專利名稱：傳熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及房間空調(diào)機(jī)、空調(diào)箱、汽車空調(diào)機(jī)、電冰箱、冷凍箱等熱交換器中用的傳熱管。
背景技術(shù)：
以往，作為這種熱交換器用的傳熱管，廣泛采用專利文獻(xiàn)1(日本國(guó)專利公開昭60-142195)和專利文獻(xiàn)2(日本國(guó)專利公開平8-49992)記載的截面形成梯形螺旋槽的內(nèi)表面帶槽的管。圖4是專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2記載的已有內(nèi)表面帶槽的傳熱管的局部剖視圖。圖5是圖4中沿A-A的截面的局部放大圖。
已有的內(nèi)表面帶槽傳熱管101在銅管等金屬管102的內(nèi)表面形成截面為梯形的連續(xù)螺旋槽103(螺旋角α)，但為了提高管傳熱管101的管內(nèi)傳熱率，如專利文獻(xiàn)1所述，以加高槽間形成的三角形凸起部(凸片)104的高度(H)、減小凸片的頂角(γ)、擴(kuò)大傳熱面積為佳。
又，專利文獻(xiàn)2中，考慮傳熱性能和加工性，將凸片104的頂角(γ)取為10度～30度，槽深(H)與管內(nèi)徑(Di)之比取為H/Di＝0.04～0.05等，謀求優(yōu)化各尺寸。
然而，上述已有的構(gòu)成中，內(nèi)表面帶槽傳熱管的內(nèi)表面?zhèn)鳠崦娣e與沒有螺旋槽的平滑管的傳熱面積相比，為其1.5～2.5倍左右，所以其流體直徑D(D＝4×流道面積/浸潤(rùn)緣長(zhǎng)度)太大，例如外徑Do＝7mm、壁厚Tf＝0.25mm的平滑管的流體直徑為4×{π×(7-2×0.25)2/4}/{π×(7-0.25)}＝6.50mm，與此相對(duì)應(yīng)，該內(nèi)表面加工成帶槽的傳熱管中，即便將內(nèi)表面?zhèn)鳠崦娣e(即浸潤(rùn)緣長(zhǎng)度)取為平滑管的2.5倍時(shí)，其流體直徑也為4×{π×(7-2×0.25)2/4}/{2.5×π×(7-0.25)}＝2.60mm。然而，已知通過將傳熱管直徑做細(xì)使流體直徑進(jìn)一步減小能取得優(yōu)良的性能，并且熱交換器高性能化、小型化方面需要能進(jìn)一步大幅度減小流體直徑的技術(shù)。
本發(fā)明解決上述課題，其目的在于提供一種高傳熱性能的傳熱管，這種高傳熱性能的傳熱管外徑尺寸原樣不變、卻能取得實(shí)質(zhì)上與大幅度地將傳熱管直徑做細(xì)時(shí)相同。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述已有的課題，提供一種傳熱管，在傳熱管內(nèi)部設(shè)置使傳熱面積比平滑管時(shí)擴(kuò)大的結(jié)構(gòu)，從而使傳熱面積為平滑管的至少3倍。利用這種結(jié)構(gòu)，傳熱管外徑尺寸原樣不變卻能取得與實(shí)質(zhì)上大幅度地將傳熱管直徑做細(xì)時(shí)相同的高傳熱性能。
根據(jù)本發(fā)明的傳熱管的第1較佳方式，用與傳熱管的內(nèi)表面連接且截面為圓形的多個(gè)管道狀體，構(gòu)成擴(kuò)大傳熱面積的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的傳熱管的第2較佳方式，用相對(duì)于傳熱管為同心圓狀的截面為圓形的管道狀體和使圓形管道狀體的外表面與傳熱管的內(nèi)表面之間相連的多個(gè)肋，構(gòu)成擴(kuò)大傳熱面積的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的傳熱管，傳熱管的外徑為6.0mm～15.0mm，但內(nèi)部具有軸垂直截面的流道面積減小不大，卻將傳熱面積擴(kuò)大為平滑管的3～5倍的形態(tài)，而且將流體直徑做成1.2mm～5.0mm，因而不改變傳熱管外徑，卻能取得與實(shí)質(zhì)上大幅度地將傳熱管直徑做細(xì)時(shí)相同的高傳熱性能。


