專利名稱：一種電制冷機(jī)組蒸發(fā)器用高效換熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蒸發(fā)換熱管，尤其涉及一種用于電制冷機(jī)組蒸發(fā)器的換熱管。
背景技術(shù)：
空調(diào)制冷技術(shù)自問世以來，隨科技的發(fā)展，在機(jī)組結(jié)構(gòu)、性能和型式各方面都有了很大的變化和發(fā)展。而作為制冷機(jī)核心部件——“兩器”之一的蒸發(fā)器，隨制冷、空調(diào)技術(shù)的不斷進(jìn)展，對其核心構(gòu)件之一的換熱管也提出了更高的要求，小型、薄壁、輕量、高效化是主流。隨各種高效管的出現(xiàn)，制冷機(jī)的性能取得了很大的進(jìn)展。目前的換熱管一般均是管內(nèi)為制冷劑、管外為冷媒水，制冷劑在管內(nèi)通過管壁吸取管外冷媒熱量而蒸發(fā)，從而使冷媒溫度降低達(dá)到制冷效果。而現(xiàn)有的各種功能類似的傳熱管，雖然在外翅上都做了很多工作，例如采用三角形外翅、梯形外翅等，但是換熱管在內(nèi)翅方面僅限于低翅條數(shù)、低內(nèi)齒，因而現(xiàn)有的電制冷傳熱管內(nèi)部制冷劑的熱交換效率一直得不到改善。現(xiàn)有的制冷器用換熱管主要存在如下缺陷1)換熱管在普通光面銅管上裝上大量的葉片(即薄片形翅片)以增加散熱面積，但在換熱管上組裝翅片不僅增加成本，而且增加了換熱管的整體重量，并且由于翅片組裝到換熱管上具有熱阻，不能有效地進(jìn)行熱交換，因此不能快速地降低換熱管內(nèi)工作介質(zhì)的溫度；2)在換熱管的外表面上加工略呈梯形的翅片，并且在翅片頂表面上開設(shè)有凹槽，雖然帶有凹槽的梯形翅片增加了散熱面積，但是在冷凝劑下滴至翅片上的凹槽時(shí)，即會(huì)積存在凹槽中直至凹槽積滿，因此比較難在管表面形成薄層熱交換膜，降低管的熱交換率；3)換熱管的內(nèi)表面一般會(huì)設(shè)置為光管以降低污垢集中到管內(nèi)表面的可能性，或者在內(nèi)表面上設(shè)置較少條數(shù)的內(nèi)齒輪、或者在內(nèi)表面上設(shè)置具有極低齒高的低齒形內(nèi)齒(如通常采為的內(nèi)齒高為0.1 5～0.18mm)，因此管內(nèi)表面與管內(nèi)制冷劑的接觸面積小，熱交換率也較低。
因此有必要對電制冷機(jī)的換熱管及其成型工藝的研究，提出提高電制冷機(jī)制冷性能，專用于電制冷機(jī)蒸發(fā)器用的換熱管。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種增加制冷劑與換熱管之間傳熱效率的換熱管。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案本發(fā)明電制冷機(jī)組蒸發(fā)器用高效換熱管，包括外部設(shè)置有單螺旋翅片的翅片部，所述換熱管的內(nèi)表面設(shè)置至少八條一次內(nèi)齒與至少八條二次內(nèi)齒，所述一次內(nèi)齒與二次內(nèi)齒相互交叉。
優(yōu)選的，所述一次內(nèi)齒與二次內(nèi)齒的數(shù)目范圍均分別為70-80條。
優(yōu)選的，所述一次內(nèi)齒與二次內(nèi)齒中至少一種的齒高范圍是0.30-0.35mm，螺旋角范圍是16°-20°。
優(yōu)選的，所述一次內(nèi)齒與二次內(nèi)齒中至少一種為三角形內(nèi)齒，該三角形內(nèi)齒的齒頂角范圍是50°-65°。
