本發(fā)明涉及換熱領(lǐng)域,更具體地涉及一種換熱管及換熱器。
背景技術(shù):
如圖1所示,現(xiàn)有換熱器采用的換熱管一般在其內(nèi)壁上沿周向均勻布置多個(gè)截面呈三角形的齒形結(jié)構(gòu),通過齒形結(jié)構(gòu)來提高換熱管的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,但是,該結(jié)構(gòu)存在如下問題:
1、在換熱管的加工過程中,尤其當(dāng)換熱管為鋁材質(zhì)時(shí),其內(nèi)部會積存很多碎屑,空氣不易排出,導(dǎo)致在脹管工藝中的脹管阻力較大,造成脹管后齒形結(jié)構(gòu)的齒形變化率較大,換熱管容易脹彎,影響換熱管的合格率。
2、齒形結(jié)構(gòu)的自由端部呈尖角結(jié)構(gòu),在脹管時(shí),尖角結(jié)構(gòu)容易對脹管器的外壁造成損傷,影響脹管器的使用壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明提供一種降低齒形變化率、增強(qiáng)換熱效率且對脹管器損傷小的換熱管及換熱器。
第一方面,提供一種換熱管。
一種換熱管,所述換熱管的內(nèi)壁沿周向間隔設(shè)置有多個(gè)內(nèi)齒,所述內(nèi)齒的齒頂面呈圓弧面,在多個(gè)內(nèi)齒中至少有一個(gè)內(nèi)齒的齒高與其他內(nèi)齒的齒高不同。
優(yōu)選地,所述多個(gè)內(nèi)齒包括沿周向間隔設(shè)置的多個(gè)第一內(nèi)齒,每相鄰兩第一內(nèi)齒之間設(shè)置有至少一個(gè)第二內(nèi)齒,所述第一內(nèi)齒的齒高大于所述第二內(nèi)齒的齒高。
優(yōu)選地,所述第二內(nèi)齒的齒形與所述第一內(nèi)齒的齒根及靠近齒根部分的齒形相同。
優(yōu)選地,所述內(nèi)齒在軸線方向延伸的兩側(cè)面呈凹陷的圓弧面。
優(yōu)選地,所述第一內(nèi)齒的齒高為0.18至0.33mm,和/或,所述第二內(nèi)齒的齒高為0.15至0.28mm。
優(yōu)選地,每相鄰兩第一內(nèi)齒之間設(shè)置一個(gè)第二內(nèi)齒,所述第二內(nèi)齒和與其相鄰的第一內(nèi)齒之間的夾角為8°至16°。
優(yōu)選地,所述第一內(nèi)齒的齒根厚為0.16至0.2mm,和/或,所述第二內(nèi)齒的齒根厚為0.16至0.2mm。
優(yōu)選地,每相鄰兩第一內(nèi)齒之間設(shè)置一個(gè)第二內(nèi)齒,所述第一內(nèi)齒和與其相鄰的第二內(nèi)齒之間的齒根槽寬為0.12至0.21mm。
優(yōu)選地,所述換熱管為鋁管或鋁合金管。
優(yōu)選地,所述第一內(nèi)齒的齒頂角大于所述第二內(nèi)齒的齒頂角。
優(yōu)選地,所述換熱管的壁厚為0.47至0.71mm。
優(yōu)選地,所述內(nèi)齒在軸線方向延伸的兩側(cè)面與內(nèi)齒的齒頂面經(jīng)平滑曲面過渡;和/或,
所述內(nèi)齒在軸線方向延伸的兩側(cè)面與換熱管的內(nèi)壁面經(jīng)平滑曲面過渡。
優(yōu)選地,所述第一內(nèi)齒的齒頂面經(jīng)齒面強(qiáng)化處理。
第二方面,提供一種換熱器。
一種換熱器,采用如上所述的換熱管。
本發(fā)明提供換熱管由于其內(nèi)齒的齒高不同,且內(nèi)齒的齒頂面呈圓弧面,從而在進(jìn)行脹管操作時(shí)減少脹管器與換熱管內(nèi)齒的接觸面積,利于脹管過程中管內(nèi)空氣的流通排出,減少脹管阻力,減小齒形變化率,從而提高脹管加工效率及合格率,內(nèi)齒的齒高不同也能提高制冷劑在管內(nèi)的紊流效果,增強(qiáng)換熱效率,另外,由于內(nèi)齒的齒頂面呈圓弧面,在脹管過程中內(nèi)齒不容易發(fā)生變形,且內(nèi)齒不會對脹管器的外壁造成損傷,延長脹管器的使用壽命。
本發(fā)明提供的換熱器采用上述的換熱管,生產(chǎn)效率高且換熱效率高。
附圖說明
通過以下參照附圖對本發(fā)明實(shí)施例的描述,本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更為清楚,在附圖中:
圖1示出現(xiàn)有換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2示出本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3示出圖2中的局部放大圖。
圖中,1’、內(nèi)齒;2’、換熱管;
11、第一內(nèi)齒;12、第二內(nèi)齒;2、換熱管。
具體實(shí)施方式
以下基于實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行描述,但是本發(fā)明并不僅僅限于這些實(shí)施例。在下文對本發(fā)明的細(xì)節(jié)描述中,詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。為了避免混淆本發(fā)明的實(shí)質(zhì),公知的方法、過程、流程、元件并沒有詳細(xì)敘述。
此外,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,在此提供的附圖都是為了說明的目的,并且附圖不一定是按比例繪制的。
除非上下文明確要求,否則整個(gè)說明書和權(quán)利要求書中的“包括”、“包含”等類似詞語應(yīng)當(dāng)解釋為包含的含義而不是排他或窮舉的含義;也就是說,是“包括但不限于”的含義。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。此外,在本發(fā)明的描述中,除非另有說明,“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
如圖2和圖3所示,本發(fā)明提供了一種換熱管,換熱管2的內(nèi)壁沿周向間隔設(shè)置有多個(gè)內(nèi)齒,內(nèi)齒的齒頂面呈圓弧面,在脹管過程中不會對脹管器的外壁造成損傷,延長脹管器的使用壽命。在多個(gè)內(nèi)齒中至少有一個(gè)內(nèi)齒的齒高與其他內(nèi)齒的齒高不同,且內(nèi)齒的齒頂面呈圓弧面,從而在進(jìn)行脹管操作時(shí)減少脹管器與換熱管內(nèi)齒的接觸面積,利于脹管過程中管內(nèi)空氣的流通排出,減少脹管阻力,減小齒形變化率,從而提高脹管加工效率及合格率,內(nèi)齒的齒高不同也能提高制冷劑在管內(nèi)的紊流效果,增強(qiáng)換熱效率,另外,由于內(nèi)齒的齒頂面呈圓弧面,在脹管過程中內(nèi)齒不容易發(fā)生變形,且內(nèi)齒不會對脹管器的外壁造成損傷,延長脹管器的使用壽命。
優(yōu)選地,內(nèi)齒沿?fù)Q熱管2的軸線方向延伸,在一個(gè)實(shí)施例中,內(nèi)齒呈直齒狀,在另一個(gè)實(shí)施例中,內(nèi)齒呈螺旋狀。
高度不同的內(nèi)齒的具體排布方式,數(shù)量均不限,優(yōu)選地,多個(gè)內(nèi)齒包括沿周向間隔設(shè)置的多個(gè)第一內(nèi)齒11,每相鄰兩第一內(nèi)齒11之間設(shè)置有至少一個(gè)第二內(nèi)齒12,第一內(nèi)齒11的齒高大于第二內(nèi)齒12的齒高,由于第一內(nèi)齒11的齒頂相較于第二內(nèi)齒12在徑向上更加靠內(nèi),因此脹管器作用于第一內(nèi)齒11上,將第一內(nèi)齒11沿周向均布能夠使得換熱管2在脹管時(shí)受力更加均勻,提高脹管效率及合格率。
相鄰兩第一內(nèi)齒11之間的第二內(nèi)齒12的數(shù)量不限,可根據(jù)需求設(shè)置,例如如圖2中所示為一個(gè)。
第一內(nèi)齒11的齒形和第二內(nèi)齒12的齒形具體不限,優(yōu)選地,第一內(nèi)齒11的截面形狀以及第二內(nèi)齒12的截面形狀呈近似的三角形,即第一內(nèi)齒11以及第二內(nèi)齒12的截面寬度沿徑向向內(nèi)逐漸減小。進(jìn)一步優(yōu)選地,第一內(nèi)齒11的齒形為由第二內(nèi)齒12沿?fù)Q熱管的徑向向內(nèi)延伸形成,也即第二內(nèi)齒12的齒形與第一內(nèi)齒11的齒根及靠近齒根的部分齒形相同,如此,更有利加工,降低生產(chǎn)成本。
