多齒型高效換熱銅管結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及傳熱銅管技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多齒型高效換熱銅管結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]空調(diào)中內(nèi)的冷凝器和蒸發(fā)器都是通過(guò)內(nèi)螺紋銅管盤(pán)制而成，在傳熱管技術(shù)領(lǐng)域從光管升級(jí)到內(nèi)螺紋銅管，是一大技術(shù)革新，極大的提高了空調(diào)制冷、制熱的性能，目前的內(nèi)螺紋銅管一般都是單一的螺旋槽或螺旋齒，也有許多文獻(xiàn)或?qū)＠_(kāi)了不同截面形狀的螺旋齒，例如有M形、Y形、梯形、半圓形齒，各種形狀的齒型無(wú)非就是為了增加熱傳遞表面積，但是對(duì)于內(nèi)螺紋銅管而言，僅是改變齒的截面形狀并沒(méi)有從根本上增大熱傳遞性能，而且有的齒型加工非常困難，有的齒型能增加介質(zhì)流動(dòng)阻力，會(huì)帶來(lái)負(fù)面效果，甚至降低螺紋管本身的熱傳遞性能。
[0003]中國(guó)專(zhuān)利授權(quán)公告號(hào):CN100365370C，授權(quán)公告日2008年I月30日，公開(kāi)了一種內(nèi)螺紋傳熱管，其內(nèi)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(kāi)口空腔，齒的兩側(cè)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(diào)器，尤其適用于冷曖型房間空調(diào)器。其不足之處是Y形齒會(huì)增加冷媒在銅管內(nèi)的流通阻力，不利于銅管內(nèi)外熱傳遞，冷媒在銅管內(nèi)流動(dòng)較均勻，擾流強(qiáng)度小，在銅管內(nèi)壁處與銅管中心部位的冷媒之間熱交換較慢，銅管內(nèi)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(qiáng)度小，銅管內(nèi)壁處冷媒與銅管中心部位冷媒之間熱量傳遞緩慢，從而導(dǎo)致銅管內(nèi)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(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的銅管內(nèi)壁的螺紋導(dǎo)致冷媒流動(dòng)阻力增大，傳熱管內(nèi)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(qiáng)銅管本體內(nèi)部擾流、紊流作用，提高銅管本體內(nèi)外熱交換速率的多齒型高效換熱銅管結(jié)構(gòu)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種多齒型高效換熱銅管結(jié)構(gòu)，包括銅管本體，所述的銅管本體內(nèi)壁沿圓周方向依次設(shè)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(jié)構(gòu)，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1:1.3到1:1.8，所述齒肋B與齒肋b的齒頂角之比為1: 1.3到1: 1.8，所述的齒肋b與齒肋B的齒距之比為1: 1.2到1: 1.6，齒肋A與齒肋a的齒距之比1: 1.2到1: 1.6，所述的齒肋B、齒肋b的齒頂角為圓角。
[0007]冷媒蒸汽在銅管本體內(nèi)流動(dòng)時(shí)，齒肋一方面增加熱傳遞表面積，同時(shí)齒肋對(duì)蒸汽具有引導(dǎo)作用，使得蒸汽沿著螺旋方向流動(dòng)，銅管本體內(nèi)分布四組齒肋，雖然四組齒肋形狀不同，但是通過(guò)調(diào)節(jié)齒距使得四組齒肋對(duì)應(yīng)圓弧面處的表面積比較接近，保證銅管內(nèi)壁與外壁之間傳熱均勻，同時(shí)齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b形狀不同導(dǎo)致對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)冷媒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、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(qiáng)冷媒周向的擾流作用，而銅管本體內(nèi)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程度不同，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(wěn)定，而其周?chē)乃墓衫涿秸羝魉俨煌@樣就導(dǎo)致四股冷媒蒸汽對(duì)中間的一股冷媒蒸汽之間產(chǎn)生紊流，促使不同部位蒸汽之間快速實(shí)現(xiàn)熱量均衡，提高銅管本體內(nèi)不同部位冷媒之間熱交換速率，保證銅管本體內(nèi)壁處的冷媒快速、充分與外界進(jìn)行熱交換。
[0008]作為優(yōu)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(dǎo)致蒸汽阻力大，夾角β太小則擾流效果不佳，12° -42°既能達(dá)到有效的擾流效果，又能保證蒸汽流的阻力適中。
[0009]作為優(yōu)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(nèi)流動(dòng)時(shí)，在齒肋的作用下產(chǎn)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(duì)應(yīng)的齒頂?shù)倪B線為四段與銅管本體不同心的圓弧，四段圓弧對(duì)冷媒具有的引導(dǎo)作用，冷媒沿著銅管本體內(nèi)壁流動(dòng)時(shí)，其位于任意角度所受到的阻力都不相同，整個(gè)銅管本體內(nèi)會(huì)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(qiáng)了銅管本體內(nèi)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(nèi)的冷媒蒸汽能與外界進(jìn)行最大限度的熱交換。
[0010]作為優(yōu)選，所述的銅管本體內(nèi)壁還設(shè)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(nèi)邊界層(氣液混合態(tài)的冷媒，液態(tài)冷媒會(huì)在離心力的作用下與銅管本體內(nèi)壁貼合形成邊界層)的厚度，使得邊界層更加均勻。