優(yōu)選的，所述一次內(nèi)齒、二次內(nèi)齒相互交叉的形狀為“X”形。
優(yōu)選的，所述翅片的翅高范圍是0.3-0.4mm，翅寬范圍是0.2-0.4mm。
優(yōu)選的，單螺旋翅片的數(shù)目范圍是19-40個(gè)/英寸，翅片的螺旋角范圍是1°-1.5°。
優(yōu)選的，換熱管沿管周方向還包括有將上述翅片分隔成為單獨(dú)個(gè)體的二次槽。
優(yōu)選的，所述每相鄰兩翅片之間的翅底寬范圍是0.55-0.75mm，所述二次槽的槽深范圍是0.2-0.3mm。
優(yōu)選的，所述每一外翅片的截面形狀為梯形。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下技術(shù)優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明換熱管的內(nèi)表面設(shè)置多條交叉型的高內(nèi)齒，以強(qiáng)化管內(nèi)制冷劑擾流流態(tài)、減薄溫度邊界層、增大制冷劑與傳熱管換熱面積，從而提高換熱，而且這種交叉約為“X”型內(nèi)齒的兩次擾流，使得制冷劑與傳熱管熱交換完全、徹底，使制冷性能顯著提高；換熱管外表面上的外翅突出斷續(xù)式梯形結(jié)構(gòu)翅，即能達(dá)到增大熱交換面積又能充分?jǐn)_流，使管外冷媒水與傳熱管能良好浸潤，冷媒水能迅速完成與傳熱管間的熱交換，從而提高蒸發(fā)器熱效率；外表面的斷續(xù)式梯形翅以及內(nèi)表面的交叉式X型類三角形狀內(nèi)齒，可以有效分解來自內(nèi)外表面的系統(tǒng)壓力，使傳熱管在相同條件下的耐壓性能顯著提高、抗疲勞性能顯著增強(qiáng)，在系統(tǒng)頻繁的壓力變化下，不致變形或泄漏，使用壽命提高；而且由于耐壓及抗疲勞性能顯著增強(qiáng)，管壁可以做的很薄，所以本發(fā)明換熱管在同類產(chǎn)品中更能適應(yīng)熱環(huán)境的變化，傳熱管隨傳熱環(huán)境的變化，自身的微收縮與微擴(kuò)張可以使得附著在傳熱管外側(cè)因冷媒水雜質(zhì)而引起的污垢因伸張系數(shù)的不同而自行脫落，因而具有一定的自清潔性能，因此不會(huì)產(chǎn)生污垢過多地依附于管內(nèi)表面而產(chǎn)生阻塞的現(xiàn)象。


圖1是本發(fā)明換熱管局部剖視示意圖。
圖2是圖1中A部分的放大圖。
圖3是圖1中B向的局部放大圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)描述。
請參照圖1所示，本發(fā)明換熱管100包括位于換熱管100兩端的光桿部(即光管未做加工的部分，未圖示)、位于兩光桿部之間的帶翅片3 1的翅片部3、光桿部與翅片部3之間的過渡部(即形成有不完整翅片的部分，未標(biāo)號(hào))、設(shè)置于管內(nèi)表面的一次內(nèi)齒33及二次內(nèi)齒34。優(yōu)選的，本發(fā)明換熱管100由銅材料制成。
優(yōu)選的，所述一次內(nèi)齒33及二次內(nèi)齒34均具有類似于三角形結(jié)構(gòu)，且所述一次內(nèi)齒33與二次內(nèi)齒34的翅頂和翅底均可圓滑過渡，并且所述一次內(nèi)齒33與二次內(nèi)齒34相互形成具有交叉型，優(yōu)選的，所述交叉式的形狀可以是X形。