圖1是本發(fā)明實(shí)施方式1的熱交換器用傳熱管的剖視圖。
圖2是局部剖切本發(fā)明實(shí)施方式1的熱交換器用傳熱管的立體圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施方式2的熱交換器用傳熱管的剖視圖。
圖4是已有的內(nèi)表面帶槽傳熱管的局部縱剖視圖。
圖5是圖4中沿A-A的局部放大剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。
實(shí)施方式1圖1是本發(fā)明實(shí)施方式1的熱交換器用傳熱管的剖視圖，圖2是局部剖切本發(fā)明實(shí)施方式1的熱交換器用傳熱管的立體圖。
圖1、圖2中，本發(fā)明實(shí)施方式1的熱交換器用傳熱管1的外徑Do1為6.0mm～15.0mm，具體地說、例如8.0mm，壁厚Tf1為0.26mm。傳熱管1的內(nèi)部具有多個(gè)與傳熱管1的內(nèi)表面相連且截面為大致圓形的管道狀體。具體地說，形成4個(gè)外徑Do2為約3.1mm、壁厚Tf2為0.1mm的截面形狀為大致圓形的流道2，并將截面形狀為大致圓形的流道2的外周連接成與傳熱管1的內(nèi)周相切。如圖1所示，在半徑R的圓的內(nèi)側(cè)與4個(gè)半徑r的圓相切時(shí)，R＝(1+√2)r的關(guān)系成立。如圖2所示，將截面形狀為大致圓形的4個(gè)流道2在傳熱管1的軸向，扭絞成螺旋狀。
這時(shí)，與沒有截面形狀為大致圓形的流道2時(shí)相比，所述傳熱管1的傳熱面積(＝浸潤(rùn)緣長(zhǎng)度×傳熱管長(zhǎng)度)為前者的[2×4×π×3.1+π×(8-2×0.26)]/[π×(8-2×0.26)]≈4.3倍，即處在前者的3～5倍的范圍，并且流道直徑D為D＝4×流道截面積/浸潤(rùn)緣長(zhǎng)度≈π×(8-2×0.26)2/[2×4×π×3.1+π×(8-2×0.26)]≈1.73mm，將其設(shè)定為1.2mm～5.0mm的范圍。
以上那樣構(gòu)成的熱交換器用傳熱管中，外徑Do1為6.0mm～15.0mm、壁厚Tf1為0.26mm的傳熱管1，在內(nèi)部形成4個(gè)外徑Do2為約3.1mm、壁厚Tf2為0.1mm的截面形狀為大致圓形的流道2，并將截面形狀為大致圓形的流道2的外周連接成與傳熱管1的內(nèi)周相切，因而與沒有截面形狀為大致圓形的流道2時(shí)相比，所述傳熱管1的傳熱面積為前者的4.3倍，處在3～5倍的范圍，而且流道直徑D≈1.73mm，將其設(shè)定在1.2mm～5.0mm的范圍，從而傳熱管1的外徑原樣保持8.0mm，卻能取得與實(shí)質(zhì)上大幅度地將傳熱管直徑做細(xì)時(shí)相同的高傳熱性能。
又由于在傳熱管1的軸向扭絞截面形狀為大致圓形的4個(gè)流道2，能時(shí)內(nèi)部流通的冷媒旋轉(zhuǎn)，可提高傳熱性能。
實(shí)施方式2
圖3是本發(fā)明實(shí)施方式2的熱交換器用傳熱管的剖視圖。