[0011]作為優(yōu)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(zhǔn)面，螺旋槽底部到銅管本體內(nèi)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(huì)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(duì)冷媒流動(dòng)阻力大，齒頂高大的齒肋對(duì)冷媒阻力大，螺旋槽能針對(duì)性的減小該阻力，部分冷媒會(huì)從螺旋槽處進(jìn)行跨齒肋流動(dòng)，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(shí)小股逆流在慣性的作用下還會(huì)沖擊齒頂高小于平均值的齒肋處的順流，從而在管內(nèi)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(shí)用新型具有能有效減小冷媒流通阻力，提高銅管本體內(nèi)不同部位冷媒之間熱交換速率的有益效果。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3為實(shí)施例2中銅管本體內(nèi)A-A部位展開(kāi)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膨脹管7環(huán)形腔8膨脹腔9凸條10連接套11彈性支撐腳12。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0018]實(shí)施例1:如圖1所示的一種多齒型高效換熱銅管結(jié)構(gòu)，包括銅管本體1，銅管本體內(nèi)壁沿圓周方向依次設(shè)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(jié)構(gòu)，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1:1.3，齒肋B的齒頂角與齒肋b的齒頂角之比為1:1.3，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與銅管本體軸線的夾角β為42°，齒肋b與齒肋B的齒距之比為1: 1.2，齒肋A與齒肋a的齒距之比1:1.2。
[0019]實(shí)施例2:如圖2所示的一種多齒型高效換熱銅管結(jié)構(gòu)，包括銅管本體1，銅管本體內(nèi)壁沿圓周方向依次設(shè)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(jié)構(gòu)，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1:1.8，齒肋B的齒頂角與齒肋b的齒頂角之比為1: 1.8，齒肋B、齒肋b的齒頂角為圓角，齒肋b與齒肋B的齒距之比為1: 1.6，齒肋A與齒肋a的齒距之比1: 1.6 ;齒肋A、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；如圖3所示，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°，銅管本體內(nèi)壁還設(shè)有與齒肋Α、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(zhǔn)面，螺旋槽底部到銅管本體內(nèi)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(shí)用新型具有能有效減小冷媒流通阻力，提高銅管本體內(nèi)不同部位冷媒之間熱交換速率的有益效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多齒型高效換熱銅管結(jié)構(gòu)，包括銅管本體，其特征是，所述的銅管本體內(nèi)壁沿圓周方向依次設(shè)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(jié)構(gòu)，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1:1.3到1:1.8，所述齒肋B與齒肋b的齒頂角之比為1:1.3到1: 1.8，所述的齒肋b與齒肋B的齒距之比為1: 1.2到1: 1.6，齒肋A與齒肋a的齒距之比1: 1.2到1: 1.6，所述的齒肋B、齒肋b的齒頂角為圓角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多齒型高效換熱銅管結(jié)構(gòu)，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(jù)權(quán)利要求1所述的多齒型高效換熱銅管結(jié)構(gòu)，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。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多齒型高效換熱銅管結(jié)構(gòu)，其特征是，所述的銅管本體內(nèi)壁還設(shè)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(jù)權(quán)利要求4所述的多齒型高效換熱銅管結(jié)構(gòu)，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(zhǔn)面，螺旋槽底部到銅管本體內(nèi)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(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及內(nèi)螺紋銅管技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種多齒型高效換熱銅管結(jié)構(gòu)，包括銅管本體，銅管本體內(nèi)壁沿圓周方向依次設(shè)有四組呈螺旋分布的齒肋，齒肋A、齒肋B、齒肋a、齒肋b所在弧面各占90°圓心角，齒肋A、齒肋a的截面呈矩形結(jié)構(gòu)，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1：1.3到1：8，齒肋B與齒肋b的齒頂角之比為1:1.3到1:1.8，齒肋b與齒肋B的齒距之比為1:1.2到1:1.6，齒肋A與齒肋a的齒距之比1:1.2到1:1.6。因此，本實(shí)用新型具有能有效減小冷媒流通阻力，提高銅管本體內(nèi)不同部位冷媒之間熱交換速率的有益效果。
【IPC分類(lèi)】F25B39-00, F28F1-40
【公開(kāi)號(hào)】CN204461181
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420854899
【發(fā)明人】劉晉龍, 羅奇梁, 梁子浩
【申請(qǐng)人】浙江耐樂(lè)銅業(yè)有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2014年12月30日