請參照圖2所示，所述一次內(nèi)齒33的齒高Rh1的范圍是為0.30～0.35mm，條數(shù)N1至少為8條，優(yōu)選的N1范圍為70～80條，螺旋角β1范圍為16～20度，齒頂角θ1范圍為50～65度，所述二次內(nèi)齒34的齒高Rh2的范圍為0.30～0.35mm，條數(shù)N2至少為8條，優(yōu)選的N2范圍為70～80條，螺旋角β2的范圍為16～20度，齒頂角θ2的范圍為50～65度。所述交叉型一次內(nèi)齒33、二次內(nèi)齒34在增大傳熱管100內(nèi)表面與其中的制冷劑的熱交換表面積的同時(shí)，也使得傳熱管100內(nèi)制冷劑經(jīng)過一次內(nèi)齒33與二次內(nèi)齒34后進(jìn)行兩次交叉的擾流。由于一次內(nèi)齒33對管內(nèi)的制冷劑作用的一次擾流增加一次擾流度，降低溫度邊界層、降低熱阻而提高換熱系數(shù)，而二次內(nèi)齒34對管內(nèi)的制冷劑作用的二次擾流可以更進(jìn)一步的增加流體擾流度，使溫度邊界層更進(jìn)一步的降低或接近于理論上的消失，使熱阻極低而顯著提高換熱系數(shù)，因而制冷劑與傳熱管之間傳熱效率大大增強(qiáng)，整機(jī)換熱性能大大提高。優(yōu)選的，上述N1、N2的數(shù)目分別為76條。
請參照圖1、圖3所示，所述翅片31為單螺旋翅片，并且翅片31上還開設(shè)有二次槽32，所述二次槽32將翅片31分隔形成獨(dú)立的翅片。優(yōu)選的，所述翅片31的截面形狀是梯形。所述翅片部3的外徑D范圍為12-16mm，壁厚Tf范圍為0.45-0.6mm。
所述單螺旋翅片31的螺旋角范圍是1～1.5°，翅片螺距FPI的范圍為19～40個(gè)/英寸，翅高Fh1的范圍為0.3-0.4mm，翅寬范圍為0.2～0.4mm，槽底寬W1的范圍為0.55～0.75mm之間。所述二次槽32是沿管周方向開設(shè)在翅片31上并將翅片31分成獨(dú)立的個(gè)體，所述二次槽32也可以稱為外表面上形成的二次翅片，所述二次槽32的數(shù)目N2的范圍是80-120個(gè)，二次槽32的槽深Fh2范圍為0.20～0.30mm。所述換熱管100的外表面由翅片31與二次槽32組成斷續(xù)式梯形狀外翅型結(jié)構(gòu)。由于翅片31螺距FPI在19～40個(gè)/英寸之間，二次槽32的數(shù)目N2在80-120之間，所述翅片31與二次槽32的數(shù)目合理匹配，使得換熱管100外側(cè)的冷媒水能迅速遍布到換熱管的外表面，所以換熱管外側(cè)冷媒水與換熱管外表面能良好地浸潤，有利于增加傳熱性能，提高蒸發(fā)器的傳熱效率。
由于換熱管100的外表面設(shè)置有翅片31及將翅片31分隔成若干獨(dú)立翅片的二次槽32，因此有利于在換熱管100的外表面形成液膜，加快液膜的蒸發(fā)速度，提高換熱管的換熱效率。原因如下當(dāng)溴化鋰?yán)鋮s劑溶液滴落到換熱管100的外表面時(shí)，由于表面的親水作用，液滴沿著第一螺旋角B1方向的螺旋槽、二次槽32的槽寬W2、第二螺旋角B2及翅槽底寬W1向四周迅速擴(kuò)展形成液膜。優(yōu)選的，翅片31具有梯形的形狀，二次槽32形狀為倒立梯形狀，因此有利于液膜的快速形成。
本發(fā)明以翅片31的截面形狀略呈梯形，并在梯形翅片31上開二次槽32為例進(jìn)行說明，當(dāng)然本發(fā)明的翅片31的截面還可以是其他形狀，如三角形、矩形等，只要翅片31的翅寬W3與翅底槽寬W1的比值范圍是0.25-0.38即可。
