[發明專利]一種集管流通面積逐步變化的換熱器

有效

• 申請號: 201410308568.X
• 申請日: 2013-10-16
• 公開（公告）號: CN104101242A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 仝志輝;劉漢濤
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: F28F1/14
• 分類號: F28F1/14;F28F21/08;F28F19/02;F28F27/00
• 代理公司: 太原華弈知識產權代理事務所 14108
• 代理人: 李毅

本發明是申請號為201310483171.X，發明名稱為“一種內翅片管換熱器”的發明專利的分案申請。

技術領域

本發明屬于換熱器領域，尤其涉及一種供暖用的換熱器。?

背景技術

家庭供暖的終端設備，熱源一般為城市集中供暖、小區自建鍋爐房、家用壁掛爐等，通過熱傳導、輻射、對流把熱量散熱出來，讓居室的溫度得到提升。

換熱器中，目前廣泛的適用翅片管換熱器，通過翅片可以擴大散熱面積，增強換熱效果，但是翅片管的換熱器類型、以及翅片管參數的設定都影響者散熱效果的好壞，而且目前在能源危機的情況下，急需要節約能源，滿足社會的可持續發展，因此需要開發一種新的翅片管，同時需要將翅片管的結構進行優化，使其達到換熱效率最大化，以節約能源，達到環保節能的目的。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種新的直線型封閉式翅片管換熱器。

?為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：一種封閉式結構的翅片管換熱器，包括上集管、下集管和連接上集管和下集管的翅片管，所述翅片管包括圓形基管和第一翅片、第二翅片，第一翅片和第二翅片設置在基管的外部并且第一翅片和第二翅片的延長線相交于基管的圓心所在的基管的中心軸線，第一翅片和第二翅片沿著通過基管中心軸線的第一平面鏡像對稱；所述翅片管包括第三翅片和第四翅片，所述第三翅片、第四翅片沿著第二平面分別與第一翅片和第二翅片鏡像對稱，所述第二平面與第一平面垂直而且經過基管的中心軸線；所述第一翅片和第二翅片之間設置第一連接片，所述第三翅片和第四翅片之間設置第二連接片，第一連接片和第二連接片為圓弧型金屬板；第一翅片、第二翅片與相鄰翅片管的第三翅片和第四翅片形成空間；所述圓弧形金屬板的圓心所在的中心軸線與基管的中心軸線重合；所述基管為直管，所述相鄰的基管的中心軸線互相平行；相鄰基管的第一翅片互相平行。

所述第一翅片和第二翅片之間的夾角為A，第一翅片和第二翅片的長度為L，基管的外半徑為R，沿著基管軸向上的翅片高度H，上述四者的關系滿足如下公式：

Sin(A/2)=a×(L/R)²+b×(L/R)+c，

H/(R×10)=e×Sin(A/2)²-f×Sin(A/2)+h，

其中，A單位為角度，60°<A<110°，

L的尺寸為mm，12mm<L<80mm，

R的單位為mm，10mm<R<80mm，

H的單位為mm，800mm<R<1200mm，

a、b、c、e、f、h為系數，a的范圍為0.04-0.042，b的范圍為0.266-0.28，c的范圍為0.36-0.37，e的范圍為21-23，f的范圍是44-45，h是23-25。

參數的最佳結果為：a為0.0412，b為0.02715，c為0.03628，e為22，f為44.37，h為23.86。

作為一個優選，相鄰基管中心軸線之間的距離為S=d×(L+R)×sin(A/2)，其中d為1.1-1.2。

d的優化結果是1.118。

所述基管和翅片的材料是鋁合金，所述鋁合金的組分的質量百分比如下：3.0%Cu，1.9%Mg，1.6%Ag，0.6%Mn，0.25%Zr，0.3%Ce，0.23%Ti，0.38%Si，其余為Al。

所述基管的管內部設置防腐層，基管的外部涂覆耐磨層，防腐層、基管以及耐磨層的熱膨脹系數依次增加。

所述換熱器還包括控制系統，所述控制系統根據室內溫度控制進入換熱器中水的流速。

所述控制系統包括：溫度傳感器、流量控制器和中央控制器，流量控制器控制進入換熱器的流速；所述溫度傳感器用于測量室內溫度，當室內溫度達到第一溫度時，中央控制器控制流量控制器達到第一流速，當室內溫度達到高于第一溫度的第二溫度時，中央控制器控制流量控制器達到低于第一流速的第二流速，當室內溫度達到高于第二溫度的第三溫度時，中央控制器控制流量控制器達到低于第二流速的第三流速，當室內溫度達到高于第三溫度的第四溫度時，中央控制器控制流量控制器達到低于第三流速的第四流速；當室內溫度達到高于第四溫度的第五溫度時，中央控制器將流量控制器關閉，阻止水進入換熱器。

所述防腐層由如下成分組成：

片狀鋅粉8.3%，氧化鋁為8%，硼酸為7.3%，丙烯酸為0.7%，潤濕分散劑為0.4%，增稠劑為0.15%，消泡劑為0.23%，余量的水。