本實用新型涉及換熱銅管技術領域，具體涉及一種設有組合齒的換熱銅管。

背景技術：

空調熱交換器用的換熱銅管一般有光滑管和非光滑管，光滑管內側光滑，而非光滑管內側因設有螺旋狀的螺紋也被稱為螺紋管。與光滑管相比，螺紋管因螺紋的存在，傳熱面積面大、氣液界面的擾動程度高，故具有更高的傳熱效率，因而也被越來越多的空調企業(yè)使用。但螺紋管使用中有以下不足：

1、螺紋的頂部因受到脹管徑向的擠壓容易被破壞，反而增加了流體的流動阻力，且螺紋削弱了脹管的徑向施力效果；

2、螺紋的螺旋方向與銅管內流體的流動方向存在夾角，增大了管內的流動阻力;

3、相鄰兩條螺紋條之間形成的螺旋槽內存在流動速度較慢的區(qū)域、甚至流動死區(qū)，導致該處流體的層流邊界層厚度大，換熱效率低;

4、螺紋加工難度大，加工成本高，生產(chǎn)效率低。

中國專利CN201196548Y，專利名稱一種傳熱銅管，公告日期2009年2月18日，公開了一種銅管內側設有沿軸線延伸的齒槽的傳熱銅管，相鄰齒槽之間形成橫截面呈梯形的齒條，從而使銅管形成直條內齒管，該銅管的齒條容易加工，對流體的流動阻力小，但該換熱銅管的齒條在脹開銅管的過程中容易因受到徑向擠壓而被破壞，同時與螺紋管相比，該換熱銅管內側的換熱面積變小，換熱能力有所下降。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有直條內齒管、螺紋管的齒紋在脹管過程中易損壞，且螺紋管流動阻力大、螺旋槽內存在流動死區(qū)，而直條內齒管的換熱面積小等問題，本實用新型的目的在于提供一種在脹管過程中齒紋不容易被破壞，且流動阻力小、換熱面積大的換熱銅管。

本實用新型提供如下的技術方案：

一種組合齒換熱銅管，包括銅管本體，銅管本體內側沿圓周方向均勻分布若干直角齒，并沿銅管本體軸線方向延伸形成直齒條，相鄰直齒條之間形成小齒區(qū)，所述直角齒的兩側邊分別為延長線過銅管本體圓心的支撐直邊、與支撐直邊相交的脹開斜邊，銅管本體內側設有貫穿直齒條的螺旋導槽，小齒區(qū)內沿銅管本體軸線方向上設有交替排列的第一齒條段和第二齒條段，第一齒條段包括若干平行排列的第一齒條，第二齒條段包括若干平行排列的第二齒條，所述第一齒條和第二齒條垂直銅管本體軸線的橫截面分別為第一三角齒和第二三角齒，第一三角齒和第二三角齒的齒高小于直角齒的齒高，第一三角齒的齒寬大于第二三角齒的齒寬。

本實用新型的組合齒換熱銅管，因齒高大于第一三角齒和第二三角齒，直角齒起到支撐脹管的作用。直角齒的脹開斜邊作為受力面承受來自脹管的擠壓力。脹開斜邊上的擠壓力分解成與支撐直邊垂直的水平力和沿脹開斜邊向下的斜向力，水平力有使直角齒向支撐直邊側傾斜的趨勢，與現(xiàn)有螺紋管或直條內齒管的齒紋直接承受徑向擠壓力相比，水平力明顯變小，而斜向力則沿脹開斜邊斜向下脹開銅管，保護了第一三角齒和第二三角齒。直條狀的齒條減小流體軸向的流動阻力，方便換熱銅管的制作。第一三角齒和第二三角齒可極大增大銅管本體內側的熱交換面積，且方便加工。第一齒條段和第二齒條段的交替設置使流體在銅管本體軸線方向上呈現(xiàn)不同的湍流程度，并在第一齒條段和第二齒條段交接處相互沖擊，增強了流體的擾動程度，提高傳熱效率。直齒條起到“壩堤”的攔截作用，使相鄰直條之間的流體無法橫向越過，而螺旋導槽在直齒條上被割成的若干段導槽則形成了直齒條上的泄流口，使流體從泄流口中流出，一方面使直齒條兩側的流體發(fā)生撞擊，另一方面提高了流體的流動速度，進而增強了流體的湍動程度，減小銅管本體內側表面的層流邊界層厚度。

