专利名称：热交换器用管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种管件，更具体地说，涉及一种热交换器用管。
背景技术：
二氧化碳作为一种天然物质，对环境没有不可预见的副作用，是理想的绿色制冷剂。运用二氧化碳作为制冷剂的跨临界二氧化碳空调应运而生，但是二氧化碳具有循环不高的缺点，为此，对于热交换器用的管件要求较高。现有的管件有微通道管式和板翅式管件，例如申请号为200910002437. 8中国专利公开了一种用于微通道换热器的扁管，该扁管具有适于插到微通道换热器的集流管内部的两个端部，该扁管内设有多个微通道，至少一个端部的侧壁上开有若干小孔，该若干小孔与所述多个微通道相通。由于上述扁管中需要插入到换热器中的激流管进行使用，虽然可以降低微通道中介质的压降，但是由于上述扁管在工作过程中与参与热交换的介质的交换面积相对较小，所以能源利用率较低。另外，申请号为200920091820. 0的中国专利公开了一种板翅式换热器芯，该板翅式换热器芯由翅片、双金属板和封条组成的密封的内腔和外腔，内腔由两个相对的截面为槽型的双金属板围成的空腔中设有翅片，外腔由两个相对的截面为槽型的双金属板围成的空腔中设有翅片，外腔的两侧口设有工字形封条，此工字形封条的两端的上下表面与内腔两侧的双金属板相接触经炉钎焊成板翅式换热器芯体。虽然增设翅片可以提高两种介质的换热率，但是由于上述制造换热器芯的中需要组装翅片，并经过焊接进行固定，因此对于材质尺寸要求较大，耗材量大。因此，如何研究出一种耗材量小的热交换器用管，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种热交换器用管，以实现减小管件耗材量的目的。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案一种热交换器用管，包括外层管、支撑内筋和内部形成主通路的内层管，其中，所述支撑内筋设置在所述内层管的外周以支撑所述外层管，并与所述内层管和所述外层管形成辅通路。优选地，在上述热交换器用管中，还具有强化筋，所述强化筋设置在所述外层管的外壁和/或所述内层管的内壁上。优选地，在上述热交换器用管中，所述强化筋和/或所述支撑内筋为螺旋状结构。优选地，在上述热交换器用管中，所述支撑内筋和/或所述强化筋的螺旋角小于 90°。优选地，在上述热交换器用管中，所述强化筋的高度范围为0. 03mm-58. 3mm。优选地，在上述热交换器用管中，所述强化筋和支撑内筋的条数范围为2-500。
优选地，在上述热交换器用管中，所述强化筋自所述内层管向其内部渐缩和/或自所述外层管向其外部渐缩。优选地，在上述热交换器用管中，所述支撑内筋与所述内层管和/或所述外层管为一体式结构。优选地，在上述热交换器用管中，所述外层管的厚度范围为0. lOmm-lOOmm。优选地，在上述热交换器用管中，所述内层管的厚度范围为0. lOmm-lOOmm。优选地，在上述热交换器用管中，所述支撑内筋的高度范围为0. 03mm-58. 4mm。优选地，在上述热交换器用管中，所述外层管和内层管为铜管、铜合金管、铝管或钢管。优选地，在上述热交换器用管中，所述内支撑筋自所述内层管向所述外层管渐缩。
本发明实施例中的热交换器用管包括外层管、支撑内筋和内部形成主通路的内层管，其中，所述支撑内筋设置在所述内层管的外周以支撑所述外层管，并与所述内层管和所述外层管形成辅通路。由于本发明中将管件设计成双层结构形式，并具有主通路和辅通路， 两条通路之间可以走不同状态、不同用途的介质，并且在两种介质之间可以进行热交换。因此，可以无需外设部件，就可以完成两种介质热量的交换，节省零部件的使用。而且外层管和内层管套设在一起，并通过支撑内筋进行支撑，相对于现有技术而言，其结构比较紧凑， 耗材较少。