使用翅片管的换热器制造技术

一种把翅片围绕附着在管子的外圆周表面上的翅片管，上述翅片管在垂直于带状翅片的长度方向的规定间隔上，设有向内切入规定长度切口的翅片的开槽部分以及没有上述切口的位于翅片根部的翅片的基部，该翅片的开槽部分大体上沿着管子的半径方向朝向外侧，其特征在于，上述开槽部分相对于翅片的基部与管子的连接线扭转２度到４０度的范围，并且相对于垂直于管子轴线的直线倾斜２度到２０度的范围。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及把锯齿形的翅片围绕附着在管子的外圆周面上而形成的翅片管，使用这种翅片管的换热器，以及把这种换热器配备在排气流道上的热量回收装置。
技术介绍
作为围绕附着在回收燃烧废气的热量的换热器管子外圆周面上的翅片，以往的例子有前端开槽的L形断面的翅片，和前端开糟的U形断面的翅片等等。此外，在USP 3,652,820号专利文献(同族专利实公昭55-42140号公报)中，还公开了其中的如图12那样的，由每根翅片4都呈螺旋形的翅片管制成的换热器，上述翅片4上开有槽3，并围绕附着在管子1的外圆周上。此外，本专利技术人等也专利技术了如特开平4-126997号公报中所揭示的那样的使用翅片管的换热器，其中的全部翅片相对于垂直管子轴线的直线是倾斜的，翅片的倾斜角θ为2°到20°(关于翅片的倾斜角请参阅图3)，并且包括开槽部分3在内的翅片4的全部高度H(参见图4)与位于翅片4根部的基部(不开槽的部分)2(参见图4)的高度H的比例(H/h，即开槽比)大于1.5，最好是3到15。在上述现有技术中，前端开槽的L形断面的翅片，和前端开糟的U形断面的翅片，翅片相对于管子的安装角度(即上述翅片倾斜角)为零，而且完全没有考虑如本专利技术人等在上述专利申请的专利技术中所说的开槽比(H/h)，还有，也没有详细考虑翅片的开槽部分的螺旋角。在本专利技术人等的上述专利申请的专利技术中，也没有详细考虑翅片的螺旋角度的大小。因此，本专利技术的目的是提供一种具有更高的热传导率的结构的翅片管。本专利技术的目的还在于提供一种热传导率更高的换热器，以及装备有这种热传导率更高的换热器的热量回收装置。专利技术内容本专利技术提供一种把翅片围绕附着在管子的外圆周表面上的翅片管，这种翅片管在垂直于带状翅片的长度方向的规定间隔上，设有向内切入规定长度切口的开槽部分，和没有上述切口的位于翅片根部的基部，该翅片的开槽部分大体上沿着管子的半径方向朝向外侧，上述开槽部分相对于翅片与管子的连接线扭转2度到40度的范围，并且相对于垂直于管子轴线的直线倾斜2度到20度的范围。此外，本专利技术还提供配备了若干根上述翅片管的换热器。更进一步，本专利技术还提供一种热量回收装置，这种热量回收装置把上述配备了若干根翅片管的换热器布置成使上述翅片管的长度方向朝着与燃烧气体的流道垂直的方向，并且翅片相对于垂直于管子轴线的直线是朝下倾斜的；或者，这种热量回收装置把上述配备了若干根翅片管的换热器布置成使上述相邻翅片管的翅片相对于垂直于轴线的直线的倾斜，沿着燃烧气体的流道的方向是互相相反的，并且翅片管的长度方向是沿着水平方向的。如以本专利技术的翅片管的开槽部分相对于垂直于管子轴线的直线的倾斜角度θ为10度做例子，则翅片的开槽部分的扭转角度α与传热系数比的关系如图7所示。如图7所示，扭转角度α在2到40度的范围内，传热系数比逐渐增大。不过，由于开槽部分的倾斜角θ受到把翅片卷绕附着到管子上去的时候的工艺性的限制(倾斜角θ太大，在卷绕附着时会和相邻的翅片发生干涉)，所以必须小于20度，此外，如果小于2度，那么由于设置倾斜角θ而使传热性能提高的效果就没有了，因此，倾斜角θ以在2-20度之间为佳。另外，上述倾斜角θ全部设置在开槽部分固然有利于提高传热效率，但是如果在开槽部分不仅设置扭转角α，而且还设置倾斜角θ，则更能提高传热效率。如上所述，当采用本专利技术的在翅片上带有一定的扭转角α和倾斜角θ的翅片管时，能够提高传热效率，并且能大大减轻翅片管的重量。