本發(fā)明屬于熱交換部件技術領域，具體涉及一種高翅片熱交換管，應用于諸如氣-氣、氣-液和氣-油之類的強化換熱場合。

背景技術：

前述高翅片熱交換管的典型的但并非限于的使用例子如城市供熱，利用高溫熱空氣或燃氣將管內的水加熱，并且在熱水鍋爐（圓形的商用熱水鍋爐）的應用甚為普遍。

在公開的中國專利文獻中不乏關于熱交換管的技術信息，略以例舉的如cn1092327c（混合制冷劑用傳熱管）、cn2365635y（傳熱管）、cn2539948y（斷續(xù)齒內螺紋無縫高效傳熱管）、cn100365369c（蒸發(fā)器熱交換管）、cn102425972a（一種熱交換管）和cn103063072a（一種熱交換管）等等。在國外專利文獻中也可見諸熱交換管的技術信息，如jp2003287392a、jp2005121238a和us5896660a，等等。

前述的高翅片熱交換管是指翅片高度為5-15mm的翅片管，其翅片的形狀有多種不同的表現(xiàn)形式，例如美國專利us2667337公開的波紋形繞片管由金屬圓管和螺紋狀翅片組成，翅片上形成有波紋，波紋從外緣向內延伸一段距離且寬度和深度漸漸減小直至消失。該專利方案提供的波紋形繞片管至少存在以下三點欠缺：其一，由于螺旋狀的翅片是通過焊接方式結合到管體外壁上的，因而存在翅片與管體分離之虞，使用的耐久性和壽命無法滿足業(yè)界之預期；其二，由于翅片與管體之間的焊點部位會增大接觸熱阻，因而會嚴重影響換熱性能或稱換熱效果；其三，由于是分體式結構，經(jīng)制作后才將翅片與管體構成一體的，因而工序步驟多、制作時間長、制作質量難控制并且制作效率低，不利于工業(yè)化放大生產(chǎn)；又，中國專利cn2144290y推薦的“高效翅片傳熱管”是在傳熱管的內外表面均軋制螺旋狀溝槽，并且在對應于管體外表面的螺旋狀溝槽內壓焊翅片帶形成高翅片，毫無疑問，該專利同存前述us2667337的欠缺；及，cn2657824y提供的“一種高翅片換熱管制作裝置”僅能加工出平直形的高翅片，然而平直形的高翅片對于換熱效果之改善幾乎不具積極意義；還，美國專利us4337824教導的“一種復合翅片管”是利用三輥軋機在管體外軋制出高度為2.8mm的翅片以及在管內壁軋制出螺旋狀波紋槽，由于翅片為直翅并且翅片高度小于5mm，因而不足以體現(xiàn)期望的換熱效果。此外，cn2740988y（熱交換器用銅合金無縫高翅片管）雖然翅片高度可達20mm，但翅片為平直形，故同存us4337824之不足。

從某種意義上講，由于cn201034432y公告的“高翅片熱交換管”能以軋制方式在管體的外壁上直接以螺旋狀態(tài)朝著管體的軸線方向延伸并且向兩交替偏移而構成波紋狀的外翅片，因而能彌補前述屬于高翅片熱交換管范疇的專利的欠缺，并且相對于在先公開的專利如wo03/050467a1、us2003/0094272a1特別是相對于在后公開的專利如cn20124699y（冷庫及蒸發(fā)式冷凝器專用鋁合金多翅片管）、cn203824399u（一種鍋爐蒸發(fā)器用整體型螺旋翅片管）、cn205049036u（鋁制翅片管）和cn205300345u（縱向開孔型翅片管）仍具有拔萃的技術效果。

但是，包括cn201034432y在內的前述專利存在因難以改變空氣流向（方向）而影響交換效率的通弊，而熱交換效率的高低直接關系到能源消耗的大小，即與節(jié)能與否密切相關，下面將要介紹的技術方案便是在這種背景下產(chǎn)生的。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務在于提供一種有助于將翅片與管體構成一體結構而藉以消除管體與螺旋翅片的翅根之間的接觸熱阻、有利于誘導氣流改變方向并使氣流產(chǎn)生良好的擾動效應而藉以提高熱交換效率并體現(xiàn)節(jié)能的高翅片熱交換管。