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例一提供的一种热交换器用管主视结构示意图；图2为图1中的热交换器用管侧视结构示意图；图3为本发明实施例一提供的又一种热交换器用管主视结构示意图；图4为本发明实施例二中提供的一种热交换器用管主视结构示意图；图5为图4中的热交换器用管侧视结构示意图；图6为本发明实施例二中提供的又一种热交换器用管主视结构示意图；图7为本发明实施例二中提供的第三种热交换器用管主视结构示意图；图8为本发明实施例三中提供的一种热交换器用管主视结构示意图；图9为图8中的热交换器用管侧视结构示意图；图10为本发明实施例三中提供的又一种热交换器用管主视结构示意图；图11为本发明实施例三中提供的第三种热交换器用管主视结构示意图；图12为本发明实施例四中提供的一种热交换器用管主视结构示意图；图13为本发明实施例四中提供的又一种热交换器用管主视结构示意图；图14为本发明实施例四中提供的第三种热交换器用管主视结构示意图；其中，图1-图14中1为外层管；10为外层管的外壁；11为外层管的内壁；2为支撑内筋；20为第一支撑内筋面；21为第二支撑内筋面；3为内层管；30为内层管的外壁；31为内层管的内壁；4 为外强化筋；40第一外强化筋面；41第二外强化筋面；5为内强化筋；50第一内强化筋面； 51第二内强化筋面。
具体实施例方式本发明实施例公开了一种热交换器用管，以实现减小管件耗材量的目的。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例一如图1所示，本发明实施例提供了一种热交换器用管，改热交换器用管包括外层管1、支撑内筋2和内部形成主通路A的内层管3，其中，支撑内筋2设置在内层管3的外周以支撑外层管1，并与内层管3和外层管1形成辅通路B。两条通路之间可以走不同状态、不同用途的介质，并且在两种介质之间可以进行热交换。本发明实施例中的高效双层热交换器用管具有高能效、生产和使用成本低等特点， 特别适合在跨临界C02空调系统中和单管换热器及制糖、化工、太阳能等领域中广泛使用。由于本发明中将管件设计成双层结构形式，并具有主通路A和辅通路B，两条通路之间可以走不同状态、不同用途的介质，并且在两种介质之间可以进行热交换。因此，可以无需外设部件，就可以完成两种介质热量的交换，节省零部件的使用。而且外层管1和内层管3套设在一起，并通过支撑内筋2进行支撑，相对于现有技术而言，其结构比较紧凑，耗材较少其中，为了方便描述，对图1和图2中的名词作出相应解释，其中，TWa为内层管3 的厚度，即，内层管的内壁31与内层管的外壁30的径向距离；TWb为外层管1的厚度，即， 外层管的外壁10与外层管的内壁11的径向距离；HO为支撑内筋2的高度，即，自内层管的外壁30或外层管的内壁11至支撑内筋2顶部的径向距离；α 0为支撑内筋2的第一支撑内筋面20和第二支撑内筋面21的渐缩角；λ 0为相邻的支撑内筋2轴线的夹角；A为主通路；B为辅通路；β 0为支撑内筋2的螺旋角。支撑内筋2为条状结构，具有第一支撑内筋面20和第二支撑内筋面21。在长度方向上，支撑内筋2自外层管1和/或内层管3的一端延伸至另一端，支撑内筋2的主轴线与内层管3和/或外层管1的轴线平行；或者呈螺旋状分布在内层管3的外周，即支撑内筋2 为螺旋状结构，其螺旋角β0满足β0<50°，采用螺旋状结构的支撑内筋2可以提高支撑内筋2的强度。另外，还可以通过调整支撑内筋2在支撑内筋2的宽度来提高支撑内筋2的强度， 即改变第一支撑内筋面20和第二支撑内筋面21的距离提高支撑内筋2的强度。为了加工方便，第一支撑内筋面20和第二支撑内筋面21自外层管的内壁11或内层管的外壁30向顶部渐缩，其渐缩角α0满足0° < α0 < 180°。此外，为了保证支撑内筋2的强度不仅可以从上述两方面进行改进还可以在支撑内筋2的数量和高度上进行调整。其中，在数量上调整时，支撑内筋2条数η满足
