高效傳熱銅管的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及傳熱銅管技術領域，尤其涉及一種高效傳熱銅管。
【背景技術】
[0002]空調中內的冷凝器和蒸發器都是通過內螺紋銅管盤制而成，在傳熱管技術領域從光管升級到內螺紋銅管，是一大技術革新，極大的提高了空調制冷、制熱的性能，目前的內螺紋銅管一般都是單一的螺旋槽或螺旋齒，也有許多文獻或專利公開了不同截面形狀的螺旋齒，例如有M形、Y形、梯形、半圓形齒，各種形狀的齒形無非就是為了增加熱傳遞表面積，但是對于內螺紋銅管而言，僅是改變齒的截面形狀并沒有從根本上增大熱傳遞性能，而且有的齒形加工非常困難，有的齒形能增加介質流動阻力，會帶來負面效果，甚至降低螺紋管本身的熱傳遞性能。
[0003]中國專利授權公告號:CN100365370C，授權公告日2008年I月30日，公開了一種內螺紋傳熱管，其內表面上有螺旋齒，螺旋齒的橫截面為Y字形，相鄰的兩齒之間有一開口空腔，齒的兩側壁的高度相等或不相等，相鄰兩齒間空腔的最大寬度大于空腔的寬度，傳熱管適用房、間空調器，尤其適用于冷曖型房間空調器。其不足之處是Y形齒會增加冷媒在銅管內的流通阻力，不利于銅管內外熱傳遞，冷媒在銅管內流動較均勻，擾流強度小，在銅管內壁處與銅管中心部位的冷媒之間熱交換較慢，銅管內壁處冷媒與外界熱交換后與銅管中心處的冷媒形成熱量差，由于擾流強度小，銅管內壁處冷媒與銅管中心部位冷媒之間熱量傳遞緩慢，從而導致銅管內部冷媒與外界熱熱交換性能下降，降低傳熱管的熱交換性能。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型為了解決現有技術中的銅管內壁的螺紋導致冷媒流動阻力增大，傳熱管內不同部位冷媒熱交換速率低的不足，提供了一種能有效減小冷媒流通阻力，加強銅管本體內部擾流、紊流作用，提高銅管本體內外熱交換速率的高效傳熱銅管。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0006]一種高效傳熱銅管，包括銅管本體，所述的銅管本體內壁沿圓周方向依次設有四組呈螺旋分布的齒肋，分別為齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b，銅管本體任一截面上，齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b所在弧面各占90°圓心角，其中齒肋A、齒肋a的截面呈矩形結構，齒肋B、齒肋b的截面呈三角形，所述齒肋A的齒寬與齒肋a的齒寬之比為1:2，所述齒肋B的齒頂角與齒肋b的齒頂角之比為1:1.5，所述的齒肋B、齒肋b的齒頂角為圓角，齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b的齒底兩側與銅管本體內壁之間圓弧過渡連接。
[0007]冷媒蒸汽在銅管本體內流動時，齒肋一方面增加熱傳遞表面積，同時齒肋對蒸汽具有引導作用，使得蒸汽沿著螺旋方向流動，由于銅管本體內分布四組齒肋，這樣就導致在銅管本體任意截面處，齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b對應區域內的蒸汽受到的阻力不同，從而形成四股冷媒蒸汽，任意相鄰的兩股冷媒蒸汽受到齒肋的阻力不同，從而導致相鄰冷媒蒸汽流速不同，四股冷媒蒸汽流相互交叉干涉而加強冷媒周向的擾流作用，而銅管本體內壁處的冷媒蒸汽與銅管本體中間部位的冷媒蒸汽受齒肋影響不同，即銅管本體中心部位的一股冷媒蒸汽受齒肋影響很小，流速較穩定，而其周圍的四股冷媒蒸汽流速不同，這樣就導致四股冷媒蒸汽對中間的一股冷媒蒸汽之間產生紊流，促使不同部位蒸汽之間快速實現熱量均衡，提高銅管本體內不同部位冷媒之間熱交換速率，保證銅管本體內壁處的冷媒快速、充分與外界進行熱交換。
[0008]作為優選，所述的齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b與銅管本體軸線的夾角β為12° -42°。夾角β太大則導致蒸汽阻力大，夾角β太小則擾流效果不佳，12° -42°既能達到有效的擾流效果，又能保證蒸汽流的阻力適中。
