[发明专利]热交换器管

说明书

本发明涉及具有纵管轴线(A)的热交换器管(1)；轴向平行或螺旋圆周的连续翅片(3)从外管面(21)和/或内管面(22)上的管壁(2)形成，并且连续的初级凹槽(4)在相邻的翅片(3)之间形成；翅片(3)在外管面(21)和/或内管面(22)上具有至少一个结构化区域，所述结构化区域设置有从表面突出并且具有高度(h)的多个突起(6)，使得突起(6)由切口(7)分离。根据本发明，突起(6)被布置在多个组(10)中，该组沿翅片的延伸部周期性地重复。此外，在该组(10)内突起(6)之间的至少两个切口(7)具有在翅片(3)中变化的切口深度。

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的热交换器管。

在制冷和空调技术以及在处理和能源技术的许多领域中都发生热交换。在这些领域中，管束式热交换器经常用于交换热量。在许多应用中，根据热流方向而被冷却或加热的液体这里在内管面上流动。热量被输出到位于外管面上的介质或由此被提取。

众所周知，在管束式热交换器中使用结构化管，而非光滑管。通过结构改进了热传递。通过此提高了热流量密度，并且可以更紧凑地构造热交换器。替代地，可以保持该热流量密度并且可以降低驱动温差，由此，在能量方面更有效的热传递是可能的。

被构造在管束式热交换器的一面或两面上的热交换器管通常具有至少一个结构化区域和光滑端部件以及可能地光滑中间部件。光滑端部件或中间部件界定该结构化区域。因此管可以很容易地安装在管束式热交换器中，结构化区域的外径不应大于光滑端部件和中间部件的外径。

整体轧制的翅片管常常用作结构化热交换器管。整体轧制的翅片管被理解为如下的翅片管，其中翅片已经由光滑管壁的材料形成。在许多情况下，翅片管在内管面上具有多个轴向平行或螺旋圆周的连续翅片，这使得内表面更大并改进了内管面上的热传递系数。在其外表面上，翅片管具有围绕环形或螺旋形行进的翅片。

在过去，根据应用，通过在外管面上为翅片提供进一步结构特征，研发了进一步提高整体轧制翅片管的外表面上热传递的许多可能方法。例如从US5,775,411可知，当外管面上发生制冷剂的冷凝时，如果翅片侧具有额外的凸侧面，热传递系数明显地增加。当外管面上的制冷剂蒸发时，已经发现改进局部关闭位于翅片之间的管道的效率，结果是产生了通过小孔或缝隙与环境相连的空腔。如从大量文献中已知的，通过弯曲或折叠翅片(US3,696,861，US5,054,548)、通过分裂和压缩翅片(DE 2 758 526 C2、US4,577,381)以及通过开槽和压缩翅片(US4,660,630、EP 0 713 072 B1、US4,216,826)，生产这种基本封闭的管道。

外管面上的上述性能改进导致整体热传递阻力的主要部分移动到内管面。这种效应特别地在内管面上以低流速发生，诸如例如在部分负荷运行过程中。为了显著地减少整体热传递阻力，需要在内管面上进一步增加热传递系数。

为了增加内管面的热传递，轴向平行或螺旋圆周的内翅片可设置有凹槽，如文献DE 101 56 374 C1和DE10 2006 008 083 B4所述。这里很重要的是，由于使用了这里公开的用于产生内翅片和凹槽的轮廓轧制芯轴，翅片管的内部结构和外部结构的尺寸可彼此独立地设置。因此，外面和内面上的结构可适配相应的要求，并且能够相应地成形该管。

在此背景下，本发明的目的是以如下方式研发上述类型的热交换器管的内部结构和外部结构，使得与已知管相比实现性能的进一步提高。

通过权利要求1的特征实现了该目的。进一步返回参考的权利要求涉及本发明的有利实施例和进展。

本发明包括一种具有纵管轴线的热交换器管，其中轴向平行或螺旋圆周的连续翅片由外管面和/或内管面上的管壁形成，在相应地相邻的翅片之间形成连续延伸的初级凹槽，翅片在外管面和/或内管面上具有至少一个结构化区域，并且所述结构化区域具有从具有突起高度的表面突出的多个突起，由此突起由切口结构分离。根据本发明，这些突起被布置在沿翅片轮廓周期性地重复的多个组中。此外，至少两个切口结构在该组内的突起之间形成，其中在一个翅片中具有变化的切口深度。