[發明專利]旋流擾動裝置及換熱管結構

有效

• 申請號: 202110256879.6
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN112944959B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 馮家杰;李麗霞;宋美琪
• 申請（專利權）人: 格力電器（武漢）有限公司;珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: F28D7/10
• 分類號: F28D7/10;F28F13/12
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 譚玲玲

本發明提供了一種旋流擾動裝置及換熱管結構，旋流擾動裝置用于安裝在換熱管結構內，換熱管結構包括第一管和穿設在第一管內的第二管；第一管與第二管之間形成環形流路供第一流體流動；第二管供第二流體流動；第一流體與第二流體的溫度不同；旋流擾動裝置包括相對固定的第一旋流組件和第二旋流組件；第一旋流組件穿設在第一管內且套設在第二旋流組件外，第二旋流組件套設在第二管外與第二管可拆卸地連接；第一旋流組件外為第一外螺紋，第二旋流組件外為第二外螺紋，將環形流路分隔為位于第一外螺紋和第一旋流組件之間的第一螺旋流道和位于第二外螺紋和第二旋流組件之間的第二螺旋流道，以解決現有技術中具有旋流器的換熱管中流動壓降過大的問題。

技術領域

本發明涉及換熱管領域，具體而言，涉及一種旋流擾動裝置及換熱管結構。

背景技術

換熱管作為換熱設備的核心元件，換熱設備的實際換熱性能總是受到換熱管的材料物性及形狀結構的影響。為了強化管內的換熱效果，較常見的做法是利用旋流擾動的管內流動模式。流體流經旋流器后，形成強烈的渦旋流動，以減薄邊界層厚度并促進管內傳熱傳質，對管壁還能起到一個強勁的沖刷作用，從而減少管道內壁面的水垢的形成，減少換熱的阻礙。

現有技術中換熱管的旋流擾動形式中，利用螺紋，增加了換熱管內的流體的流動路徑，使換熱面積增大，有效提高了換熱管的換熱效率，改善了換熱管的換熱效果和提高了換熱管結構一體化的可靠性。

但是，為了能穩定維持旋流的擾動，往往旋流器都會貫穿于整個換熱管設置，制造旋流器的材料成本也比較大，其造成的流動壓降就會比較大，管道壓降顯著增大，因此存在強化傳熱的同時，必然伴隨著流動阻力造成的能量額外損耗。另外，由于離心力的驅使，大部分的旋流擾動都集中在管道外壁區域，內部區域的傳熱傳質現象并不顯著，甚至在局部區域形成流動換熱的“死區”，造成旋流換熱分布不均勻。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種旋流擾動裝置及換熱管結構，以解決現有技術中的具有旋流器的換熱管中流動壓降過大的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種旋流擾動裝置，用于安裝在換熱管結構內，換熱管結構包括第一管和穿設在第一管內的第二管；第一管與第二管之間間隔布置，以形成環形流路，用于供第一流體流動；第二管用于供第二流體流動；第一流體的溫度與第二流體的溫度不相同；旋流擾動裝置包括：第一旋流組件和第二旋流組件，第一旋流組件與第二旋流組件之間的位置相對固定；第一旋流組件穿設在第一管內，第一旋流組件套設在第二旋流組件外，第二旋流組件套設在第二管外且與第二管之間可拆卸地連接；其中，第一旋流組件的外側具有第一外螺紋，第二旋流組件的外側具有第二外螺紋，以將環形流路分隔為位于第一外螺紋和第一旋流組件之間的第一螺旋流道和位于第二外螺紋和第二旋流組件之間的第二螺旋流道。

進一步地，第一旋流組件的長度小于第一管的長度；和/或第一旋流組件的長度大于第二旋流組件的長度。

進一步地，旋流擾動裝置還包括連接組件，第一旋流組件套設在連接組件外，連接組件套設在第二管外，第一旋流組件通過連接組件與第二管連接。

進一步地，第一旋流組件包括開設有第一通孔的第一旋流器，第一旋流器套設在連接組件的外部；第一外螺紋位于第一旋流器的外周面上；第二旋流組件包括開設有第二通孔的第二旋流器，第二旋流器套設在第二管的外周面上；第二外螺紋位于第二旋流器外周面上。

進一步地，第一旋流組件包括位于第一旋流器的延伸方向的兩端的兩個第一擋圈，兩個第一擋圈均套設在連接組件的外部；連接組件上設置有分別用于安裝兩個第一擋圈的兩個第一卡槽，兩個第一卡槽與兩個第一擋圈一一對應地設置，以將第一旋流器固定在連接組件上；第二旋流組件包括分別位于第二旋流器的延伸方向的兩端的兩個第二擋圈，兩個第二擋圈均套設在第二管的外部，第二管上設置有分別用于安裝兩個第二擋圈的兩個第二卡槽，兩個第二卡槽與兩個第二擋圈一一對應地設置，以將第二旋流器固定在第二管上。