板管復(fù)合換熱片及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種板管復(fù)合換熱片，包括由換熱管加工而成的盤(pán)管，還包括傳熱板片；所述傳熱板片設(shè)有安放槽，該安放槽的形狀與盤(pán)管的形狀匹配；盤(pán)管安放于安放槽內(nèi)，盤(pán)管與安放槽之間的間隙填充有導(dǎo)熱粘合層。本發(fā)明還公開(kāi)了該板管復(fù)合換熱片的制作方法。本發(fā)明的板管復(fù)合換熱片，與現(xiàn)有技術(shù)相比，導(dǎo)熱粘合層使傳熱板片與盤(pán)管充分接觸，使得盤(pán)管能通過(guò)換熱板片產(chǎn)生肋化效應(yīng)，增大有效換熱面積；換熱板片同時(shí)能引流冷卻水形成連續(xù)的水流面，增大冷卻水蒸發(fā)表面積；增大有效換熱面積和冷卻水蒸發(fā)面積，既提高換熱效率，同時(shí)又有利于減小冷凝器體積。
【專利說(shuō)明】
板管復(fù)合換熱片及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及熱交換設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種板片式、盤(pán)管式復(fù)合的換熱片，以及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)階段市場(chǎng)上蒸發(fā)式冷凝器通常采用彎曲盤(pán)管組成換熱器，在換熱器外表面用噴淋水進(jìn)行冷卻，并利用循環(huán)的噴淋水蒸發(fā)帶走熱量。然而，這種盤(pán)管式換熱器換熱管外表面一般為光滑表面，換熱效率低。同時(shí)，冷卻水蒸發(fā)換熱表面積小，盤(pán)管的間距需拉大來(lái)增加冷卻水與空氣的換熱時(shí)間，導(dǎo)致整個(gè)換熱器體積龐大。另一方面，由于盤(pán)管的上下管之間無(wú)介質(zhì)引導(dǎo)冷卻水流動(dòng)，當(dāng)冷卻水自上而下降落時(shí)，在垂直風(fēng)向的牽引下，冷卻水無(wú)序飄動(dòng)易產(chǎn)生飛水，盤(pán)管上布水不均勻，易存干點(diǎn)，降低換熱能力并存在結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)。
[0003]
【申請(qǐng)人】在先申請(qǐng)的公告號(hào)為CN202836298U的專利中，公開(kāi)了一種填料耦合盤(pán)管蒸發(fā)式冷凝器用的換熱管片，在盤(pán)管間加裝填料片，用以引導(dǎo)噴淋水形成水膜，解決了冷卻水無(wú)序飛水的問(wèn)題。多片填料片通過(guò)卡扣等方式安裝到盤(pán)管上，安裝、拆卸較為繁瑣；這樣的安裝方式，填料片與盤(pán)管之間會(huì)安裝不緊密，可滿足引導(dǎo)噴淋水形成水膜的需要，但不能滿足與盤(pán)管直接換熱的需要，而且填料片也不是換熱材料，無(wú)法與盤(pán)管換熱。因而雖然該發(fā)明專利在一定程度上提高了換熱效率，但由于僅僅是通過(guò)提高冷卻水的利用率來(lái)提高換熱效率，換熱效率未能得到較大限度的提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明要解決兩個(gè)技術(shù)問(wèn)題，一是通過(guò)改變盤(pán)管的換熱結(jié)構(gòu)，更大限度地提高換熱效率；二是提供一種可以制作該改進(jìn)結(jié)構(gòu)的制作方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為，板管復(fù)合換熱片，包括由換熱管加工而成的盤(pán)管，還包括傳熱板片；所述傳熱板片設(shè)有安放槽，該安放槽的形狀與盤(pán)管的形狀匹配；盤(pán)管安放于安放槽內(nèi)，盤(pán)管與安放槽之間的間隙填充有導(dǎo)熱粘合層。傳熱板片能引導(dǎo)噴淋冷卻水從上層換熱管流向下層換熱管，提高冷卻水的利用率；同時(shí)由于導(dǎo)熱粘合層填充滿盤(pán)管與傳熱板片之間的間隙，使盤(pán)管與傳熱板片充分接觸，傳熱板片從而成為盤(pán)管的肋片，增大盤(pán)管的有效換熱面積。
