一種集水熱管的制作方法

本發明涉及換熱裝置技術領域，更具體地說，涉及一種集水熱管。

背景技術：

隨著社會的快速發展，社會各個行業對于能源的利用和依賴程度逐步加深，為了更加有效的利用能源，社會對高效的換熱裝置的需求日益增加。強化傳熱是很多學者都關心的重要課題，特別是能源危機的出現極大地促進了強化傳熱技術的發展。近幾十年來能源問題越發的嚴峻，相對地對熱管的換熱效率要求也就越高，關于強化傳熱的諸多技術廣泛地應用在了熱管上。強化傳熱的最重要的任務就是改善和提高熱傳遞的效率，目前有關強化傳熱的技術和理論也在日趨地成熟和完善。

強化傳熱是實現合理和高效利用能源的重要手段，也是許多節能減排措施得以實施的關鍵技術，在實際的工業和工程生產中，熱管是應用強化傳熱技術最普遍的器件。所以采用強化傳熱的技術對熱管進行設計和開發研究，可以制造出高換熱效率的熱管，減少對制冷材料的消耗，還可以獲得最小的換熱面積，用最經濟的材料實現實際工程生產中的諸多要求，對能源的節約和利用具有十分重要的意義。

換熱器是回收傳熱過程中熱量和提高傳熱效率相當重要的一種設備，熱管是換熱器設備中最重要的元件。光滑管是最常用的換熱管，但是由于光滑管的傳熱效率很低，很容易因為結垢而造成管道堵塞，而且它的維修周期很短，檢查和檢修的花費也比較高，所以光滑管很難適實際工程中對熱量傳遞的需要。螺旋管是一種典型的空間曲線管，因能自由膨脹，可以有效的消除工作過程中的溫度應力，又能大幅度減少管子與管板的焊接，泄漏幾率小，可靠性好，且結構緊湊，傳熱效率高，具有自生的離心力場和二次流，能有效推遲傳熱惡化的發生，因而在動力、石油、化工、航海、航天和核工業等行業中廣泛應用。

現有螺旋散熱管纏繞在光管管殼側無法強化管內側流場擾動，螺旋管冷工質不能形成自循環，沒有冷凝水的收集手段，熱管散熱效率不高，而且浪費資源。

綜上所述，如何有效地解決熱管散熱效率低等問題，是目前本領域技術人員急需解決的問題。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種集水熱管，以解決熱管散熱效率低等問題。

為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種集水熱管，包括主管本體，所述主管本體的側壁嵌有螺旋管，所述螺旋管分別凸出所述主管本體的內側壁和外側壁，所述螺旋管為內設有換熱工質的中空腔體。

優選地，在上述集水熱管中，所述螺旋管為閉合的管體以使得所述換熱工質在其內形成自循環。

優選地，在上述集水熱管中，所述螺旋管包括用于所述換熱工質回流的直管，所述直管的軸線與所述主管本體的軸線平行設置。

優選地，在上述集水熱管中，所述螺旋管的管路間設有預設間隔以與所述主管本體形成肋膜。

優選地，在上述集水熱管中，所述主管本體的底部設有集水槽，所述集水槽內設有用于冷凝水導出的導管。

優選地，在上述集水熱管中，還包括用于集水的集水箱，所述導管設于所述集水箱內部。

本發明提供的集水熱管，包括主管本體，主管本體的側壁嵌有螺旋管，螺旋管分別凸出主管本體的內側壁和外側壁，螺旋管為內設有換熱工質的中空腔體。應用本發明提供的集水熱管，主管本體內部熱量流過螺旋管產生擾動，減小對流換熱熱阻，強化主管本體內部熱流換熱效率，螺旋管位于主管本體外側壁的部分對外部空氣流產生擾動，減小主管對流換熱熱阻，強化外部氣流與主管本體外壁的換熱效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的一種集水熱管的結構示意圖；

圖2為本發明實施例提供的一種集水熱管的剖視結構示意圖；

圖3為本發明實施例提供的一種集水熱管的局部剖視結構示意圖。

附圖中標記如下：

主管本體1、螺旋管2、集水槽3、導管4、集水箱5。

具體實施方式

本發明實施例公開了一種集水熱管，以解決熱管散熱效率低等問題。

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

請參閱圖1-圖3，圖1為本發明實施例提供的一種集水熱管的結構示意圖；圖2為本發明實施例提供的一種集水熱管的剖視結構示意圖；圖3為本發明實施例提供的一種集水熱管的局部剖視結構示意圖。