圖3中，本發(fā)明實(shí)施方式2的熱交換器用傳熱管11的外徑Do1為6.0mm～15.0mm(具體為7.0mm)，壁厚Tf1為0.25mm。傳熱管11的內(nèi)部具有至少一個(gè)(在本發(fā)明實(shí)施方式2中具體為1個(gè))相對(duì)于傳熱管11為同心圓狀的截面為大致圓形且外徑Do2為4.0mm、壁厚Tf2為0.15mm的管道狀體12，并且用多個(gè)肋13(本實(shí)施方式2中具體為8個(gè)肋13)使大致圓形的管道狀體12的外周與傳熱管11的內(nèi)周之間相連。還在大致圓形的管道狀體12上形成缺口部14，使傳熱管11的內(nèi)部成為不產(chǎn)生獨(dú)立流道地得到連通的狀態(tài)。
這時(shí)，傳熱管11內(nèi)側(cè)的浸潤(rùn)緣長(zhǎng)度為π×(7-2×0.25)，肋13兩側(cè)的浸潤(rùn)緣長(zhǎng)度為2×8×(7-2×0.25-4)/2，管道狀體12兩側(cè)的浸潤(rùn)緣長(zhǎng)度為2×π×4，因而與沒有截面形狀為大致圓形的流道12時(shí)相比，所述傳熱管11的傳熱面積(＝浸潤(rùn)緣長(zhǎng)度×傳熱管長(zhǎng)度)為前者的[π×(7-2×0.25)+2×8×(7-2×0.25-4)/2+2×π×4]/[π×(7-2×0.25)]≈4.2倍，處在前者的3～5倍的范圍，并且流道直徑D為D＝4×流道截面積/浸潤(rùn)緣長(zhǎng)度≈π×(7-2×0.25)2/[π×(7-2×0.25)+2×8×(7-2×0.25-4)/2+2×π×4]≈1.55mm，將其設(shè)定為1.2mm～5.0mm的范圍。
以上那樣構(gòu)成的熱交換器用傳熱管中，外徑Do1為7.0mm、壁厚Tf1為0.25mm的傳熱管11在內(nèi)部將外徑Do2為4.0mm、壁厚Tf2為0.15mm的截面形狀為大致圓形的流道12形成與傳熱管11為同心圓的形狀，并且用8個(gè)肋13使大致圓形的管道狀體12的外周與傳熱管11的內(nèi)周之間相連，因而與沒有截面形狀為大致圓形的流道12時(shí)相比，所述傳熱管11的傳熱面積為前者的4.2倍，處在前者的3～5倍的范圍，而且流體直徑D≈1.55mm，將其設(shè)定在1.2mm～5.0mm的范圍，從而傳熱管11的外徑原樣保持7.0mm，卻能取得與大幅度地將傳熱管直徑實(shí)質(zhì)上做細(xì)到1.55mm時(shí)相同的高傳熱性能。
再有，由于在大致圓形的管道狀體12上形成缺口部14，傳熱管11的內(nèi)部形成不產(chǎn)生獨(dú)立流道地得到連通的狀態(tài)，所以內(nèi)部流通的冷媒液得以混合攪拌，能謀求促進(jìn)傳熱，同時(shí)還排出成為熱交換的熱阻的冷媒液，從而可使傳熱性能提高。
與實(shí)施方式2相同，實(shí)施方式1中也可在截面為大致圓形的管道狀體2上設(shè)置缺口部，在傳熱管1的內(nèi)部形成不產(chǎn)生獨(dú)立流道地得到連通的狀態(tài)，所以內(nèi)部流通的冷媒液得以混合攪拌，能謀求促進(jìn)傳熱，同時(shí)還排出成為熱交換的熱阻的冷媒液，從而可使傳熱性能提高。
與實(shí)施方式1相同，本實(shí)施方式2中也可構(gòu)成在傳熱管11的軸向螺旋狀扭絞大致圓形的管道狀體12，因而能使內(nèi)部流通的冷媒旋轉(zhuǎn)，可提高傳熱性能。
作為本發(fā)明實(shí)施方式1和本發(fā)明實(shí)施方式2的熱交換器用傳熱管1、11的內(nèi)部流通的冷媒，使用HFC冷媒、或HC冷媒、或CO2冷媒、或它們的混合冷媒，因而能做成照顧環(huán)境的商品。
工業(yè)上的實(shí)用性本發(fā)明的熱交換器用傳熱管，雖然傳熱管的外徑為6.0mm～15.0mm，但內(nèi)部具有軸垂直截面的流道面積減小不大，卻將傳熱面積擴(kuò)大為平滑管時(shí)的3～5倍的形態(tài)，而且將流體直徑做成1.2mm～5.0mm，利用這種構(gòu)成，傳熱管外徑尺寸原樣不變，卻能取得與實(shí)質(zhì)上大幅度地將傳熱管直徑做細(xì)時(shí)相同的高傳熱性能，因而作為用于房間空調(diào)機(jī)、空調(diào)箱、汽車空調(diào)機(jī)、電冰箱、冷凍箱等的熱交換器的傳熱管是有用的。
