本申請(qǐng)涉及流體管路領(lǐng)域,且特別涉及一種環(huán)路連通器結(jié)構(gòu)及換熱器。
背景技術(shù):
1、流體管路是一種具備中空截面的管路,其內(nèi)部可以流過(guò)具備一定溫度的流體,流體可以與流體管路的外部介質(zhì)進(jìn)行熱量的交換,所以流體管路在傳熱、換熱、散熱等領(lǐng)域有著大量應(yīng)用。流體管路可以有著各種各樣的走勢(shì)與形狀,一些現(xiàn)有技術(shù)的流體管路的環(huán)路結(jié)構(gòu)是單環(huán)路或單回路結(jié)構(gòu)。
2、公告號(hào)為“ep2758738b1”的發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了“設(shè)計(jì)用于通風(fēng)設(shè)備的帶多螺紋螺旋狀螺旋換熱器表面的逆流圓柱形回?zé)崾綋Q熱器(counterflow?cylindrical?recuperativeheat?exchanger?with?multi-thread?screw-like?coiled?heat?exchanger?surfaces,designed?for?ventilating?devices)”。該換熱器包括呈徑向布置的介質(zhì)入口、介質(zhì)出口,供介質(zhì)流動(dòng)的通道呈多螺紋螺旋狀盤(pán)繞,最終整體的外輪廓類(lèi)似圓柱形。該換熱器給流體提供了螺旋盤(pán)繞的流體路徑,但換熱路徑、換熱流道還需要進(jìn)一步豐富,以應(yīng)對(duì)越來(lái)越復(fù)雜的傳熱應(yīng)用需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的狀態(tài)而做出本申請(qǐng)。第一方面,本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N環(huán)路連通器結(jié)構(gòu)。
2、本申請(qǐng)所采用的技術(shù)方案包括:周向管,所述周向管內(nèi)部具備首尾相連的環(huán)形回路,沿所述周向管的軸向,所述周向管的數(shù)量至少為兩個(gè),沿所述周向管的徑向,所述周向管的數(shù)量至少為一個(gè),當(dāng)同一徑向位置的所述周向管數(shù)量不少于二時(shí),同一徑向位置的不同所述周向管的各自直徑不相等;橫向管,所述橫向管的一端與所述周向管的內(nèi)圈固定并連通,同一所述周向管所連的所述橫向管的另一端匯聚并連通,或者同一所述周向管所連的所述橫向管的另一端與徑向上相鄰所述周向管的外圈固定并連通;縱向管,軸向上處于不同位置的所述周向管之間通過(guò)所述縱向管固定并連通。
3、作為本申請(qǐng)的進(jìn)一步改進(jìn),所述縱向管包括直管和/或螺旋管,所述直管與所述周向管的軸線(xiàn)平行,所述螺旋管所繞軸線(xiàn)與所述周向管的軸線(xiàn)重合。
4、作為本申請(qǐng)的更進(jìn)一步改進(jìn),若干個(gè)所述螺旋管的螺旋方向相同,若干個(gè)所述螺旋管的螺旋圈數(shù)相同。
5、作為本申請(qǐng)的又進(jìn)一步改進(jìn),所述縱向管外壁固定有若干個(gè)翅片,相鄰所述翅片之間存在間隙。
6、作為本申請(qǐng)的又進(jìn)一步改進(jìn),所述周向管的軸線(xiàn)處設(shè)置有內(nèi)軸向支撐管,所述周向管的形心處設(shè)置有底座塊,所述橫向管的一端與所述底座塊固定,所述內(nèi)軸向支撐管、所述底座塊、所述橫向管依次連通。
7、作為本申請(qǐng)的又進(jìn)一步改進(jìn),所述周向管包括相互同軸且不處于同一徑向位置的上環(huán)形管、下環(huán)形管,所述底座塊包括上底座、下底座,所述橫向管包括上徑向管、下徑向管;所述內(nèi)軸向支撐管的兩端分別與所述上底座、所述下底座連通,所述上徑向管的兩端分別與所述上底座、所述上環(huán)形管連通,所述下徑向管的兩端分別與所述下底座、所述下環(huán)形管連通;所述上底座包括若干個(gè)第一孔洞,所述上徑向管與所述第一孔洞對(duì)接,所述上底座內(nèi)部具備與若干個(gè)所述第一孔洞實(shí)現(xiàn)連通的上空腔,所述內(nèi)軸向支撐管的頂端與所述上空腔相連通;所述第一孔洞的數(shù)量大于所述上徑向管的數(shù)量;所述下底座包括若干個(gè)第二孔洞,所述下徑向管與所述第二孔洞對(duì)接,若干個(gè)所述第二孔洞在所述下底座內(nèi)部呈垂直交叉并構(gòu)成十字連通腔,所述內(nèi)軸向支撐管的底端與所述十字連通腔相連通;所述第二孔洞的數(shù)量等于所述下徑向管的數(shù)量。
8、作為本申請(qǐng)的又進(jìn)一步改進(jìn),所述上環(huán)形管與所述下環(huán)形管之間還連通有外軸向管,所述外軸向管至所述周向管的軸線(xiàn)的垂直距離大于所述縱向管至所述周向管的軸線(xiàn)的垂直距離。
9、作為本申請(qǐng)的又進(jìn)一步改進(jìn),所述外軸向管包括軸向段,所述軸向段與所述周向管的軸線(xiàn)平行,所述軸向段的端頭一體連接有第一彎頭,所述軸向段兩端的第一彎頭沿同向延伸并與所述周向管的外圈固定并連通;所述上徑向管包括徑向段,所述徑向段的一端一體連接有第二彎頭,所述第二彎頭與所述上環(huán)形管背離所述下環(huán)形管的軸端固定并連通;所述螺旋管包括螺旋段,所述螺旋段所繞軸線(xiàn)與所述周向管的軸線(xiàn)重合,所述螺旋段的兩端一體連接有第三彎頭,所述第三彎頭與所述周向管實(shí)現(xiàn)接觸的一端的方向是與所述周向管的軸線(xiàn)方向平行,所述螺旋管兩端的所述第三彎頭分別與所述上環(huán)形管、所述下環(huán)形管的相向軸端固定并連通。