[0006]作為優(yōu)選，所述導(dǎo)熱粘合層為金屬填充層。這樣的結(jié)構(gòu)可采用浸泡液態(tài)金屬再冷卻的方式實(shí)現(xiàn)，使導(dǎo)熱粘合層能充分地填充至間隙中，而且金屬的導(dǎo)熱性能好，進(jìn)一步提高傳熱板片的肋化作用。
[0007]更優(yōu)地，所述盤(pán)管與安放槽之間的間隙小于10毫米。這樣的結(jié)構(gòu)間隙小，當(dāng)進(jìn)行液態(tài)金屬浸泡時(shí)，由于液態(tài)金屬的黏性，液體金屬會(huì)發(fā)生毛細(xì)管作用，在滲透至傳熱板片與盤(pán)管接觸面的內(nèi)部后，能在接觸面內(nèi)形成一層均勻的薄填充物，不僅使傳熱板片與盤(pán)管完全融接為一個(gè)整體，而且填充層很薄從而減少了傳熱板片與盤(pán)管之間的接觸熱阻。
[0008]更優(yōu)地，所述傳熱板片還沖壓有若干限位槽和/或定位焊點(diǎn)。這樣的結(jié)構(gòu)可以保證在浸泡液態(tài)金屬時(shí)，盤(pán)管與傳熱板片之間的間隙能保證足夠小。
[0009]作為優(yōu)選，所述金屬填充層為鋅、錫、鋁、銅中的一種或多種。這幾種金屬熔點(diǎn)低、價(jià)格便宜，用于液態(tài)金屬浸泡，具有極高性價(jià)比。
[0010]優(yōu)選方式還可以為，所述導(dǎo)熱粘合層為導(dǎo)熱粘膠。直接使用導(dǎo)熱粘膠使加工更簡(jiǎn)便。
[0011]本發(fā)明還公開(kāi)了該板管復(fù)合換熱片的制作方法:包括如下步驟:
[0012]I)提供換熱管，并加工成盤(pán)管；
[0013]2)提供傳熱板片，并在傳熱板片上制作安放槽，所述安放槽的形狀與盤(pán)管的形狀匹配；
[0014]3)盤(pán)管安放于安放槽內(nèi)，并在盤(pán)管與安放槽之間的間隙中填充導(dǎo)熱粘合層，所述導(dǎo)熱粘合層把盤(pán)管和安放槽粘合固定。
[0015]作為優(yōu)選，所述步驟3)具體為:
[0016]31)提供高溫液態(tài)金屬；
[0017]32)把盤(pán)管安放于安放槽內(nèi)；
[0018]33)把安放了盤(pán)管的換熱板片，浸泡于所述高溫液態(tài)金屬中，使高溫液態(tài)金屬滲透進(jìn)盤(pán)管與安放槽之間的間隙內(nèi)；
[0019]34)使高溫液態(tài)金屬冷卻凝固，冷卻后的金屬為所述導(dǎo)熱粘合層。
[0020]更優(yōu)地，所述步驟32)中，還包括把盤(pán)管與安放槽部分固定，且保持盤(pán)管與安放槽的間隙小于10毫米。
[0021]優(yōu)選方式還可以為，所述導(dǎo)熱粘合層為導(dǎo)熱粘膠；所述步驟3)具體為:
[0022]35)在安放槽內(nèi)壁和/或盤(pán)管的外壁涂抹導(dǎo)熱粘膠；
[0023]36)把盤(pán)管放置于安放槽內(nèi)并壓緊，直至盤(pán)管與安放槽粘合。
[0024]本發(fā)明的板管復(fù)合換熱片，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果:
[0025]1、導(dǎo)熱粘合層使傳熱板片與盤(pán)管充分接觸，使得盤(pán)管能通過(guò)換熱板片產(chǎn)生肋化效應(yīng)，增大有效換熱面積；
[0026]2、換熱板片同時(shí)能引流冷卻水形成連續(xù)的水流面，增大冷卻水蒸發(fā)表面積；
[0027]3、增大有效換熱面積和冷卻水蒸發(fā)面積，既提高換熱效率，同時(shí)又有利于減小冷凝器體積。
[0028]上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1是本發(fā)明板管復(fù)合換熱片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖2是本發(fā)明板管復(fù)合換熱片的傳熱板片結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031 ] 圖3是圖1沿A-A線的剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如下:
[0033]如圖1和圖2所示，本發(fā)明的板管復(fù)合換熱片，包括由換熱管加工而成的盤(pán)管I (所述加工可以為對(duì)長(zhǎng)換熱管彎曲成盤(pán)管，也可以是把彎段的換熱管與直段的換熱管焊接在一起成為盤(pán)管)，還包括傳熱板片2。本實(shí)施例中盤(pán)管I由換熱管連續(xù)S形彎曲而成，其中換熱管的直線段大致基本平行，也可以不平行，該盤(pán)管I也可以采用其他適用于蒸發(fā)冷凝器內(nèi)的其它形狀。盤(pán)管I的換熱管可以采用銅管、不銹鋼管或鍍鋅鋼管等，其內(nèi)部流道的截面形狀可為圓形、橢圓形、螺旋形、波紋形或橄欖形等形狀。作為本領(lǐng)域人員可以理解的是，盤(pán)管I內(nèi)外表面可以采用光滑表面，優(yōu)選采用設(shè)有內(nèi)、外螺紋的強(qiáng)化傳熱表面，同時(shí)所述盤(pán)管I外表面也可設(shè)有親水或防腐涂層。該盤(pán)管I設(shè)有流道的入口及出口。傳熱板片2的材質(zhì)可為碳鋼板、不銹鋼板、鋁片、銅片等。
[0034]如圖2和圖3所示，所述傳熱板片2的設(shè)有安放槽21，本實(shí)施例中，該安放槽21通過(guò)對(duì)傳熱板片2進(jìn)行沖壓的方式實(shí)現(xiàn)，也可以是在生產(chǎn)傳熱板片2時(shí)直接成型；該安放槽21的形狀與盤(pán)管I的形狀匹配。盤(pán)管I安放于安放槽21內(nèi)，盤(pán)管I與安放槽21之間的間隙填充有導(dǎo)熱粘合層3。本實(shí)施例中，所述導(dǎo)熱粘合層3為金屬填充層鋅。具體的做法可以為，將傳熱板片2、盤(pán)管I在高溫的液態(tài)鋅內(nèi)浸泡，使液態(tài)的鋅流進(jìn)盤(pán)管I與安放槽21的間隙中，將間隙填滿，液態(tài)金屬的黏性使兩者粘緊，液態(tài)金屬冷卻凝固為固態(tài)時(shí)，成為導(dǎo)熱粘合層3，填充于盤(pán)管I與安放槽21之間，將兩者固定。除了鋅外，還可以選用錫、鋁、銅等金屬或其金屬組合，它們都具有熔點(diǎn)低、價(jià)格便宜的特點(diǎn)，性價(jià)比高。
[0035]進(jìn)一步地，本實(shí)施例中，所述盤(pán)管I與安放槽21之間的間隙小于10毫米，當(dāng)進(jìn)行液態(tài)金屬浸泡時(shí)，由于液態(tài)金屬的黏性，液體金屬會(huì)發(fā)生毛細(xì)管作用，在滲透至傳熱板片2與盤(pán)管I的接觸面內(nèi)部后，能使在接觸的間隙內(nèi)形成的導(dǎo)熱粘合層3均勻且厚度薄，不僅使傳熱板片2與盤(pán)管I完全融接為一個(gè)整體，而且由于導(dǎo)熱粘合層3的厚度薄，有效減少了傳熱板片2與盤(pán)管I之間的接觸熱阻。盤(pán)管I與安放槽21之間的間隙越小，液態(tài)金屬滲透的毛細(xì)管作用越明顯，形成的導(dǎo)熱粘合層3會(huì)越均勻，相對(duì)地成本和加工難度卻越大；10毫米的間隙寬度為成本最優(yōu)選擇，而5毫米的間隙寬度為最優(yōu)性價(jià)比選擇，3毫米以內(nèi)為均勻效果最優(yōu)選擇。更進(jìn)一步地，為保證浸泡高溫液態(tài)金屬時(shí)，盤(pán)管I與傳熱板片2之間的間距能足夠小，可以在傳熱板片2沖壓出若干限位槽和/或定位焊點(diǎn)(圖未示出)，在浸泡之前，通過(guò)限位槽限位安裝或定位焊點(diǎn)部分焊接，先對(duì)盤(pán)管I實(shí)現(xiàn)預(yù)固定。也可以采用夾具的方式使兩者先預(yù)固定，但操作較復(fù)雜。
[0036]盤(pán)管I的熱量通過(guò)導(dǎo)熱粘合層3傳導(dǎo)至傳熱板片2，傳熱板片2成為盤(pán)管I的肋片，大大增加換熱面積，直接強(qiáng)化盤(pán)管I的換熱效果；同時(shí)傳熱板片2又具有引導(dǎo)冷卻水的效果，使冷卻水在傳熱板片2的表面形成連續(xù)水流，避免冷卻水無(wú)序飛水，提高冷卻水利用率。此外，由于傳熱板片2為一個(gè)整體，能避免與盤(pán)管I耦合處的冷卻水交錯(cuò)流動(dòng)，保證布水率。