作為本實用新型的一種改進，在所述第一齒條、第二齒條上分別設有倒梯形的混流闕口，相鄰混流闕口間形成正梯形齒，且正梯形齒的齒寬大于混流闕口的寬度?；炝麝I口使流體沿軸線方向的流通截面呈“大-小”交替變換，增加軸向湍動程度，同時增大了第一齒條和第二齒條的表面積。正梯形齒的齒寬大于混流闕口的寬度則保證了對銅管內側表面的流體橫向攔截作用，使正梯形齒兩側的流體在混流闕口處高流速混合，湍動程度大。

作為本實用新型的一種改進，兩相鄰小齒區(qū)內的第一齒條段和第二齒條段交錯分布。改變流體在銅管本體內側圓周方向上的流動狀態(tài)，增大紊亂程度。

作為本實用新型的一種改進，所述直角齒的兩側邊分別與銅管本體內側表面圓弧過渡。過渡圓弧形成直角齒兩側的支撐結構，確保支撐直邊在脹管脹開的過程中不會傾斜，同時脹開斜邊一側緩慢脹開，保證脹管過程的穩(wěn)定，且消除了齒條兩側邊與銅管本體連接處形成的流動死區(qū)。

作為本實用新型的一種改進，所述支撐直邊上設有三角齒紋。三角齒紋增加了銅管本體內側的換熱表面積，同時增加了流體的湍流程度。

作為本實用新型的一種改進，所述脹開斜邊和支撐直邊沿銅管本體軸線相應延伸成直齒條的直支撐面和脹開面，所述脹開面上設有傾斜角度增大的劈形坡，所述劈形坡分別與支撐直面上和脹開面平滑連接。劈形坡與脹管接觸，進一步減弱直角齒受到來自脹管的水平力，增加斜向力，流體流通方向在劈形坡與脹開面交接處發(fā)生改變，增加了流體的流動紊亂程度。

作為本實用新型的一種改進，所述螺旋導槽與銅管本體軸線的夾角為18°～30°，螺旋導槽包括若干首尾相連的連接單元，連接單元內的螺旋導槽的底面從直角齒的頂部逐漸變化至直角齒齒高一半處的位置。由于螺旋導槽的底面從直角齒的頂部逐漸變化至直角齒的一半齒高處，使流體在單元內流動時形成液面差，呈俯沖流動，同時每個單元內的螺旋導槽被直齒槽分割成位于直齒條上的若干段，每段螺旋導槽中的流體與兩側直齒槽內的流體進行不同程度的交匯沖擊，增加了銅管本體內側的擾流程度，使提高了傳熱效率。

本實用新型的有益效果如下：

本實用新型的組合齒換熱銅管，通過直齒條保護第一齒條和第二齒條在脹管過程中不被破壞，并增加了管內側面積和流體湍動程度，使本實用新型的組合齒換熱銅管具有齒紋不易破壞，流動阻力小、換熱面積大、傳熱效率高的優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是本實用新型在A處的放大圖。

圖3是圖1中B-B處的剖視圖。

圖4是第一齒條沿銅管本體軸線方向的剖視圖。

圖5是圖1中B-B處的另一種剖視圖。

圖6是直角齒的一種示意圖。

圖7是直角齒的另一種示意圖。

圖中：1、銅管本體 2、直角齒 20、直齒條 21、支撐直邊 22、脹開斜邊 23、過渡圓弧 24、三角齒紋 25、劈形坡 3、第一三角齒 30、第一齒條 31、混流闕口 32、正梯形齒 4、第二三角齒 40、第二齒條 5、螺旋導槽。

