竖向截面为连续S型的型材，包括若干水平翅片和连接上下相邻水平翅片的竖片，竖片与一侧微通道热管(3)紧密贴合。
6.根据权利要求5所述的集成式热管换热器，其特征在于：所述外壳(2)一侧壁上连接有用于冲刷相邻微通道热管(3)之间过风通道的自清洁水管。
7.根据权利要求6所述的集成式热管换热器，其特征在于：所述自清洁水管包括设置在外壳(2)外部的自清洁主管(1)，和与自清洁主管(1)相连并伸入热风通道内的若干自清洁支管(7)，各自清洁支管(7)布位于相邻换热组件之间，各清洁支管(7)上正对两侧换热组件中各过风通道均设置有喷水口(8)。
8.根据权利要求7所述的集成式热管换热器，其特征在于：所述外壳(2)底部连接有与外壳内部连通的锥形收集区，锥形收集区设置有自清洁排污口(6)。
9.根据权利要求8所述的集成式热管换热器，其特征在于：所述铝扁管为直型或S型。
10.根据权利要求8所述的集成式热管换热器，其特征在于：所述铝扁管、翅片、热管固定板(4)使用钎焊炉焊接为一体结构。
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