[發明專利]一種具有內外涵道的波紋盤管結構的熱交換器

有效

• 申請號: 200910090107.9
• 申請日: 2009-07-27
• 公開（公告）號: CN101619944A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: 呂新民;杜海濤;陳姚建平
• 申請（專利權）人: 北京鶴華安吉電子技術研究所
• 主分類號: F28D7/10
• 分類號: F28D7/10;F28F9/22;F25B39/02;C25B1/02
• 代理公司: 北京理工大學專利中心
• 代理人: 張利萍

技術領域

本發明涉及一種熱交換器，特別適用于液體、氣體、氣液混合物的散熱或 制冷，可用于化工、建筑等領域。

背景技術

目前，熱交換器大多采用翅片式散熱片，翅片式散熱片的排列大多為平行 式排列，此排列形式占用空間大，并且散熱片的材質較厚，重量大，導熱性能 差，散熱速度慢，管路長，彎曲半徑小，流體阻力大，容易泄漏，制造工藝復 雜，制造成本較高，如CN2463756Y等公開的熱交換器。CN2752664Y公開 了一種具有內外螺紋的金屬盤管結構的散熱器，其盤管結構為“口”型或“L” 型，金屬管間設有卡式換熱片，為了提高散熱效率，多采用不銹鋼導管/螺 紋管上加裝散熱翅片組裝而成，但無論是這種盤管結構熱交換器還是翅片式 散熱器的傳統熱交換器器，當用于某些封閉設備或場所，所在空間(如機箱 等)無主動空氣流速，熱交換效率低，并且若所在空間(如機箱內)有對溫 度敏感的元件，則容易造成故障。

此外前述結構通常不具有耐腐蝕性，為了防腐蝕，上述類型熱交換器多 采用不銹鋼導管上加裝散熱翅片組裝而成，或是加裝防腐蝕內管，影響了散 熱效率并且需要壓鑄工藝，制造成本高。如申請號為02212926.X復合式散 熱器。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出一種具有內外涵道的波紋盤管結構的熱交換 器，具有熱交換效率高、結構工藝簡單、重量輕、一體化等特點，并且進行熱 交換后的盤管中的流體介質的溫度均勻，可用于氣體、液體、氣液混合物質的 熱交換。并且當波紋盤管采用耐腐蝕材料時，該熱交換器可用于具有腐蝕性流 體介質的熱交換。

本發明所述一種具有內外涵道的波紋盤管結構的熱交換器，可以根據不同 需求互為轉換，對流體介質和空氣進行熱交換以達到加熱或者制冷的用途。

本發明所述一種具有內外涵道的波紋盤管結構的熱交換器，由進口，出口， 波紋管、整流罩、內環套筒、外環套筒、風扇、支架組成。

所述波紋管、整流罩、內環套筒、外環套筒、風扇、支架均置于外環套筒 內；波紋管內壁和外壁均為不平坦的波紋狀表面；波紋管通過固定于內環套筒 外壁上的支架螺旋式環繞于內環套筒的外壁，內環套筒的外壁與波紋管之間的 空隙形成內環涵道，波紋管與外環套筒之間的空隙形成外環涵道；在外環套筒 的筒壁上開有進口和出口分別與波紋管的兩端密封連通；整流罩具有圓錐型流 線結構；風扇位于外環套筒內，高于整流罩的頂點；單個整流罩的邊緣與內環 套筒的邊緣緊密相連，形成具有圓錐流線形結構的腔體；

所述整流罩和內環套筒的材料包括但不限于導熱介質。

當具有兩個整流罩時，所述兩個整流罩分別與內環套筒的上下邊緣緊密相 連，形成兩端具有圓錐流線形結構的封閉腔體。

作為優選，所述內環套筒和外環套筒的軸線在同一直線上。

作為優選，當風扇數量為一個時，風扇位于外環套筒內出口所處的一端； 當風扇數量為兩個或兩個以上時，采用串聯或并聯的結構放置于外環套筒內出 口所處的一端。

當風扇數量為兩個或兩個以上時，還可以采用串聯或并聯的結構分別放置 于外環套筒內的兩端，并且保持風向一致。

作為優選，單個風扇或多個風扇采用串聯結構時，風扇軸線與外環套筒的 軸線在同一直線上。

一種具有內外涵道的波紋盤管結構的熱交換器，其工作方式為：當待進行 熱交換的流體介質由進口流入波紋管，在具有波紋結構的管壁內形成紊流，通 過波紋管的管壁與波紋管外的內外涵道中的空氣進行熱交換，風扇將內外涵道 中的空氣排至外環套筒外，流體介質通過在波紋管中螺旋式流動熱交換后從出 口排出。

當本熱交換器用于具有腐蝕性的流體介質與空氣的熱交換時，所述進 口、出口具有防腐蝕內壁，所述波紋管的材質具有耐腐蝕性。所述進口、出口 內壁材質包括但不限于不銹鋼或碳鋼，所述波紋管的材質包括但不限于不銹鋼 或碳鋼。

本發明利用風扇和內環套筒、整流罩加速外環套筒內空氣流動，排出熱交 換后的內外涵道中的空氣，整流罩的結構使涵道內熱對流更為流暢，散熱性能 更好。同時使得本散熱器的結構具有一體化和模塊化的特點，便于安裝和攜帶。