换热芯组件和换热器的制作方法

[0001]
本实用新型涉及热交换技术领域，特别涉及一种换热芯组件和换热器。


背景技术：

[0002]
随着经济的发展，社会的进步，工厂高能耗源大型设备进行余热回收已经成为必然和社会共识，余热回收设备通常采用换热器通过热交换的方式实现余热回收再利用的功能。相关技术中，换热器中通过在换热管内流通换热气体对换热管外部的气体或者液体冷却或加热，以实现热交换，但是现有的换热管的换热效率低下，换热效果较差。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型的主要目的是提出一种换热芯组件，旨在解决换热效率低下的问题。
[0004]
为实现上述目的，本实用新型提出的换热芯组件，包括换热管和螺旋管芯；所述螺旋管芯设置在所述换热管内，所述螺旋管芯包括主芯和导流件，所述主芯沿所述换热管的轴向方向延伸设置，所述导流件呈螺旋状缠绕在所述主芯的外部。
[0005]
在本实用新型一实施例中，所述导流件与所述换热管过盈配合。
[0006]
在本实用新型一实施例中，所述导流件为弹簧。
[0007]
在本实用新型一实施例中，所述主芯的中心轴线与所述换热管的中心轴线共线设置。
[0008]
在本实用新型一实施例中，所述主芯包括两个不锈钢线体结构，所述两个不锈钢线体结构扭转缠绕设置。
[0009]
在本实用新型一实施例中，所述换热管具有沿轴向设置的入口端和出口端，所述主芯与所述入口端固定连接。
[0010]
在本实用新型一实施例中，所述换热芯组件还包括设置在所述入口端的固定件，所述主芯通过所述固定件与所述换热管连接。
[0011]
在本实用新型一实施例中，所述主芯靠近所述入口端的一端设有连接环，所述固定件插设于所述连接环，且所述固定件与所述换热管的入口端部相抵持。
[0012]
在本实用新型一实施例中，在沿所述换热管的轴向方向上，所述导流件靠近所述入口端的端部与所述主芯靠近所述入口端的端部间隔设置。
[0013]
为实现上述目的，本实用新型还提供一种换热器，包括上述的换热芯组件；该换热芯组件，包括换热管和螺旋管芯；所述螺旋管芯设置在所述换热管内，所述螺旋管芯包括主芯和导流件，所述主芯沿所述换热管的轴向方向延伸设置，所述导流件呈螺旋状缠绕在所述主芯的外部。
[0014]
本实用新型技术方案通过在换热管内设置螺旋管芯，该螺旋管芯包括沿换热管轴向设置的主芯和缠绕在主芯上的导流件，该导流件呈螺旋状设置，以对进入到换热管内的气体起到扰流作用，使得换热管内的气体由规则的层流状态变成湍流状态，从而使得换热管内的气流更加充分地与换热管的管壁接触，以达到提高换热效率的效果。
附图说明
[0015]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0016]
图1为本实用新型换热芯组件一实施例的结构示意图；
[0017]
图2为本实用新型实施例中螺旋管芯的结构示意图。
[0018]
附图标号说明：
[0019][0020][0021]
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0022]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0023]
需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0024]
另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0025]
本实用新型提出一种换热芯组件。
[0026]
在本实用新型实施例中，如图1和图2所示，该换热芯组件包括换热管100和螺旋管芯200；该螺旋管芯200设置在换热管100内，螺旋管芯200包括主芯210和导流件220，该主芯210沿换热管100的轴向方向延伸设置，导流件220呈螺旋状缠绕在主芯210的外部。
[0027]
螺旋管芯200设置在换热管100内，该螺旋管芯200的导流件220呈螺旋状缠绕在主芯210上，以对流经换热管100内的气体起到导流作用，使得进入到换热管100内的气体能够沿螺旋状导流件220流通，改变了气体的初始流动方向，起到扰流的作用，以将位于换热管
100内的层流流体转换为湍流流体，以使得换热管100内的气体与换热管100的管壁更加充分的接触，以增大换效率。
[0028]
主芯210在换热管100内沿换热管100的轴向设置，导流件220缠绕在主芯210的外部，以起到对导流件220的加强固定作用，防止导流件220受到气流冲击位移的现象，进而保证了换热芯组件的稳定性。可以理解的，螺旋管芯200设置在换热管100内，对换热管100起到加强作用，在相同的压力作用下，设置了螺旋管芯200的换热管100的管径尺寸更小，则换热管100内的气流流速更快，从而加快了换热效率。
[0029]