另外，由于換熱管100內(nèi)的工作介質(zhì)是冷媒水，當(dāng)水質(zhì)污物附著于管內(nèi)壁表面時(shí)，由于換熱管100自身熱傳導(dǎo)而導(dǎo)致的局部擴(kuò)張收縮，使得污垢與換熱管100的收縮差數(shù)不同而使污垢 從換熱管100的內(nèi)表面脫落，因此所述換熱管具有優(yōu)良的自清潔特性。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電制冷機(jī)組蒸發(fā)器用高效換熱管，包括外部設(shè)置有單螺旋翅片的翅片部，其特征在于所述換熱管的內(nèi)表面設(shè)置至少八條一次內(nèi)齒與至少八條二次內(nèi)齒，所述一次內(nèi)齒與二次內(nèi)齒相互交叉。
2.如權(quán)利要求1所述的電制冷機(jī)組蒸發(fā)器用高效換熱管，其特征在于所述一次內(nèi)齒與二次內(nèi)齒的數(shù)目范圍均分別為70-80條。
3.如權(quán)利要求1所述的電制冷機(jī)組蒸發(fā)器用高效換熱管，其特征在于所述一次內(nèi)齒與二次內(nèi)齒中至少一種的齒高范圍是0.30-0.35mm，螺旋角范圍是16°-20°。
4.如權(quán)利要求1所述的電制冷機(jī)組蒸發(fā)器用高效換熱管，其特征在于所述一次內(nèi)齒與二次內(nèi)齒中至少一種為三角形內(nèi)齒，該三角形內(nèi)齒的齒頂角范圍是50°-65°。
5.如權(quán)利要求1所述的電制冷機(jī)組蒸發(fā)器用高效換熱管，其特征在于所述一次內(nèi)齒、二次內(nèi)齒相互交叉的形狀為“X”形。
6.如權(quán)利要求1所述的電制冷機(jī)組蒸發(fā)器用高效換熱管，其特征在于所述翅片的翅高范圍是0.3-0.4mm，翅寬范圍是0.2-0.4mm。
7.如權(quán)利要求6所述的電制冷機(jī)組蒸發(fā)器用高效換熱管，其特征在于單螺旋翅片的數(shù)目范圍是19-40個(gè)/英寸，螺旋角范圍是1°-1.5°。
8.如權(quán)利要求1所述的電制冷機(jī)組蒸發(fā)器用高效換熱管，其特征在于換熱管沿管周方向還包括有將上述翅片分隔成為單獨(dú)個(gè)體的二次槽。
9.如權(quán)利要求8所述的電制冷機(jī)組蒸發(fā)器用高效換熱管，其特征在于所述每相鄰兩翅片之間的翅底寬范圍是0.55-0.75mm，所述二次槽的槽深范圍是0.2-0.3mm。
10.如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的電制冷機(jī)組蒸發(fā)器用高效換熱管，其特征在于所述每一外翅片的截面形狀為梯形。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電制冷機(jī)組蒸發(fā)器用高效換熱管，包括外部設(shè)置有翅片的翅片部，所述換熱管的內(nèi)表面設(shè)置至少八條一次內(nèi)齒與至少八條二次內(nèi)齒，所述一次內(nèi)齒與二次內(nèi)齒輪相互交叉。由于本發(fā)明換熱管的內(nèi)表面設(shè)置多條交叉型的內(nèi)齒，因此可以以強(qiáng)化管內(nèi)制冷劑擾流流態(tài)、減薄溫度邊界層、增大制冷劑與傳熱管換熱面積，而且制冷劑經(jīng)過交叉的約為“X”型內(nèi)齒的兩次擾流，傳熱管熱交換完全、徹底，從而顯著提高制冷性能。
文檔編號(hào)F28F1/10GK1982831SQ20051013463
公開日2007年6月20日 申請日期2005年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月13日
發(fā)明者郝云玉, 于傳富, 李彭, 段廣超 申請人:金龍精密銅管集團(tuán)股份有限公司