10、作為本申請(qǐng)的又進(jìn)一步改進(jìn),所述周向管、所述橫向管、所述縱向管的材質(zhì)為金屬材質(zhì)或非金屬材質(zhì),所述金屬材質(zhì)為銅、鋁、不銹鋼或碳鋼;所述周向管、所述橫向管、所述縱向管相互的交界處通過(guò)焊接固定。
11、第二方面,提供一種換熱器,包括上述環(huán)路連通器結(jié)構(gòu)。
12、本申請(qǐng)的環(huán)路連通器結(jié)構(gòu)的有益效果包括:利用周向管、橫向管、縱向管整體能形成類(lèi)似圓柱體框架的連通器結(jié)構(gòu)。首先,周向管、橫向管、縱向管三者能夠相互連通,便于流體在內(nèi)部自由流動(dòng)。周向管提供了首尾相連的環(huán)形回路,橫向管則提供橫向(徑向)的流體路徑,縱向管則提供縱向(軸向)的流體路徑。其次,周向管在軸向上至少布置有兩個(gè),這就能保證其圓柱體的基本外形;周向管在軸向上如果超過(guò)兩個(gè),那就形成了多處環(huán)形回路,加密了軸向上管路的密度。再次,同一橫斷位置的徑向上也可以包括多個(gè)直徑不等的周向管,方便它們相互嵌套,加密了徑向上管路的密度。繼而得到上下軸向、內(nèi)外徑向的串聯(lián)、并聯(lián)組合的連通器結(jié)構(gòu)。最后,環(huán)路連通器結(jié)構(gòu)可以在傳熱、換熱、散熱方面應(yīng)用。環(huán)路連通器結(jié)構(gòu)充分利用了立體空間,極大拉長(zhǎng)了流體路徑的總長(zhǎng)度,擴(kuò)大了換熱表面積,能夠提供高密度,并且將流體路徑、流體回路復(fù)雜化,從而滿(mǎn)足越來(lái)越復(fù)雜的傳熱應(yīng)用需求。
1.一種環(huán)路連通器結(jié)構(gòu),其特征在于,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)路連通器結(jié)構(gòu),其特征在于:所述縱向管(11)包括直管和/或螺旋管(9),所述直管與所述周向管(12)的軸線(xiàn)平行,所述螺旋管(9)所繞軸線(xiàn)與所述周向管(12)的軸線(xiàn)重合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)路連通器結(jié)構(gòu),其特征在于:若干個(gè)所述螺旋管(9)的螺旋方向相同,若干個(gè)所述螺旋管(9)的螺旋圈數(shù)相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)路連通器結(jié)構(gòu),其特征在于:所述縱向管(11)外壁固定有若干個(gè)翅片(10),相鄰所述翅片(10)之間存在間隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)路連通器結(jié)構(gòu),其特征在于:所述周向管(12)的軸線(xiàn)處設(shè)置有內(nèi)軸向支撐管(1),所述周向管(12)的形心處設(shè)置有底座塊,所述橫向管(13)的一端與所述底座塊固定,所述內(nèi)軸向支撐管(1)、所述底座塊、所述橫向管依次連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的環(huán)路連通器結(jié)構(gòu),其特征在于:所述周向管(12)包括相互同軸且不處于同一徑向位置的上環(huán)形管(3)、下環(huán)形管(4),所述底座塊包括上底座(5)、下底座(6),所述橫向管包括上徑向管(7)、下徑向管(8);
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的環(huán)路連通器結(jié)構(gòu),其特征在于:所述上環(huán)形管(3)與所述下環(huán)形管(4)之間還連通有外軸向管(2),所述外軸向管(2)至所述周向管(12)的軸線(xiàn)的垂直距離大于所述縱向管(11)至所述周向管(12)的軸線(xiàn)的垂直距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的環(huán)路連通器結(jié)構(gòu),其特征在于:所述外軸向管(2)包括軸向段(201),所述軸向段(201)與所述周向管(12)的軸線(xiàn)平行,所述軸向段(201)的端頭一體連接有第一彎頭(202),所述軸向段(201)兩端的第一彎頭(202)沿同向延伸并與所述周向管(12)的外圈固定并連通;
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的環(huán)路連通器結(jié)構(gòu),其特征在于:所述周向管(12)、所述橫向管(13)、所述縱向管(11)的材質(zhì)為金屬材質(zhì)或非金屬材質(zhì),所述金屬材質(zhì)為銅、鋁、不銹鋼或碳鋼;
10.一種換熱器,其特征在于,包括權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的環(huán)路連通器結(jié)構(gòu)。