本發(fā)明涉及傳熱銅管技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種組合齒形內(nèi)螺紋銅管結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
目前常見的空調(diào)冷凝器(換熱器)為管片式冷凝器,管片式冷凝器包括冷凝管和若干散熱片,冷凝管由傳熱銅管制成,冷凝管穿入散熱片的連接孔內(nèi)與散熱片連接,為了提高冷媒的換熱效率,通常冷凝管都采用內(nèi)螺紋銅管。然而傳熱銅管與散熱片的連接孔之間通常存在微小的間隙,這不利于銅管與散熱片之間的熱交換,因此銅管插入散熱片的連接孔后需要用芯桿插入銅管內(nèi)孔進行脹管作業(yè),將銅管的外徑脹大,從而使得銅管外壁與散熱片的連接孔緊密貼合。針對目前常見的銅管,銅管內(nèi)的螺紋橫截面的形狀各種各樣,有三角形、梯形、矩形、M形、Y形、半圓形的,然而無論什么截面形狀的螺紋(也叫齒條或齒肋),在芯桿脹管作業(yè)時都會遇到一個同樣的問題,齒肋頂部受到芯桿脹管擠壓時會發(fā)生潰縮,這就導致齒肋的齒高降低,降低冷媒紊流效果;齒肋的表面積減小,最終降低整個銅管內(nèi)壁的表面積,這會降低冷媒與銅管的熱交換效率。
例如:中國專利授權(quán)公告號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CN204535508U,授權(quán)公告日2015年8月5日,公開了一種適應高粘度冷媒的內(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,嚴重影響銅管的熱傳遞效率,提高介質(zhì)流動阻力。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的銅管在實際使用過程中內(nèi)螺紋擠壓潰縮的問題,提供了一種高效換熱型銅管結(jié)構(gòu),該種銅管的內(nèi)螺紋受到芯桿擠壓時能定向變形,不會減小熱交換面積,同時還能提高銅管內(nèi)冷媒的紊流、擾流,增強冷媒與銅管之間的熱交換。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種組合齒形內(nèi)螺紋銅管結(jié)構(gòu),包括銅管本體,所述銅管本體的內(nèi)壁均勻設有呈螺旋分布的基齒肋,所述基齒肋的橫截面呈梯形,所述基齒肋的頂部向一側(cè)延伸形成形變導向肋,所述形變導向肋的頂部位于基齒肋的法線的同一側(cè),所有的形變導向肋分為若干組,每組形變導向肋對應的圓弧角相等,同一組形變導向肋中的形變導向肋的高度沿著周向從一端到另一端依次降低。銅管插入散熱片的連接孔內(nèi),通過芯桿擠壓銅管內(nèi)壁,形變導向肋受到壓力作用會發(fā)生定向彎曲形變,從而防止?jié)⒖s,定向彎曲形變不會改變銅管本體內(nèi)壁的表面積,從而確保冷媒與銅管之間的熱交換面積;每組形變導向肋中的每個形變導向肋的高度依次改變,這就導致芯桿脹管擠壓時,每個形變導向肋的彎曲角度不同,從而使得相鄰兩個基齒肋之間圍成的空間的截面形狀不同,冷媒在銅管內(nèi)流動時紊流、擾流效果增強,冷媒與銅管之間的熱交換增強。
作為優(yōu)選,相鄰兩個基齒肋之間設有輔助支撐肋,所述輔助支撐肋的高度大于基齒肋的高度,所述輔助支撐肋的高度小于形變導向肋距離銅管本體內(nèi)壁的最大高度,所述輔助支撐肋的頂部一側(cè)設有二次形變導向缺口。芯桿脹管擠壓時,在二次形變導向缺口的作用下,輔助支撐肋的頂部受壓時也會發(fā)生定向變形,從而使得銅管本體的內(nèi)壁能夠構(gòu)建更加復雜的空間結(jié)構(gòu)(無縫銅管中的內(nèi)螺紋、齒條、齒肋等在制造過程中受拉伸擠壓工藝以及模芯的限制,只能制造完全開發(fā)的空間,這樣才能確保拉伸擠壓時齒肋能夠與模芯脫離),進一步提高冷媒的紊流、擾流強度,提高熱交換效率。