本發(fā)明的任務是這樣來完成的，一種高翅片熱交換管，包括管體以及由管體上的材料朝管體的半徑方向延展并且在管體的外表面繞管體呈螺旋狀態(tài)循著管體的軸線方向延伸而成的與管體構成為一體的螺旋翅片，特征在于在所述螺旋翅片上形成有螺旋翅片第一折展翼和螺旋翅片第二折展翼，該螺旋翅片第一、第二折展翼的折展方向相同并且螺旋翅片第一、第二折展翼之間由圓弧過渡翅片過渡，各兩相鄰的螺旋翅片第一折展翼之間的空穴構成為螺旋翅片第一折展翼氣流腔，而各兩相鄰的螺旋翅片第二折展翼之間的空穴構成為螺旋翅片第二折展翼氣流腔，螺旋翅片第一折展翼氣流腔同時與螺旋翅片的螺旋翅片槽以及圓弧過渡翅片的圓弧過渡翅片槽相通，螺旋翅片第二折展翼氣流腔同時與所述螺旋翅片槽以及所述圓弧過渡翅片槽相通，其中：螺旋翅片第一折展翼的第一折展翼弦的弦長是與螺旋翅片第二折展翼的第二折展翼弦的弦長相等的，并且第一、第二折展翼弦弦長以及圓弧過渡翅片的弧長三者之和占所述螺旋翅片的圓周長的五分之三至二分之一。

在本發(fā)明的一個具體的實施例中，所述螺旋翅片第一折展翼以及所述螺旋翅片第二折展翼的折展程度占所述螺旋翅片的高度的三分之一至二分之一，所述螺旋翅片的螺距為2.5-5mm。

在本發(fā)明的另一個具體的實施例中，所述螺旋翅片的高度是指自螺旋翅片的翅頂至翅根之間的距離。

在本發(fā)明的又一個具體的實施例中，自所述螺旋翅片的翅頂至翅根之間的距離為15-25mm。

在本發(fā)明的再一個具體的實施例中，在所述的螺旋翅片第一折展翼中，后一螺旋翅片第一折展翼在保持與前一螺旋翅片第一折展翼非接觸的狀態(tài)下伸展至前一螺旋翅片第一折展翼的上方；在所述螺旋翅片第二折展翼中，后一螺旋翅片第二折展翼在保持與前一螺旋翅片第二折展翼的狀態(tài)下伸展至前一螺旋翅片第二折展翼的上方。

在本發(fā)明的還有一個具體的實施例中，所述的螺旋翅片第一折展翼以及所述的螺旋翅片第二折展翼在所述螺旋翅片上的折展角度為90°。

在本發(fā)明的更而一個具體的實施例中，所述的第一折展翼弦與所述的第二折展翼弦之間形成有一夾角。

在本發(fā)明的進而一個具體的實施例中，所述的夾角的度數(shù)為82-88°。

在本發(fā)明的又更而一個具體的實施例中，所述的夾角的度數(shù)為85°。

在本發(fā)明的又進而一個具體的實施例中，所述管體為銅管。

本發(fā)明提供的技術方案的技術效果在于：其一，由于螺旋翅片由管體上的材料朝管體的半徑方向延展并且在管體的外表面繞管體的圓周方向呈螺旋狀態(tài)循著管體的軸線方向延伸形成與管體一體結構，因而管體與螺旋翅片的翅根之間不會產(chǎn)生接觸熱阻；其二，由于在螺旋翅片上形成有螺旋翅片第一、第二折展翼，由各兩相鄰螺旋翅片第一折展翼之間的空穴構成為螺旋翅片第一折展翼氣流腔以及由各兩相鄰螺旋翅片第二折展翼之間的空穴構成為螺旋翅片第二折展翼氣流腔，因而有利于誘導氣流改變方向并對氣流產(chǎn)生良好的擾動作用，既可提高熱交換效率，又能體現(xiàn)節(jié)能；其三，當在使用狀態(tài)下將本發(fā)明設置于鍋爐或類似的供熱設施中，可使氣流呈復數(shù)個s形的形態(tài)流動，進而提高熱交換效率以及節(jié)省能耗。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的實施例結構圖。

圖2為圖1的正視圖。

圖3為圖1的橫斷面示意圖。

圖4為本發(fā)明的應用例示意圖。

具體實施方式

為了能夠更加清楚地理解本發(fā)明的技術實質和有益效果，申請人在下面以實施例的方式作詳細說明，但是對實施例的描述均不是對本發(fā)明方案的限制，任何依據(jù)本發(fā)明構思所作出的僅僅為形式上的而非實質性的等效變換都應視為本發(fā)明的技術方案范疇。