[0037]另一方面，所述導(dǎo)熱粘合層3可以采用導(dǎo)熱粘膠代替；只需把導(dǎo)熱粘膠均勻涂抹在傳熱板片2的安放槽21處，再直接把盤(pán)管I安放進(jìn)安放槽21內(nèi)即可粘合(對(duì)于部分需要組合使用的導(dǎo)熱粘膠，則還需在盤(pán)管I上涂抹配合的導(dǎo)熱粘膠)，安裝簡(jiǎn)便、工藝簡(jiǎn)單。但現(xiàn)有的導(dǎo)熱粘膠，例如有機(jī)硅導(dǎo)熱膠、環(huán)氧樹(shù)脂AB膠、聚氨酯導(dǎo)熱膠等，其導(dǎo)熱能力都不如鋅、鋁等金屬?gòu)?qiáng)，而且在布膠過(guò)程中容易出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象，導(dǎo)致盤(pán)管I粘合到安放槽21內(nèi)時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)空氣層隔熱現(xiàn)象，影響換熱效率。
[0038]此外，還可以在傳熱板片2上設(shè)置開(kāi)孔、波紋、折彎、導(dǎo)水槽、燕尾槽、加強(qiáng)筋等結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)增加布水效果、防止飛水以及增強(qiáng)堅(jiān)固性等效果。
[0039]本發(fā)明還公開(kāi)了板管復(fù)合換熱片的制作方法，包括如下步驟:
[0040]I)提供換熱管，并加工成盤(pán)管I。具體地，可以使用彎管機(jī)或其他常用設(shè)備，對(duì)換熱管進(jìn)行折彎，折彎成如圖1所示的盤(pán)管I的形狀。亦可以是把彎段的換熱管與直段的換熱管焊接在一起成為盤(pán)管I的形狀。
[0041]2)提供傳熱板片2，并在傳熱板片2制作出安放槽21 (本實(shí)施例中為對(duì)傳熱板片2進(jìn)行沖壓，沖壓出安放槽21)，所述安放槽21的形狀與盤(pán)管I的形狀匹配。傳熱板片2上的其他結(jié)構(gòu)可一并加工出。更進(jìn)一步地，可在安放槽21處開(kāi)設(shè)若干長(zhǎng)條形孔、圓孔或其他形狀的通孔(圖未示出)，當(dāng)盤(pán)管I安置于安放槽21內(nèi)的時(shí)候，可以有一部分露出于安放槽21夕卜，可直接與冷凝水接觸，此種做法可以增大盤(pán)管與水的直接接觸面積，同時(shí)開(kāi)孔處由于不平整對(duì)水流動(dòng)有擾動(dòng)的作用可強(qiáng)化銅管換熱，但在一定程度上弱化了傳熱板片的肋化作用。
[0042]步驟I)和步驟2)不存在先后順序。
[0043]3)盤(pán)管I安放于安放槽21內(nèi)，并在盤(pán)管I與安放槽21之間的間隙中填充導(dǎo)熱粘合層3，所述導(dǎo)熱粘合層3把盤(pán)管I和安放槽21粘合固定。具體地，所述步驟3)為:
[0044]31)提供高溫液態(tài)金屬；可以使用熔爐等設(shè)備，高溫融化金屬，所述金屬可選鋅、錫、鋁、銅中的一種或多種。
[0045]32)把盤(pán)管I安放于安放槽21內(nèi)；具體地，可以預(yù)先加工出限位槽、定位焊點(diǎn)等結(jié)構(gòu)，在盤(pán)管I安放于安放槽21后，通過(guò)限位槽或者定位焊點(diǎn)對(duì)盤(pán)管I實(shí)行部分固定，既方便浸泡的操作，又有利于保證盤(pán)管I與安放槽21的間隙的厚度均勻；更優(yōu)地，保持盤(pán)管I與安放槽21的間隙小于10毫米，可以使?jié)B透的金屬產(chǎn)生毛細(xì)管效應(yīng)，形成更薄、更均勻的填充物。
[0046]33)把安放了盤(pán)管的換熱板片，浸泡于所述高溫液態(tài)金屬中，使高溫液態(tài)金屬滲透進(jìn)盤(pán)管與安放槽之間的間隙內(nèi)；
[0047]34)使高溫液態(tài)金屬冷卻凝固，冷卻后的金屬為所述導(dǎo)熱粘合層。優(yōu)選地可以在浸泡后再經(jīng)鈍化池進(jìn)行降溫使金屬填充層固體化，同時(shí)在表面形成鈍化層從而避免金屬填充層的氧化。也可以采用自然冷卻的方式進(jìn)行冷卻。
[0048]此外，也可以選用導(dǎo)熱粘膠作為導(dǎo)熱粘合層；所述步驟3)具體為:
[0049]35)在安放槽21內(nèi)壁和/或盤(pán)管I的外壁涂抹導(dǎo)熱粘膠；
[0050]36)把盤(pán)管I放置于安放槽21內(nèi)并壓緊，直至盤(pán)管I與安放槽21粘合。
[0051]上述實(shí)施方式僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，不能以此來(lái)限定本發(fā)明保護(hù)的范圍，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的基礎(chǔ)上所做的任何非實(shí)質(zhì)性的變化及替換均屬于本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.板管復(fù)合換熱片，包括由換熱管加工而成的盤(pán)管，其特征在于:還包括傳熱板片；所述傳熱板片設(shè)有安放槽，該安放槽的形狀與盤(pán)管的形狀匹配；盤(pán)管安放于安放槽內(nèi)，盤(pán)管與安放槽之間的間隙填充有導(dǎo)熱粘合層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板管復(fù)合換熱片，其特征在于:所述導(dǎo)熱粘合層為金屬填充層。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的板管復(fù)合換熱片，其特征在于:所述盤(pán)管與安放槽之間的間隙小于10毫米。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的板管復(fù)合換熱片，其特征在于:所述傳熱板片還沖壓有若干限位槽和/或定位焊點(diǎn)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的板管復(fù)合換熱片，其特征在于:所述金屬填充層為鋅、錫、鋁、銅中的一種或多種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板管復(fù)合換熱片，其特征在于:所述導(dǎo)熱粘合層為導(dǎo)熱粘膠。7.板管復(fù)合換熱片的制作方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)提供換熱管，并加工成盤(pán)管； 2)提供傳熱板片，并在傳熱板片上制作安放槽，所述安放槽的形狀與盤(pán)管的形狀匹配； 3)盤(pán)管安放于安放槽內(nèi)，并在盤(pán)管與安放槽之間的間隙中填充導(dǎo)熱粘合層，所述導(dǎo)熱粘合層把盤(pán)管和安放槽粘合固定。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的板管復(fù)合換熱片的制作方法，其特征在于:所述步驟3)具體為: 31)提供高溫液態(tài)金屬； 32)把盤(pán)管安放于安放槽內(nèi)； 33)把安放了盤(pán)管的換熱板片，浸泡于所述高溫液態(tài)金屬中，使高溫液態(tài)金屬滲透進(jìn)盤(pán)管與安放槽之間的間隙內(nèi)； 34)使高溫液態(tài)金屬冷卻凝固，冷卻后的金屬為所述導(dǎo)熱粘合層。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的板管復(fù)合換熱片的制作方法，其特征在于:所述步驟32)中，還包括把盤(pán)管與安放槽部分固定，且保持盤(pán)管與安放槽的間隙小于10毫米。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的板管復(fù)合換熱片的制作方法，其特征在于:所述導(dǎo)熱粘合層為導(dǎo)熱粘膠；所述步驟3)具體為: 35)在安放槽內(nèi)壁和/或盤(pán)管的外壁涂抹導(dǎo)熱粘膠； 36)把盤(pán)管放置于安放槽內(nèi)并壓緊，直至盤(pán)管與安放槽粘合。
【文檔編號(hào)】F28F21/08GK105987623SQ201510045305
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年1月28日
【發(fā)明人】李志明, 譚棟, 張勇
【申請(qǐng)人】廣州市華德工業(yè)有限公司