作為優(yōu)選,所述輔助支撐肋的高度等于形變導向肋的最大高度與最小高度之和的平均值。芯桿脹管擠壓時,高于輔助支撐肋的形變導向肋變形,然后輔助支撐肋變形,最后低于輔助支撐肋的形變導向肋變形;低于輔助支撐肋的形變導向肋用于限定高于輔助支撐肋的形變導向肋、輔助支撐肋的最大形變量,從而防止過度變形。
作為優(yōu)選,相鄰兩個輔助支撐肋上的二次形變導向缺口的朝向相反。
作為優(yōu)選,最高的形變導向肋距離銅管內(nèi)壁的距離與基齒肋的齒高之比為1.8-2,最低的形變導向肋距離銅管內(nèi)壁的距離與基齒肋的齒高之比為1.2-1.3。
作為優(yōu)選,所述輔助支撐肋的橫截面呈三角形,輔助支撐肋的齒頂角a為15°-25°。
因此,本發(fā)明具有如下有益效果:(1)銅管本體內(nèi)的形變導向肋受到芯桿脹管擠壓時能定向變形,不會減小銅管本體內(nèi)壁的熱交換面積;(2)形變導向肋、輔助支撐肋的定向形變使得銅管內(nèi)壁的構(gòu)造更加復雜,能顯著的促進冷媒在銅管內(nèi)壁處形成紊流、擾流,提高熱交換;(3)該種通過芯桿脹管控制齒肋定向變形從而改變銅管內(nèi)壁空間結(jié)構(gòu)的方式,克服了無縫銅管內(nèi)螺紋加工過程受拉伸擠壓工藝以及模芯的限制。
附圖說明
圖1為施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為實施例1的局部放大示意圖。
圖3為實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為實施例2的局部放大示意圖。
圖中:銅管本體1、基齒肋2、形變導向肋3、法線4、輔助支撐肋5、二次形變導向缺口50。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步描述:
實施例1:如圖1和圖2所示的一種組合齒形內(nèi)螺紋銅管結(jié)構(gòu),包括銅管本體1,銅管本體的內(nèi)壁均勻設有呈螺旋分布的基齒肋2,基齒肋的橫截面呈梯形,基齒肋的頂部向一側(cè)延伸形成形變導向肋3,形變導向肋3的頂部位于基齒肋的法線4的同一側(cè),形變導向肋分為八組,每組形變導向肋對應的圓弧角相等,同一組形變導向肋中的形變導向肋的高度沿著周向從一端到另一端依次降低。
本實施例中,銅管插入散熱片的連接孔內(nèi),通過芯桿擠壓銅管內(nèi)壁,形變導向肋受到壓力作用會發(fā)生定向彎曲形變,從而防止?jié)⒖s,定向彎曲形變不會改變銅管本體內(nèi)壁的表面積,從而確保冷媒與銅管之間的熱交換面積;每組形變導向肋中的每個形變導向肋的高度依次改變,這就導致芯桿脹管擠壓時,每個形變導向肋的彎曲角度不同,從而使得相鄰兩個基齒肋之間圍成的空間的截面形狀不同,冷媒在銅管內(nèi)流動時紊流、擾流效果增強,冷媒與銅管之間的熱交換增強。
實施例2:如圖3和圖4所示的一種組合齒形內(nèi)螺紋銅管結(jié)構(gòu),包括銅管本體1,銅管本體的內(nèi)壁均勻設有呈螺旋分布的基齒肋2,基齒肋的橫截面呈梯形,基齒肋的頂部向一側(cè)延伸形成形變導向肋3,形變導向肋3的頂部位于基齒肋的法線4的同一側(cè),形變導向肋分為八組,每組形變導向肋對應的圓弧角相等,同一組形變導向肋中的形變導向肋的高度沿著周向從一端到另一端依次降低;
相鄰兩個基齒肋之間設有輔助支撐肋5,輔助支撐肋5的高度大于基齒肋的高度,輔助支撐肋5的高度小于形變導向肋距離銅管本體內(nèi)壁的最大高度,輔助支撐肋的頂部一側(cè)設有二次形變導向缺口50,輔助支撐肋的高度等于形變導向肋的最大高度與最小高度之和的平均值;
輔助支撐肋的橫截面呈三角形,輔助支撐肋的齒頂角a為15°-25°,相鄰兩個輔助支撐肋上的二次形變導向缺口的朝向相反;最高的形變導向肋距離銅管內(nèi)壁的距離與基齒肋的齒高之比為1.8-2,最低的形變導向肋距離銅管內(nèi)壁的距離與基齒肋的齒高之比為1.2-1.3。
本實施例中,芯桿脹管擠壓時,高于輔助支撐肋的形變導向肋變形,然后輔助支撐肋變形,最后低于輔助支撐肋的形變導向肋變形;低于輔助支撐肋的形變導向肋用于限定高于輔助支撐肋的形變導向肋、輔助支撐肋的最大形變量,從而防止過度變形。