進(jìn)一步優(yōu)選地,內(nèi)齒在軸線方向延伸的兩個(gè)側(cè)面(即除齒頂面外的齒廓曲面)呈凹陷的圓弧面,更有利于脹管過程中管內(nèi)空氣的流通排出,降低脹管阻力。內(nèi)齒在軸線方向延伸的兩個(gè)側(cè)面與內(nèi)齒的齒頂面經(jīng)平滑曲面過渡,內(nèi)齒在軸線方向延伸的兩個(gè)側(cè)面與換熱管的內(nèi)壁面也經(jīng)平滑曲面過渡。
進(jìn)一步地,為提高內(nèi)齒的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,保證其加工性能,第一內(nèi)齒的齒頂面經(jīng)齒面強(qiáng)化處理,例如,對第一內(nèi)齒的齒頂面進(jìn)行熱處理或者對第一內(nèi)齒的齒頂面進(jìn)行噴丸處理。
換熱管各部分結(jié)構(gòu)的尺寸可根據(jù)具體需求設(shè)置。為了達(dá)到理想的加工性能和換熱性能,優(yōu)選地,如圖3中所示,第一內(nèi)齒11的齒高h(yuǎn)1為0.18至0.33mm,第一內(nèi)齒11的齒根厚δ1為0.16至0.2mm,第一內(nèi)齒11的齒頂角r1為10°至40°;第二內(nèi)齒12的齒高為0.15至0.28mm,第二內(nèi)齒12的齒根厚δ2為0.16至0.2mm,第二內(nèi)齒12的齒頂角r2為10°至40°,第一內(nèi)齒11和與其相鄰的第二內(nèi)齒12之間的齒根槽寬δ為0.12至0.21mm。齒頂角即內(nèi)齒的兩邊界沿齒頂方向的延長線形成的夾角(銳角)。優(yōu)選地,第一內(nèi)齒11的齒頂角r1大于第二內(nèi)齒12的齒頂角r2,第一內(nèi)齒11選擇較大的齒頂角能夠增加其強(qiáng)度,而第二內(nèi)齒12選擇較小的齒頂角可以增加換熱性能。第二內(nèi)齒12和與其相鄰的第一內(nèi)齒11之間的夾角θ為8°至16°,如圖3中所示,此處所述的夾角指的是第二內(nèi)齒12的中線和與其相鄰的第一內(nèi)齒11的中線之間的夾角。換熱管的壁厚Wt為0.47至0.71mm。另外,第一內(nèi)齒11和第二內(nèi)齒12的齒數(shù)不限,優(yōu)選地,第一內(nèi)齒12和第二內(nèi)齒12的齒數(shù)和為40至60個(gè),進(jìn)一步優(yōu)選為40個(gè)。
在最優(yōu)的實(shí)施例中,第一內(nèi)齒11的齒高h(yuǎn)1為0.33mm,齒根厚δ1為0.2mm,齒頂角r1為39°,第二內(nèi)齒12的齒高h(yuǎn)2為0.28mm,齒根厚δ2為0.2mm,齒頂角r2為31°,第一內(nèi)齒11和與其相鄰的第二內(nèi)齒12之間的齒根槽寬δ為0.21mm。第二內(nèi)齒12和與其相鄰的第一內(nèi)齒11之間的夾角θ為8°。換熱管的外徑為7.94mm,內(nèi)徑為5.87mm,壁厚Wt為0.71mm。
在進(jìn)一步地實(shí)施例中,換熱管為鋁管或鋁合金管?,F(xiàn)有的換熱管一般采用換熱性能及加工性能較好的銅材質(zhì),但是由于銅材質(zhì)造價(jià)高,為降低成本,本發(fā)明的換熱管采用鋁或鋁合金材質(zhì),并通過前述的對換熱管進(jìn)行的結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)達(dá)到與銅材質(zhì)相當(dāng)甚至優(yōu)于銅材質(zhì)的性能。
本發(fā)明還提供了采用上述換熱管的換熱器,加工簡單,成本低且換熱效率高。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解的是,在不沖突的前提下,上述各優(yōu)選方案可以自由地組合、疊加。
應(yīng)當(dāng)理解,上述的實(shí)施方式僅是示例性的,而非限制性的,在不偏離本發(fā)明的基本原理的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以針對上述細(xì)節(jié)做出的各種明顯的或等同的修改或替換,都將包含于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。