[0009]作為優選，所述的齒肋Α、齒肋B、齒肋a、齒肋b的齒頂高沿相同的周向分別從第一條到最后一條依次降低，齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b的最大齒頂高相同，齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b的最小齒頂高也相同。冷媒在銅管本體內流動時，在齒肋的作用下產生離心力，齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b的齒頂高依次降低，對應的齒頂的連線為四段與銅管本體不同心的圓弧，四段圓弧對冷媒具有的引導作用，冷媒沿著銅管本體內壁流動時，其位于任意角度所受到的阻力都不相同，整個銅管本體內會形成多股速度不同的蒸汽流，氣流之間相互干涉形成擾流，極大的增強了銅管本體內部不同空間處冷媒蒸汽之間的熱交換，從而保證銅管本體內的冷媒蒸汽能與外界進行最大限度的熱交換。
[0010]作為優選，所述的銅管本體內壁還設有與齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b旋向相反的螺旋槽。螺旋槽一方面能有效降低冷媒的流通阻力，另一方面能降低銅管本體內邊界層(氣液混合態的冷媒，液態冷媒會在離心力的作用下與銅管本體內壁貼合形成邊界層)的厚度，使得邊界層更加均勻。
[0011]作為優選，所述的螺旋槽以齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b中最大齒頂高所在圓周面為基準面，螺旋槽底部到銅管本體內壁的距離等于齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b中所有齒高的平均值。由于齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b的齒頂高不同，只有齒頂高大于平均值的齒肋頂部才會與螺旋槽相交而被螺旋槽隔斷，齒頂高大于平均值的齒肋對冷媒流動阻力大，齒頂高大的齒肋對冷媒阻力大，螺旋槽能針對性的減小該阻力，部分冷媒會從螺旋槽處進行跨齒肋流動，從而形成若干小股逆流，逆流與高于平均值的齒肋處的順流之間干涉形成紊流，同時小股逆流在慣性的作用下還會沖擊齒頂高小于平均值的齒肋處的順流，從而在管內不同位置處形成不同方位、角度的擾流、紊流，極大的提高冷媒之間、冷媒與外界的熱交換效率。
[0012]因此，本實用新型具有能有效減小冷媒流通阻力，提高銅管本體內不同部位冷媒之間熱交換速率的有益效果。
【附圖說明】
[0013]圖1為實施例1的結構示意圖。
[0014]圖2為實施例2的結構示意圖。
[0015]圖3為實施例2中銅管本體內A-A部位展開示意圖。
[0016]圖中:銅管本體I齒肋A2齒肋B3齒肋a4齒肋b5螺旋槽6。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步描述:
[0018]實施例1:如圖1所示的一種高效傳熱銅管，包括銅管本體1，銅管本體內壁沿圓周方向依次設有四組呈螺旋分布的齒肋，分別為齒肋A2、齒肋B3、齒肋a4、齒肋b5，銅管本體任一截面上，齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b所在弧面各占90°圓心角，其中齒肋A、齒肋a的截面呈矩形結構，齒肋B、齒肋b的截面呈三角形，齒肋A的齒寬與齒肋a的齒寬之比為1:2，齒肋B的齒頂角與齒肋b的齒頂角之比為1: 1.5，齒肋B、齒肋b的齒頂角為圓角，齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b的齒底兩側與銅管本體內壁之間圓弧過渡連接，齒肋A、齒肋B、齒肋
a、齒肋b與銅管本體軸線的夾角β為25°。
[0019]實施例2:如圖2所示的一種高效傳熱銅管，包括銅管本體1，銅管本體內壁沿圓周方向依次設有四組呈螺旋分布的齒肋，分別為齒肋Α2、齒肋Β3、齒肋a4、齒肋b5，銅管本體任一截面上，齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b所在弧面各占90°圓心角，其中齒肋A、齒肋a的截面呈矩形結構，齒肋B、齒肋b的截面呈三角形，齒肋A的齒寬與齒肋a的齒寬之比為1:2，齒肋B的齒頂角與齒肋b的齒頂角之比為1: 