權(quán)利要求
1.一種傳熱管，外側(cè)形狀為圓形，用作在內(nèi)部流通的流體與外側(cè)流體之間熱交換的熱交換器，其特征在于，在傳熱管的內(nèi)部設(shè)置使傳熱面積比平滑管時(shí)擴(kuò)大的結(jié)構(gòu)，并使傳熱面積為平滑管的至少3倍。
2.如權(quán)利要求1中所述的傳熱管，其特征在于，用與所述傳熱管的內(nèi)表面連接且截面為圓形的多個(gè)管道狀體，構(gòu)成擴(kuò)大傳熱面積的所述結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1中所述的傳熱管，其特征在于，以相切的方式構(gòu)成所述圓形流道管。
4.如權(quán)利要求1中所述的傳熱管，其特征在于，用相對(duì)于所述傳熱管為同心圓狀的截面為圓形的管道狀體和使所述圓形管道狀體的外表面與所述傳熱管的內(nèi)表面之間相連的多個(gè)肋，構(gòu)成擴(kuò)大傳熱面積的所述結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求4中所述的傳熱管，其特征在于，在所述管道狀體的內(nèi)部還設(shè)置相對(duì)于所述傳熱管為同心圓狀的截面為圓形的另一管道狀體，并且用多個(gè)肋使所述另一管道狀體的外表面與所述管道狀體的內(nèi)表面之間相連。
6.如權(quán)利要求1中所述的傳熱管，其特征在于，擴(kuò)大傳熱面積的所述結(jié)構(gòu)中設(shè)置缺口部，使得所述傳熱管內(nèi)的流體的流動(dòng)非獨(dú)立地形成一體。
7.如權(quán)利要求1中所述的傳熱管，其特征在于，以在所述傳熱管的軸向螺旋狀扭絞的方式，構(gòu)成擴(kuò)大傳熱面積的所述結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求1中所述的傳熱管，其特征在于，所述傳熱管的外徑為6.0mm～15.0mm。
9.如權(quán)利要求1中所述的傳熱管，其特征在于，內(nèi)部連同的流體是HFC冷媒、或HC冷媒、或CO2冷媒、或它們的混合冷媒。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熱交換器用傳熱管，以提高傳熱性能為目的，其組成通過在傳熱管內(nèi)部設(shè)置擴(kuò)大傳熱面積的結(jié)構(gòu)，將傳熱管外徑尺寸原樣保持6.0mm～15.0mm而取得與將傳熱管內(nèi)徑細(xì)化到1.2mm～5.0mm時(shí)實(shí)質(zhì)上相同的高傳熱性能。做成將傳熱面積擴(kuò)大為平滑管的3倍以上的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，能取得與實(shí)質(zhì)上將傳熱管直徑大幅度地做細(xì)時(shí)相同的高傳熱性能。
文檔編號(hào)F28F1/40GK1831462SQ200610009090
公開日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2006年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月7日
發(fā)明者橫山昭一 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社