在一種具體的實施方式中，本發明提供的集水熱管包括主管本體1，主管本體1一般為圓管，主管本體1的側壁上嵌有螺旋管2，螺旋管2所形成的腔體的直徑與主管本體1的直徑相等，這樣使得螺旋管2分別凸出主管本體1的內側壁和外側壁的部分大小相等，螺旋管2內設有換熱工質，具體可以為水或氮等惰性氣體，當然，在其他實施例中，也可以根據需要自行選擇換熱工質，只要能夠達到相同的技術效果即可。螺旋管2與主管本體1一般優選為一體式設置，或者焊接等固定方式，但一體式設置方式設置簡便便于實現，均在本發明的保護范圍內。

可以理解的是，螺旋管2道增加了主管本體1內部熱流與螺旋管2內部換熱工質的接觸面積，強化了主管本體1內部熱流與螺旋管2內部換熱工質的換熱效率。外部氣體流過螺旋管2時，其內的水分冷卻凝結在熱管外壁，一部分冷凝水流經主管本體1外側壁時，與外側壁產生換熱，降低主管內部熱流的溫度。

應用本發明提供的集水熱管，主管本體1內部熱量流過螺旋管2產生擾動，減小對流換熱熱阻，強化主管本體1內部熱流換熱效率，螺旋管2位于主管本體1外側壁的部分對外部空氣流產生擾動，減小主管對流換熱熱阻，強化外部氣流與主管本體1外壁的換熱效率。

具體的，螺旋管2為閉合的管體以使得換熱工質在其內形成自循環。螺旋管2為閉合管路，嵌入主管本體1內的螺旋管2受熱流影響，其內部換熱工質受熱后產生壓差后，換熱工質沿螺旋管2由下向上流動，而后從其他部分冷卻，優選的，可以為遠離主管本體1的管體，管體的具體形式可根據實際需要進行設置，換熱工質由上向下流入螺旋管2，換熱工質在螺旋管2內形成自循環。

進一步地，螺旋管2包括用于換熱工質回流的直管，直管的軸線與主管本體1的軸線平行設置。

為了便于換熱工質由上向下順利流下，可通過設置直管達到上述目的，直管遠離主管本體1設置，直管的軸線可與主管本體1的軸線平行設置，以使得結構簡單便于制造。當然，在其他實施例中，也可以設置為斜管或其他形式的管體，只要能夠讓換熱工質順利流下即可，對其具體的實施方式不作限定。

在上述各實施例的基礎上，螺旋管2的管路間設有預設間隔以與主管本體1形成肋膜。螺旋管2的管路間留有預設間隔，主管本體1填充空隙以形成肋膜，強化散熱，流程阻力下降，提高散熱效率。當然，在其他實施例中，也可以不進行上述設置，均在本發明的保護范圍內。

進一步地，主管本體1的底部設有集水槽3，集水槽3內設有用于冷凝水導出的導管4。為了對冷凝水進行收集，在主管本體1的底部設置集水槽3，冷凝水沿著螺旋管2流入主管本體1底部的集水槽3內，通過集水槽3進行收集，再進行下一步的利用。導管4與集水槽3可通過螺紋連接進行固定。

更進一步地，還包括用于集水的集水箱5，導管4設于集水箱5內部。通過導管4將集水槽3中的冷凝水導入至集水箱5中，進行收集利用。當然，在其他實施例中，也可以不進行上述設置，通過其他方式對冷凝水進行收集，均在本發明的保護范圍內。

在一種具體的實施方式中，本發明提供的集水熱管，在主管本體1內嵌入一組螺旋管2，主管本體1的下方布置有集水槽3，集水槽3通過導管4將冷凝水導入集水箱5中，主管本體1及螺旋管2關閉材料為導熱性能良好的金屬材料，集水槽3、導管4和集水箱5的材料可具體為不銹鋼。

主管本體1位于螺旋管2間隙的部分形成螺旋管2的肋膜，熱流體從主管本體1下方的進口流入，由上方的出口流出，主管本體1的長度和直徑可以根據工程實際進行設計，螺旋管2內填充制冷工質，嵌入主管本體1的螺旋管2受熱流影響，其內部的冷工質受熱后產生壓差后，工質由下向上流動，而后在遠離圓管的直管內冷卻，工質由上向下再次流入螺旋管2，冷工質在螺旋管2內形成自循環。

主管本體1外部受自然對流影響，螺旋管2內部制冷工質溫度較低，在外部氣流流過時螺旋管2外側會有冷凝水析出，凝結下來的水滴會沿螺旋管2導入熱管下方的集水槽3內，集水槽3內的水通過導管4導入集水箱5中做進一步的利用。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。