[實(shí)用新型]熱交換器結(jié)構(gòu)改良

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920220344.8
• 申請(qǐng)日: 2009-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN201527210U
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡敬賢;張始偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 奇鋐科技股份有限公司
• 主分類號(hào): F28F1/40
• 分類號(hào): F28F1/40
• 代理公司: 北京挺立專利事務(wù)所 11265
• 代理人: 葉樹明

技術(shù)領(lǐng)域

一種熱交換器結(jié)構(gòu)改良，特別是涉及一種可產(chǎn)生渦流、提高紊流強(qiáng)度，擴(kuò)展熱交換器內(nèi)設(shè)扭旋片管流熱傳強(qiáng)化的流場(chǎng)雷諾數(shù)有效范圍，借以提高傳統(tǒng)平滑面式扭旋片的熱傳強(qiáng)化效果的熱交換器結(jié)構(gòu)改良。

背景技術(shù)

目前的熱交換器為了更進(jìn)一步提升管流的熱傳強(qiáng)化能力與熱性能系數(shù)并延長(zhǎng)能有效提升熱傳系數(shù)的雷諾數(shù)范圍，會(huì)在熱交換器的管體內(nèi)設(shè)扭旋片元件，或在螺旋波浪管內(nèi)放置連續(xù)的扭旋片，或?qū)⑴ばO(shè)置在多邊形管內(nèi)，或是設(shè)置多根扭旋片在一根管道之中。

傳統(tǒng)平滑面式的扭旋片無法借由提高紊流強(qiáng)度(Turbulent?intensity)，提升熱傳能力，且傳統(tǒng)平滑面式扭旋片雷諾數(shù)范圍較小。

雷諾數(shù)是流體流動(dòng)中的慣性力和粘性力比值的量度；且所述雷諾數(shù)可視為慣性力和粘性力比值量度；所述雷諾數(shù)亦可視為慣性力和粘滯力之比；當(dāng)雷諾數(shù)較小時(shí)，粘滯力對(duì)流場(chǎng)的影響大于慣性力，流場(chǎng)中流速的擾動(dòng)會(huì)因粘滯力而衰減，流體流動(dòng)穩(wěn)定，為層流；反之，若雷諾數(shù)較大時(shí)，慣性力對(duì)流場(chǎng)的影響大于粘滯力，流體流動(dòng)較不穩(wěn)定，流速的微小變化容易發(fā)展、增強(qiáng)，形成紊亂、不規(guī)則紊流流場(chǎng)。

傳統(tǒng)平滑面式的扭旋片1裝設(shè)在熱交換器的管體2中(如第1圖所示)，遂在管體2中導(dǎo)引出一對(duì)渦流3(Swirling?flow)，提供管內(nèi)對(duì)流場(chǎng)的熱傳系數(shù)。

傳統(tǒng)平滑面式的扭旋片1導(dǎo)引的渦流3提供垂直于管體2內(nèi)壁面的流體動(dòng)量，因此對(duì)于層流(Laminar)域的流場(chǎng)具有較佳的熱傳強(qiáng)化效果；但是由于紊流場(chǎng)(Turbulent?flow)本身由于流體具有震蕩現(xiàn)象，因此以具有垂直于管體2內(nèi)壁面的流體動(dòng)量，因此傳統(tǒng)平滑面式的扭旋片1對(duì)紊流場(chǎng)產(chǎn)生的熱傳強(qiáng)化效果較弱。

發(fā)明內(nèi)容

為有效解決上述問題，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種可增加提高熱交換器管體內(nèi)層流和紊流的熱傳導(dǎo)能力和熱性能系數(shù)的熱交換器結(jié)構(gòu)改良。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出一種熱交換器結(jié)構(gòu)改良，包含：一個(gè)管體、一個(gè)導(dǎo)流元件；所述管體具有一個(gè)腔室；該導(dǎo)流元件被設(shè)置于前述腔室內(nèi)，該導(dǎo)流元件具有一個(gè)本體，該本體呈螺旋狀，且所述本體兩側(cè)徑向延伸形成復(fù)數(shù)擾部，該等擾部各自獨(dú)立排列，所述擾部具有一個(gè)自由端用以接觸前述腔室的內(nèi)壁，借以產(chǎn)生鰭片冷卻效應(yīng)，各擾部和本體共同界定有至少一個(gè)導(dǎo)流部；透過所述導(dǎo)流元件的擾部可提高管體內(nèi)層流和紊流的熱傳遞能力和熱性能系數(shù)，借以達(dá)到最好的熱傳效果；本實(shí)用新型具有下列優(yōu)點(diǎn)：

1、提高層流與紊流管流的熱傳能力和熱性能系數(shù)。

2、擴(kuò)展具有熱傳提升效能的雷諾述范圍。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)熱交換器立體剖視圖；

圖2是本實(shí)用新型的立體分解圖；

圖2a是本實(shí)用新型的立體分解局部放大圖；

圖2b是本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例的導(dǎo)流元件立體圖；

圖2c是本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例的導(dǎo)流元件立體圖；

圖3是本實(shí)用新型的立體組合剖視圖；

圖4是本實(shí)用新型的立體組合剖視圖。

圖中：

管體4

腔室41

進(jìn)入端42

出口端43

螺旋流道44

導(dǎo)流元件5

本體51

擾部52

自由端521

間隙空間522

導(dǎo)流部53

流體6

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型的上述目的和其結(jié)構(gòu)與功能上的特性，將依據(jù)所附圖式的較佳實(shí)施例予以說明。

如圖2、2a、2b、3、4所示，本實(shí)用新型熱交換器結(jié)構(gòu)改良，包含：一個(gè)管體4、一個(gè)導(dǎo)流元件5；其中，

該管體4具有一個(gè)腔室41；

所述導(dǎo)流元件5設(shè)置在前述腔室41內(nèi)，該導(dǎo)流元件5具有一個(gè)本體51，該本體51呈螺旋狀，且本體51兩側(cè)徑向延伸形成復(fù)數(shù)擾部52，該等擾部52各自獨(dú)立排列，所述擾部52具有一個(gè)自由端521對(duì)應(yīng)前述腔室41的內(nèi)壁，該擾部52和本體51共同界定有至少一個(gè)導(dǎo)流部53。

所述管體4具有至少一個(gè)進(jìn)入端42和至少一個(gè)出口端43，所述管體4可供流體6由該進(jìn)入端42進(jìn)入所述管體4的腔室41內(nèi)。

前述導(dǎo)流元件5設(shè)置在前述管體4內(nèi)的腔室41中，并由該導(dǎo)流元件5的擾部51接觸該管體4的腔室41的內(nèi)壁，并由該擾部51與前述腔室41共同界定一個(gè)螺旋流道44，前述流體6藉由前述螺旋流道44在前述管體4中產(chǎn)生渦流(Swirling?flow)，提供管體4內(nèi)對(duì)流場(chǎng)的熱傳系數(shù)。