更进一步，如果采用翅片的开槽比(H/h)大于1.5，最好是3-15的翅片管，则传热性能会非常好。此外，如果把高度H与固定在管子1上的翅片4之间的间隔S(参见图9)的比例(H/S)取在3.0-8.0的范围内，则传热性能就最高，借助于采用在这一范围内的H/S比，具有极大的减轻翅片管(传热管)重量的效果。此外，本专利技术的上述翅片管，既可以采用全部翅片从它与管子的连接部分开始就与垂直于轴线的直线倾斜的结构，也可以采用只有翅片的开槽部分与垂直于轴线的直线倾斜的结构。采用本专利技术的翅片管的换热器不仅可用于燃烧气体的热量回收装置，也可以用于空调器、滤清器、轴流风机、冷冻机等的换热器上。附图概述图1是本专利技术一个实施例的翅片管的立体图；图2是说明图1中翅片的开槽部分的扭转角的图；图3是通过图1中翅片管轴线的平面的断面图；图4是从上方看图1中的翅片管的翅片最初围绕在管子的外圆周上的那一部分时，一部分切口形状的平面图；图5是本专利技术另一个实施例的通过翅片管轴线的平面的断面图；图6是表示本专利技术的一个实施例的翅片管的开槽部分的倾斜角θ、扭转角α与传热效率关系的图；图7是表示本专利技术的一个实施例的翅片管的开槽部分的扭转角α与传热系数比的关系图；图8是表示本专利技术的一个实施例的翅片管的翅片的开槽比与传热系数比的关系图；图9是表示本专利技术的一个实施例中以翅片管的开槽部分的倾斜角作为参数，安装在翅片管上的翅片的间隔S和翅片高度H的比例，与传热管的重量减轻率之间的关系图；图10是表示本专利技术的一个实施例中把采用翅片管的换热器布置在燃烧气流的管道内，使翅片管的长度方向朝着垂直方向，使翅片向下倾斜的例子，图10(a)是备翅片管的平面布置图，图10(b)是沿图10(a)的A-A线的垂直断面的剖视图；图11是说明把采用翅片管的换热器布置在燃烧气流的管道内，翅片管翅片的倾斜角朝向上方时的不合理的情况；图12是表示现有技术中的翅片管的图。本专利技术的最佳实施方式下面，参照附图说明本专利技术的一个实施例。但是，本专利技术并不仅限定于下面的实施例。对于和现有技术中的例子具有相同功能的部件，采用同样的标号。图1是本实施例的使用翅片管的换热器的立体图，在翅片管的管子1的外圆周上缠绕着螺旋状的、由基部2和开槽部分3组成的翅片4。图2是为说明图1中翅片4的开槽部分3的扭转角α的图，表示把开槽部分3相对于管子2和基部的连接线A扭转一个角度α的状态。此外，图3是图1中通过包含管子1的轴线所在平面的翅片管的平面图，其翅片4从根部(即基部2的根部)开始就倾斜一个角度θ(角度θ是包含开槽部分3在内的整个螺旋状缠绕在管子1的外圆上的翅片4的平面，与垂直于管子1的轴线的直线B所成的角度)。图4是从上方看图1中的换热器的翅片4最初围绕在管子1的外圆周面上的那一部分切口形状的平面图。此外，图5表示作为本专利技术的另一个实施例的、包含通过管子1的轴线在内的翅片管的断面图。在该实施例中，使翅片4的基部2沿垂直于管子1的轴线的直线B，而使翅片4的开槽部分3与之倾斜一个角度θ(角度θ是螺旋状缠绕在管子1的外圆周上的翅片4的开槽部分3的平面，与垂直于管子1的轴线的直线B所成的角度)。在图6、图7中表示了上述那种使翅片4的开槽部分3相对于管子1的轴线倾斜了上述角度θ、并且扭转了角度α的翅片管的传热效率的测量结果。在图6中，标记●表示扭转角α和整个翅片的倾斜角θ都是零的情况下，传热系数比与雷诺数(Re)之间的关系；标记△表示开槽部分3的倾斜角θ为零，开槽部分3的扭转角α为30度时，只有基部2的倾斜角θ(螺旋状缠绕在管子1的外圆周上的翅片4的基部2的平面与垂直于管子1的轴线的直线所成的角度)为0-10度之间的各种数值时的关系；标记○表示开槽部分3的扭转角α为30度，并且把基部2和开槽部分3设置在同一平面上，使整个翅片4的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：重中利则，三村哲雄，町田幸隆，高鹰生男，丸本隆弘，
申请(专利权)人：巴伯库克日立株式会社，
类型：发明
国别省市：