5100，每相邻的支撑内筋2与外层管的内壁11和内层管的外壁30共同组成了辅通路B，当支撑内筋2主轴线与内层管3和/或外层管1的轴线平行时，辅通路B为条状结构； 当支撑内筋2为螺旋状结构时，辅通路B亦为螺旋状结构。本发明实施例中，优先选用螺旋状结构的支撑内筋2，具有支撑内筋2的双层管的强度大大增强，而且可以延长辅通路B中的介质与主通路A中的介质的热量交换时间。在高度上进行调整时，支撑内筋2的高度HO 满足 0. 03mm ^ HO ^ 58. 4mm。本发明实施例中，0. IOmm彡Tffa彡IOOmm禾Π /或0. IOmm彡Tffb彡100mm, Tffa和 TWb可以相同，也可以不同，在更优的技术方案中，Tffa和TWb相同。在本发明实施例中，支撑内筋2可与外层管的内壁11和/或内层管的外壁30为一体式结构，其中，图ι中支撑内筋2可与外层管的内壁11为一体式结构；在图3中，支撑内筋2同时与外层管的内壁11和内层管的外壁30为一体式结构。上述内层管3和/或外层管1可以为铜管、铜合金管、铝管、铝合金管、钢管或其它金属结构的管，其内层管3和外层管1可以为同种材质的管还可以为不同种材质的管。实施例二如图4、图5和图6所示，本发明实施例提供了一种热交换器用管，改热交换器用管包括外层管1、支撑内筋2和内部形成主通路A的内层管3，其中，支撑内筋2设置在内层管 3的外周以支撑外层管1，并与内层管3和外层管1形成辅通路B ；外层管的外壁10上设置有外强化筋4。两条通路之间可以走不同状态、不同用途的介质，并且在两种介质之间可以进行热交换。本发明实施例中的高效双层热交换器用管具有高能效、生产和使用成本低等特点， 特别适合在跨临界C02空调系统中和单管换热器及制糖、化工、太阳能等领域中广泛使用。其中，为了方便描述，对图4和图5中的名词作出相应解释，其中，TWa为内层管3 的厚度，即，内层管的内壁31与内层管的外壁30的径向距离；TWb为外层管1的厚度，即， 外层管的外壁10与外层管的内壁11的径向距离；HO为支撑内筋2的高度，即，自内层管的外壁30或外层管的内壁11至支撑内筋2顶部的径向距离；α 0为支撑内筋2的第一支撑内筋面20和第二支撑内筋面21的渐缩角；λ 0为相邻的支撑内筋2轴线的夹角；A为主通路；B为辅通路；β 0为支撑内筋2的螺旋角；Hl为外强化筋4的高度，S卩，自外层管的外壁 10至外强化筋4顶部的径向距离；α 1为外强化筋4的第一外强化筋面40和第二外强化筋面41的渐缩角；λ 1为相邻的外强化筋4轴线的夹角；β 1为外强化筋4的螺旋角。外强化筋4为条状结构，具有第一外强化筋面40和第二外强化筋面41。在长度方向上，外强化筋4自外层管1和/或内层管3的一端延伸至另一端，外强化筋4的主轴线与内层管3和/或外层管1的轴线平行；或者呈螺旋状分布在外层管的外壁10上，即外强化筋4为螺旋状结构，其螺旋角β 满足，采用螺旋状结构的外强化筋4可以提高外强化筋4的强度。另外，还可以通过调整外强化筋4在外强化筋4的宽度来提高外强化筋4的强度， 即改变第一外强化筋面40和第二外强化筋面41的距离提高外强化筋4的强度。为了加工方便，第一外强化筋面40和第二外强化筋面41自外层管的外壁10向顶部渐缩，其渐缩角 α 1 满足 0° < α 1 < 180°。此外，为了保证外强化筋4的强度不仅可以从上述两方面进行改进还可以在外强化筋4的数量和高度上进行调整。其中，在数量上调整时，外强化筋4条数η满足2100。本发明实施例中，优先选用螺旋状结构的外强化筋4，具有外强化
筋4的双层管的强度大大增强。在高度上进行调整时，外强化筋4的高度HO满足 0. 03mm ^ Hl ^ 58. 4mm。本发明实施例中，0. IOmm彡Tffa彡IOOmm禾Π /或0. IOmm彡Tffb彡100mm, Tffa和 TWb可以相同，也可以不同，在更优的技术方案中，Tffa和TWb相同。在本发明实施例中，支撑内筋2可与外层管的内壁11和/或内层管的外壁30为一体式结构，其中，图4中支撑内筋2与外层管的内壁11为一体式结构；在图7中，支撑内筋2同时与外层管的内壁11和内层管的外壁30为一体式结构。上述内层管3和/或外层管1可以为铜管、铜合金管、铝管、铝合金管、钢管或其它金属结构的管，其内层管3和外层管1可以为同种材质的管还可以为不同种材质的管。实施例三如图8、图9和图10所示，本发明实施例提供了一种热交换器用管，改热交换器用管包括外层管1、支撑内筋2和内部形成主通路A的内层管3，其中，支撑内筋2设置在内层管3的外周以支撑外层管1，并与内层管3和外层管1形成辅通路B ；内层管的内壁31上设置有内强化筋5。