請參見圖1至圖3，示出了由銅管充當?shù)墓荏w1以及由管體1上的材料朝管體1的半徑方向延展并且在管體1的外表面繞管體1的圓周方向呈螺旋狀態(tài)同時循著管體1的軸線方向延伸而成的與管體1構成為一體的螺旋翅片2。由于螺旋翅片2在管體1上的形成方式屬于現(xiàn)有技術，即由軋制方式實現(xiàn)，因而申請人不再贅述。

作為本發(fā)明提供的技術方案的技術要點：在前述螺旋翅片2上形成有螺旋翅片第一折展翼21和螺旋翅片第二折展翼22，該螺旋翅片第一、第二折展翼21、22的折展方向相同并且螺旋翅片第一、第二折展翼21、22之間由圓弧過渡翅片23過渡，各兩相鄰的螺旋翅片第一折展翼21之間的空穴構成為螺旋翅片第一折展翼氣流腔211，而各兩相鄰的螺旋翅片第二折展翼22之間的空穴構成為螺旋翅片第二折展翼氣流腔221，螺旋翅片第一折展翼氣流腔211同時與螺旋翅片2的螺旋翅片槽24以及圓弧過渡翅片23的圓弧過渡翅片槽231相通，螺旋翅片第二折展翼氣流腔221同時與前述螺旋翅片槽24以及前述圓弧過渡翅片槽231相通，其中：螺旋翅片第一折展翼21的第一折展翼弦212的弦長是與螺旋翅片第二折展翼22的第二折展翼弦222的弦長相等的。

在本實施例中，前述的第一、第二折展翼弦212、222弦長以及圓弧過渡翅片23的弧長三者之和占前述螺旋翅片2的圓周長的五分之三，但也可以是二分之一。

在本實施例中，前述螺旋翅片第一折展翼21以及前述螺旋翅片第二折展翼22折展程度占前述螺旋翅片2的高度的三分之一，但也可以是二分之一，螺旋翅片2的螺距優(yōu)選為2.5-5mm，較好地為3-4.5mm，最好為4mm，本實施例選擇4mm。

前述螺旋翅片2的高度是指自螺旋翅片2的翅頂至翅根之間的距離，而自前述螺旋翅片2的翅頂至翅根之間的距離優(yōu)選為15-25mm，較好地為18-25mm，更好地為20-24mm，最好為22mm，本實施例選擇22mm。

在前述的螺旋翅片第一折展翼21中，后一螺旋翅片第一折展翼在保持與前一螺旋翅片第一折展翼非接觸的狀態(tài)下（兩者之間保持有隙縫）伸展至前一螺旋翅片第一折展翼的上方；在前述螺旋翅片第二折展翼22中，后一螺旋翅片第二折展翼在保持與前一螺旋翅片第二折展翼的狀態(tài)下（兩者之間保持有隙縫）伸展至前一螺旋翅片第二折展翼的上方。

在本實施例中，前述的螺旋翅片第一折展翼21以及前述的螺旋翅片第二折展翼22在前述螺旋翅片2上的折展角度為90°，即呈水平折展。

由圖3所示，前述的第一折展翼弦212與前述的第二折展翼弦222之間形成有一夾角α，該夾角α的度數(shù)優(yōu)選為82-88°，最好為85°，本實施例選擇85°。

請參見圖4，示出了與燃氣鍋爐配套的箱體3，本發(fā)明的管體1按圖4所示的狀態(tài)設置在箱體3的燃燒室31（也可稱“換熱燃燒室”）內，由燃燒器32產(chǎn)生的高溫空氣以圖4所示的箭頭狀態(tài)在復數(shù)根本發(fā)明高翅片熱交換管的管外流動，將流經(jīng)管體1的管腔11內的水加熱。燃燒器32燃燒產(chǎn)生的煙氣由排煙管33排出。

在上述過程中，高溫熱空氣在途經(jīng)螺旋翅片槽24、螺旋翅第一、第二折展翼氣流腔211、221以及圓弧過渡翅片槽231的過程中會受到良好的擾動，從而提高熱交換效率。申請人將本發(fā)明結構與已有技術如cn201034432y作了對比，本發(fā)明結構可提高換熱效率20-30%。

綜上所述，本發(fā)明提供的技術方案彌補了已有技術中的缺憾，順利地完成了發(fā)明任務，如實地兌現(xiàn)了申請人在上面的技術效果欄中載述的技術效果。