在实际应用过程中，导流件220的具体结构和材料可根据实际情况而定，可选地，导流件220可为线体结构、管状结构或者螺旋形结构等。导流件220的材料可选为不锈钢材料。
[0030]
可选地，为了保证换热效率，该换热管100可采用铜材料或者铜铝合金制成。
[0031]
本实用新型技术方案通过在换热管100内设置螺旋管芯200，该螺旋管芯200包括沿换热管100轴向设置的主芯210和缠绕在主芯210上的导流件220，该导流件220呈螺旋状设置，以对进入到换热管100内的气体起到扰流作用，使得换热管100内的气体由规则的层流状态变成湍流状态，从而使得换热管100内的气流更加充分地与换热管100的管壁接触，以达到提高换热效率的效果。
[0032]
为了进一步加强换热芯组件的可靠性，如图1所示，在本实用新型一实施例中，该导流件220与换热管100过盈配合。此时，导流件220的外径尺寸等于或略小于换热管100的内径尺寸，从而使得导流件220的外壁与换热管100的内壁贴合设置，从而使得导流件220与换热管100之间的连接更加稳定，进一步加强了螺旋管芯200的稳定性，防止导流件220受气流冲击而窜动的现象发生。
[0033]
可选地，如图1和图2所示，该导流件220为弹簧。弹簧本身为螺旋形结构，当气流进入换热管100时，会受到弹簧本身螺旋结构的扰乱作用，同时也会受到弹簧缠绕在主芯210上的螺旋结构的扰乱作用，从而使得气流被打散的效果更好，进而使得气流与换热管100的管壁的接触更加充分，进一步提高了热交换的效率。
[0034]
为了使得换热管100内的气流热交换的效果更加均匀，如图1和图2所示，该主芯210的中心轴线与换热管100的中心轴线共线设置。此时，主芯210设置在换热管100的中心位置，而导流件220是缠绕在主芯210上的，从而使得换热管100内的气流能够在导流件220的导流作用下，能够更加均匀地与换热管100的管壁接触，从而减小了换热管100内气体的温度差，进一步提高换热效率。
[0035]
在本实用新型一实施例中，如图2所示，该主芯210包括两个不锈钢线体211，该两个不锈钢线体211扭转缠绕设置。不锈钢线体211扭转缠绕使得主芯210表面形成凹凸不平的结构，从而增大了缠绕在主芯210上的导流件220与主芯210之间的摩擦，进而使得导流件220与主芯210的安装结构更加稳固。
[0036]
在本实用新型一实施例中，如图1所示，该换热管100具有沿周向设置的入口端101和出口端102，该主芯210与入口端101固定连接。气体从换热管100的入口端101进入，从出口端102流出，由于气体的冲击力较大，为了防止螺旋管芯200被气体冲击脱离，主芯210与换热管100的入口端101固定连接，以起到加强结构的作用。
[0037]
进一步地，如图1所示，该换热芯组件还包括设置在入口端101的固定件300，该主
芯210通过固定件200与换热管100连接。可选地，固定件300可设置为卡扣结构、螺纹结构或者插销结构等，只要能够保证将主芯210与换热管100固定连接即可。可以理解的，由于气体是从入口端101流向出口端102，螺旋管芯200位于出口端101处的部位受到气流作用相对较小，同时由于入口端101的主芯210已被固定，则该螺旋管芯200位于出口端101处的部位可与换热管100固定，也可不固定，不做具体要求。
[0038]
在本实用新型一实施例中，如图1所示，该主芯210靠近入口端101的一端设有连接环212，该固定件300插设于连接环212，且固定件300与换热管100的入口端101相抵持。此时固定件300相当于插销的作用，主芯210的端部设有连接环212，固定件300插设于连接环212，并与换热管100的入口端101抵持，从而实现了连接环212与换热管100的入口端101的限位功能，防止主芯210被气流冲走的情况发生。
[0039]
在本实用新型一实施例中，如图1和图2所示，在沿换热管100的轴向方向上，导流件220靠近入口端101的端部与主芯210靠近入口端101的端部间隔设置。在前述实施例的基础上，主芯210的端部与换热管100的入口端101固定连接，导流件220的端部与主芯210的端部间隔设置，为主芯210与换热管100的连接预留足够的空间，同时防止导流件220的端部与主芯210的端部直接连接的不稳定性，保证了整体结构的可靠性。
[0040]
本实用新型还提出一种换热器，该换热器包括换热芯组件，该换热芯组件的具体结构参照上述实施例，由于本换热器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。在实际应用时，多个换热芯组件并列分布安装于安装板(图未标)上，通过外壳(图未示)罩设起来，以对位于换热管100与外壳之间的流体进行热交换，以实现余热回收利用的功能。
[0041]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

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