本發(fā)明涉及傳熱管技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種可定向控制螺紋擠壓形變的內(nèi)螺紋銅管。
背景技術(shù):
通常采用銅管作為空調(diào)內(nèi)部的傳熱管,在傳熱管技術(shù)領(lǐng)域從光管升級到內(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)@_了不同截面形狀的螺旋齒,例如有M形、Y形、梯形、半圓形齒,各種形狀的齒形都是為了增加熱傳遞表面積。然而傳熱銅管在實(shí)際使用過程中,通常需要與散熱器上的散熱片配合使用,因此需要將銅管插入散熱片上的連接孔中,為了確保銅管與散熱片之間的熱傳遞,需要將芯桿插入銅管內(nèi)孔中進(jìn)行脹管,從而使得銅管的外壁擴(kuò)張,使得銅管的外壁與散熱片的連接孔內(nèi)壁完全無間隙貼合,由于銅管的內(nèi)壁上有螺紋(齒條或齒肋),芯桿擠壓內(nèi)壁時(shí)會(huì)導(dǎo)致齒肋的頂部受到擠壓而潰縮,齒肋的高度會(huì)減小,齒肋的表面積會(huì)減小,從而會(huì)降低熱傳遞表面積;同時(shí)齒肋頂部會(huì)向兩側(cè)不規(guī)則延伸,導(dǎo)致介質(zhì)在銅管內(nèi)流動(dòng)的阻力增大。
例如:中國專利授權(quán)公告號(hào)CN202393281U,授權(quán)公告日2012年8月22日,公開了一種內(nèi)螺紋銅管;又如中國專利授權(quán)公告號(hào)CN204535508U,授權(quán)公告日2015年8月5日,公開了一種適應(yīng)高粘度冷媒的內(nèi)螺紋銅管。目前所有的內(nèi)螺紋傳熱管均存在內(nèi)螺紋受到擠壓后潰縮的問題,嚴(yán)重影響銅管的熱傳遞效率,提高介質(zhì)流動(dòng)阻力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的內(nèi)螺紋銅管在實(shí)際使用過程中內(nèi)螺紋擠壓潰縮的問題,提供了一種可定向控制螺紋擠壓形變的內(nèi)螺紋銅管,該種銅管的內(nèi)螺紋受到芯桿擠壓時(shí)能定向變形,不會(huì)減小熱交換面積,同時(shí)還能提高銅管內(nèi)冷媒的紊流、擾流,增強(qiáng)冷媒與銅管之間的熱交換。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種可定向控制螺紋擠壓形變的內(nèi)螺紋銅管,包括銅管本體,所述銅管本體的內(nèi)壁均勻設(shè)有呈螺旋分布的齒肋I,所述齒肋I的橫截面呈等腰三角形,每條齒肋I的同一側(cè)腰部設(shè)有形變導(dǎo)向缺口槽。銅管穿入散熱片的連接孔內(nèi),通過芯桿擠壓銅管內(nèi)壁時(shí),銅管本體內(nèi)壁上的齒肋I會(huì)沿著形變導(dǎo)向缺口槽的一側(cè)發(fā)生彎曲形成彎曲部,達(dá)到定向控制形變的效果,防止齒肋I的端部受到徑向壓力而潰縮,齒肋I定向形變后不但不會(huì)減小熱交換面積,而且齒肋I的傾斜會(huì)在銅管本體內(nèi)壁構(gòu)建出更加復(fù)雜的構(gòu)造,會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)冷媒在齒肋I處發(fā)生的紊流、擾流,增強(qiáng)冷媒氣相、液相之間的熱交換,同時(shí)增強(qiáng)冷媒與銅管本體之間的熱交換。
作為優(yōu)選,所述形變導(dǎo)向缺口槽的橫截面呈V形,形變導(dǎo)向缺口槽由第一側(cè)面、第二側(cè)面構(gòu)成,第一側(cè)面、第二側(cè)面均位于齒肋I的法線同側(cè),所述第一側(cè)面與齒肋I的法線垂直,所述第二側(cè)面與齒肋I的法線的夾角為5°-15°。形變導(dǎo)向缺口槽的該種布置確保齒肋I的齒頂受壓時(shí)能穩(wěn)定的定向彎曲形變,同時(shí)又能保證齒肋I的齒度處的支撐強(qiáng)度。