1.5，齒肋B、齒肋b的齒頂角為圓角，齒肋B、齒肋b的齒頂角為圓角，齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b的齒底兩側與銅管本體內壁之間圓弧過渡連接，齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b與銅管本體軸線的夾角β為30° ;齒肋Α、齒肋B、齒肋a、齒肋b的齒頂高沿相同的周向分別從第一條到最后一條依次降低，齒肋Α、齒肋B、齒肋a、齒肋b的最大齒頂高相同，齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b的最小齒頂高也相同；如圖3所示，銅管本體內壁還設有與齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b旋向相反的螺旋槽6，螺旋槽以齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b中最大齒頂高所在圓周面為基準面，螺旋槽底部到銅管本體內壁的距離等于齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b中所有齒高的平均值。
[0020]因此，本實用新型具有能有效減小冷媒流通阻力，提高銅管本體內不同部位冷媒之間熱交換速率的有益效果。
【主權項】
1.一種高效傳熱銅管，包括銅管本體，其特征是，所述的銅管本體內壁沿圓周方向依次設有四組呈螺旋分布的齒肋，分別為齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b，銅管本體任一截面上，齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b所在弧面各占90°圓心角，其中齒肋A、齒肋a的截面呈矩形結構，齒肋B、齒肋b的截面呈三角形，所述齒肋A的齒寬與齒肋a的齒寬之比為1:2，所述齒肋B的齒頂角與齒肋b的齒頂角之比為1: 1.5，所述的齒肋B、齒肋b的齒頂角為圓角，齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b的齒底兩側與銅管本體內壁之間圓弧過渡連接。
2.根據權利要求1所述的高效傳熱銅管，其特征是，所述的齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b與銅管本體軸線的夾角β為12° -42°。
3.根據權利要求1或2所述的高效傳熱銅管，其特征是，所述的齒肋Α、齒肋B、齒肋a、齒肋b的齒頂高沿相同的周向分別從第一條到最后一條依次降低，齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b的最大齒頂高相同，齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b的最小齒頂高也相同。
4.根據權利要求3所述的高效傳熱銅管，其特征是，所述的銅管本體內壁還設有與齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b旋向相反的螺旋槽。
5.根據權利要求4所述的高效傳熱銅管，其特征是，所述的螺旋槽以齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b中最大齒頂高所在圓周面為基準面，螺旋槽底部到銅管本體內壁的距離等于齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b中所有齒高的平均值。
【專利摘要】本實用新型涉及傳熱管技術領域，公開了一種高效傳熱銅管，包括銅管本體，銅管本體內壁沿圓周方向依次設有四組呈螺旋分布的齒肋，分別為齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b，銅管本體任一截面上，齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b所在弧面各占90°圓心角，其中齒肋A、齒肋a的截面呈矩形結構，齒肋B、齒肋b的截面呈三角形，齒肋A的齒寬與齒肋a的齒寬之比為1：2，齒肋B的齒頂角與齒肋b的齒頂角之比為1:1.5，齒肋B、齒肋b的齒頂角為圓角，齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b的齒底兩側與銅管本體內壁之間圓弧過渡連接。因此，本實用新型具有能有效減小冷媒流通阻力，提高銅管本體內不同部位冷媒之間熱交換速率的有益效果。
【IPC分類】F28F1-40
【公開號】CN204388675
【申請號】CN201420854921
【發明人】劉晉龍, 羅奇梁, 梁子浩
【申請人】浙江耐樂銅業有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2014年12月30日