具體實施方式

下面結合附圖就本實用新型的具體實施方式作進一步說明：

如圖1至圖3所示，一種組合齒換熱銅管，包括銅管本體1，銅管本體內側沿圓周方向均勻分布六個直角齒2，直角齒的兩側邊分別為一條直邊和一條斜邊，其中直邊的延長線過銅管本體橫截面的圓心形成支撐直邊21，斜邊為直角齒的脹開斜邊22，并在直角齒的頂部與支撐直邊圓弧過渡相交，直角齒的齒頂角為30°～45°。每個直角齒沿銅管本體軸線延伸形成六條相互平行的直齒條20，脹開斜邊和支撐直邊則相應的延伸成直齒條的直支撐面和脹開面。相鄰兩直齒條之間形成小齒區(qū)。同一小齒區(qū)內沿銅管本體軸線方向設有交替分布的第一齒條段和第二齒條段，使銅管本體內側表面的流體在銅管本體軸線方向上呈現(xiàn)不同的湍流程度。第一齒條段內設有相互平行的若干沿軸線延伸的第一齒條30，第二齒條段內設有相互平行的若干延軸線延伸的第二齒條40，第一齒條和第二齒條在垂直銅管本體軸線方向上的橫截面均呈三角形，從而分別形成第一三角齒3和第二三角齒4，第一三角齒的齒寬大于第二三角齒的齒寬，以極大程度的增加流體的紊亂程度。第一三角齒和第二三角齒的齒高小于直角齒的齒高，這樣直齒條的脹開面與脹管接觸，保護第一齒條和第二齒條不被脹管擠壓破壞。直角齒的兩側邊分別與銅管本體內側表面通過過渡圓弧23連接，過渡圓弧的半徑為直角齒齒高的一半，從而形成對直角齒兩側的支撐結構，使脹管過程穩(wěn)定進行，最終使銅管本體內側的第一三角齒和第二三角齒得到保護。在銅管本體內側設有一條貫穿直齒條的螺旋導槽5，一方面使直齒條兩側流體發(fā)生撞擊，另一方面提高流體的流動速度，增強銅管本體內的紊亂程度。

圖4所示，為增大第一齒條和第二齒條的表面積，第一齒條和第二齒條上分別設有倒梯形的混流闕口31，相鄰混流闕口之間形成正梯形齒32，使流體沿銅管本體軸線方向的流通截面呈“大-小”交替變換，增加軸向的湍動程度。正梯形齒的齒寬大于混流闕口的寬度，保證第一齒條、第二齒條對銅管本體內側表面的流體橫向攔截，使其兩側的流體在混流闕口處混合的速度大，湍動程度高。

如圖5所示，為強化流體在銅管本體圓周方向的湍動程度，相鄰小齒區(qū)內的第一齒條段和第二齒條段在銅管本體的圓周方向上交錯分布，改變流體在相鄰小齒區(qū)內沿圓周方向的流動狀態(tài)。

如圖6所示，為提高熱交換面積，同時增大流體流動的紊亂程度，在支撐直邊上設有三角齒紋24，三角齒紋從支撐直邊上部的圓弧過渡端延伸至支撐直邊下部的圓弧過渡端。

如圖7所示，為進一步減弱直角齒受到的來自脹管的水平力，在直齒條的脹開面上設有與脹開面相比傾斜角度更大的劈形坡25，劈形坡分別與支撐直面上部和脹開面下部平滑連接。劈形坡直接受脹管擠壓，增加了銅管受到的來自脹管的斜向力，同時流體流通方向在劈形坡與脹開面交接處發(fā)生改變，增加流體的流動紊亂程度。

為增加螺旋導槽的擾流效果，螺旋導槽在銅管本體內側表面沿螺旋方向上由若干相同的單元組成，每個單元內的螺旋導槽的底面從直角齒的頂部逐漸變化至直角齒齒高一半處的位置，使流體在單元內流動時形成液面差，同時與直齒條兩側流體相互交匯，螺旋導槽與銅管本體軸線的夾角為18°～30°，保證螺旋導槽具有合適的節(jié)距，提高了傳熱效率。

本實用新型的組合齒換熱銅管，通過設置直角齒保護連續(xù)密集分布的齒紋在脹管過程中不被破壞，且直條狀的齒條減小流動阻力，方便加工，同時銅管內部具有較大的換熱面積和流體紊亂程度，換熱效率高，因而具有很好的推廣價值。