作為優(yōu)選,所述的第一側(cè)面與第二側(cè)面之間通過圓弧過度連接。圓弧過度能防止齒肋I彎折時(shí)第一側(cè)面、第二側(cè)面連接處發(fā)生斷裂。
作為優(yōu)選,任意相鄰兩條齒肋I之間均設(shè)有齒肋II,所述齒肋II的齒高小于齒肋I的齒高。芯桿伸入銅管本體內(nèi)后,由于齒肋I的高度比齒肋II高,因此齒肋I的齒頂受壓、彎折,當(dāng)齒肋I的齒頂高度與齒肋II的高度一致時(shí),齒肋II的頂部承受芯桿的壓力,從而防止齒肋I繼續(xù)彎曲,因此齒肋II用于限定齒肋I的最大形變量。
作為優(yōu)選,所述第一側(cè)面距離銅管本體內(nèi)壁的高度與齒肋I的齒高之比為0.45-0.65,任意相鄰兩條齒肋I之間均設(shè)有齒肋II,所述齒肋II的齒高介于第一側(cè)面與齒肋I的齒頂之間。
作為優(yōu)選,所述齒肋II的齒高與齒肋I齒高之比為0.75-0.85。
作為優(yōu)選,所述的齒肋II的橫截面呈三角形,齒肋II在其朝向形變導(dǎo)向缺口槽的一側(cè)的頂部設(shè)有形變導(dǎo)向缺口。當(dāng)齒肋I的齒頂受到芯桿作用下彎曲到與齒肋II的齒頂高相同時(shí),芯桿繼續(xù)擠壓齒肋II,此時(shí)齒肋II上的形變導(dǎo)向缺口使得齒肋II的齒頂向同一側(cè)定向彎區(qū),從而防止齒肋II的齒頂潰縮。
作為優(yōu)選,所述第一側(cè)面的邊緣處設(shè)有橫截面呈半圓形的支撐凸條。支撐凸條一方面能進(jìn)一步增加第一側(cè)面的表面積;另一方面,銅管制成冷卻盤管,冷卻盤管通常呈螺旋狀或者呈蛇形,這樣就導(dǎo)致銅管多處需要彎折,彎折處的齒肋I的彎曲部會(huì)受到拉力或壓力作用,容易導(dǎo)致齒肋I進(jìn)一步彎折,支撐凸條能對齒肋I的彎折部進(jìn)行支撐,防止齒肋I上的彎曲部與第一側(cè)面貼合而減小熱傳遞面積。
作為優(yōu)選,所述第一側(cè)面的邊緣處設(shè)有橫截面呈半圓形的支撐凸條,所述支撐凸條的頂部距離銅管本體的內(nèi)壁距離小于齒肋II的齒高。
因此,本發(fā)明具有如下有益效果:(1)銅管本體內(nèi)的齒肋I受到芯桿擠壓時(shí)能定向變形,不會(huì)減小熱交換面積;(2)齒肋I的定向形變能進(jìn)一步提高銅管內(nèi)冷媒的紊流、擾流,增強(qiáng)冷媒與銅管本體之間的熱交換;(3)銅管本體使用過程中彎折時(shí),支撐凸條能對彎折處的齒肋I的彎曲部進(jìn)行支撐,防止齒肋I的彎曲部完全塌陷。
附圖說明
圖1為施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中A處局部放大示意圖。
圖3為實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖3中B處局部放大示意圖。
圖5為實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為圖5中C處局部放大示意圖。
圖7為實(shí)施例3中受到芯桿擠壓后的局部狀態(tài)示意圖。
圖中:銅管本體1、齒肋I2、形變導(dǎo)向缺口槽3、法線4、齒肋II5、第一側(cè)面30、第二側(cè)面31、支撐凸條32、形變導(dǎo)向缺口50。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
實(shí)施例1:如圖1所示的一種可定向控制螺紋擠壓形變的內(nèi)螺紋銅管,包括銅管本體1,銅管本體1的內(nèi)壁均勻設(shè)有呈螺旋分布的齒肋I2,齒肋I的橫截面呈等腰三角形,每條齒肋I的同一側(cè)腰部設(shè)有形變導(dǎo)向缺口槽3;
如圖2所示,形變導(dǎo)向缺口槽3的橫截面呈V形,形變導(dǎo)向缺口槽由第一側(cè)面30、第二側(cè)面31構(gòu)成,第一側(cè)面、第二側(cè)面均位于齒肋I的法線4同側(cè),第一側(cè)面與齒肋I的法線垂直,第二側(cè)面與齒肋I的法線的夾角為5°;第一側(cè)面與第二側(cè)面之間通過圓弧過度連接。
本實(shí)施例中的銅管制成換熱器使用時(shí),銅管穿入散熱片的連接孔內(nèi),通過芯桿擠壓銅管內(nèi)壁,使得銅管外壁與連接孔的內(nèi)壁緊密貼合,芯桿擠壓過程中,銅管本體內(nèi)壁上的齒肋I會(huì)沿著形變導(dǎo)向缺口槽的一側(cè)發(fā)生彎曲形成彎曲部,達(dá)到定向控制形變的效果,防止齒肋I的端部受到徑向壓力而潰縮,齒肋I定向形變后不但不會(huì)減小熱交換面積,而且齒肋I的傾斜會(huì)在銅管本體內(nèi)壁構(gòu)建出更加復(fù)雜的構(gòu)造,會(huì)進(jìn)一步冷媒在齒肋I處發(fā)生的紊流、擾流,增強(qiáng)冷媒氣相、液相之間的熱交換,同時(shí)增強(qiáng)冷媒與銅管本體之間的熱交換。
實(shí)施例2:如圖3所示的一種可定向控制螺紋擠壓形變的內(nèi)螺紋銅管,包括銅管本體1,銅管本體1的內(nèi)壁均勻設(shè)有呈螺旋分布的齒肋I2,齒肋I的橫截面呈等腰三角形,每條齒肋I的同一側(cè)腰部設(shè)有形變導(dǎo)向缺口槽3;任意相鄰兩條齒肋I2之間均設(shè)有齒肋II5,齒肋II的齒高小于齒肋I的齒高。
如圖4所示,形變導(dǎo)向缺口槽3的橫截面呈V形,形變導(dǎo)向缺口槽由第一側(cè)面30、第二側(cè)面31構(gòu)成,第一側(cè)面、第二側(cè)面均位于齒肋I的法線4同側(cè),第一側(cè)面與齒肋I的法線垂直,第二側(cè)面與齒肋I的法線的夾角為15°;第一側(cè)面與第二側(cè)面之間通過圓弧過度連接;第一側(cè)面距離銅管本體內(nèi)壁的高度與齒肋I的齒高之比為0.45,齒肋II的齒高介于第一側(cè)面與齒肋I的齒頂之間,齒肋II的齒高與齒肋I齒高之比為0.75。
本實(shí)施例中,齒肋I上的彎曲部的最大形變量受到齒肋II的限制,防止齒肋I過度彎曲。
實(shí)施例3:如圖5所示的一種可定向控制螺紋擠壓形變的內(nèi)螺紋銅管,包括銅管本體1,銅管本體1的內(nèi)壁均勻設(shè)有呈螺旋分布的齒肋I2,齒肋I的橫截面呈等腰三角形,每條齒肋I的同一側(cè)腰部設(shè)有形變導(dǎo)向缺口槽3;任意相鄰兩條齒肋I2之間均設(shè)有齒肋II5,齒肋II的齒高小于齒肋I的齒高。
如圖6所示,形變導(dǎo)向缺口槽3的橫截面呈V形,形變導(dǎo)向缺口槽由第一側(cè)面30、第二側(cè)面31構(gòu)成,第一側(cè)面、第二側(cè)面均位于齒肋I的法線4同側(cè),第一側(cè)面與齒肋I的法線垂直,第二側(cè)面與齒肋I的法線的夾角為10°;第一側(cè)面與第二側(cè)面之間通過圓弧過度連接;第一側(cè)面距離銅管本體內(nèi)壁的高度與齒肋I的齒高之比為0.65,齒肋II的齒高介于第一側(cè)面與齒肋I的齒頂之間,齒肋II的齒高與齒肋I齒高之比為0.85;第一側(cè)面30的邊緣處設(shè)有橫截面呈半圓形的支撐凸條32,支撐凸條32的頂部距離銅管本體的內(nèi)壁距離小于齒肋II的齒高;齒肋II5的橫截面呈三角形,齒肋II在其朝向形變導(dǎo)向缺口槽的一側(cè)的頂部設(shè)有形變導(dǎo)向缺口50。
本實(shí)施例中,如圖7所示,當(dāng)銅管本體的內(nèi)壁受到芯桿擠壓時(shí),齒肋I發(fā)生定向形變;如果芯桿外徑較大,則擠壓時(shí)齒肋II也會(huì)同步定向形變;當(dāng)銅管本體彎折時(shí),支撐凸條32用于支撐齒肋I的彎曲部,防止齒肋I的彎曲部完全塌陷而導(dǎo)致熱傳遞面積減小。