两条通路之间可以走不同状态、不同用途的介质，并且在两种介质之间可以进行热交换。本发明实施例中的高效双层热交换器用管具有高能效、生产和使用成本低等特点， 特别适合在跨临界二氧化碳空调系统中和单管换热器及制糖、化工、太阳能等领域中广泛使用。其中，为了方便描述，对图8和图9中的名词作出相应解释，其中，TWa为内层管3 的厚度，即，内层管的内壁31与内层管的外壁30的径向距离；TWb为外层管1的厚度，即， 外层管的外壁10与外层管的内壁11的径向距离；HO为支撑内筋2的高度，即，自内层管的外壁30或外层管的内壁11至支撑内筋2顶部的径向距离；α 0为支撑内筋2的第一支撑内筋面20和第二支撑内筋面21的渐缩角；λ 0为相邻的支撑内筋2轴线的夹角；A为主通路；B为辅通路；β 0为支撑内筋2的螺旋角；Hl为内强化筋5的高度，即，自内层管的内壁 31至内强化筋5顶部的径向距离；α 2为内强化筋5的第一内强化筋面50和第二内强化筋面51的渐缩角；λ 2为相邻的内强化筋5轴线的夹角；β 2为内强化筋5的螺旋角。内强化筋5为条状结构，具有第一内强化筋面50和第二内强化筋面51。在长度方向上，内强化筋5自外层管1和/或内层管3的一端延伸至另一端，内强化筋5的主轴线与内层管3和/或外层管1的轴线平行；或者呈螺旋状分布在内层管的内壁31上，即内强化筋5为螺旋状结构，其螺旋角β2满足β2<50°，采用螺旋状结构的内强化筋5可以提高内强化筋5的强度。另外，还可以通过调整内强化筋5在内强化筋5的宽度来提高内强化筋5的强度， 即改变第一内强化筋面50和第二内强化筋面51的距离提高内强化筋5的强度。为了加工方便，第一内强化筋面50和第二内强化筋面51自外层管的外壁10向顶部渐缩，其渐缩角 α 2 满足 0° < α 2 < 180°。此外，为了保证内强化筋5的强度不仅可以从上述两方面进行改进还可以在内强化筋5的数量和高度上进行调整。其中，在数量上调整时，内强化筋5条数η满足2100。本发明实施例中，优先选用螺旋状结构的内强化筋5，具有内强化
筋5的双层管的强度大大增强。在高度上进行调整时，内强化筋5的高度HO满足 0. 03mm 彡 H2 彡 58. 4mm。本发明实施例中，0. IOmm彡Tffa彡IOOmm禾Π /或0. IOmm彡Tffb彡100mm, Tffa和 TWb可以相同，也可以不同，在更优的技术方案中，Tffa和TWb相同。在本发明实施例中，支撑内筋2可与外层管的内壁11和/或内层管的外壁30为一体式结构，其中，图8中支撑内筋2与外层管的内壁11为一体式结构；在图11中，支撑内筋2同时与外层管的内壁11和内层管的外壁30为一体式结构。上述内层管3和/或外层管1可以为铜管、铜合金管、铝管、铝合金管、钢管或其它金属结构的管，其内层管3和外层管1可以为同种材质的管还可以为不同种材质的管。实施例四发明实施例在实施例二和实施例三的基础上进行改进，其中，该热交换器用管包括外层管1、支撑内筋2和内部形成主通路A的内层管3，其中，支撑内筋2设置在内层管3 的外周以支撑外层管1，并与内层管3和外层管1形成辅通路B ；外层管的外壁10上设置有外强化筋4 ；内层管的内壁31上设置有内强化筋5。其中，TWa为内层管3的厚度，即，内层管的内壁31与内层管的外壁30的径向距离；Tffb为外层管1的厚度，S卩，外层管的外壁10与外层管的内壁11的径向距离；HO为支撑内筋2的高度，S卩，自内层管的外壁30或外层管的内壁11至支撑内筋2顶部的径向距离； α 0为支撑内筋2的第一支撑内筋面20和第二支撑内筋面21的渐缩角；λ 0为相邻的支撑内筋2轴线的夹角；A为主通路；B为辅通路；β 0为支撑内筋2的螺旋角；Hl为内强化筋5 的高度，即，自内层管的内壁31至内强化筋5顶部的径向距离；α 2为内强化筋5的第一内强化筋面50和第二内强化筋面51的渐缩角；λ 2为相邻的内强化筋5轴线的夹角；β 2为内强化筋5的螺旋角。需要说明的是，实施例二至实施例四中，所提及到的外强化筋4和内强化筋5均为强化筋，只是根据设置的位置不同以及描述的方便进行不同命名。在本发明实施例中，支撑内筋2可与外层管的内壁11和/或内层管的外壁30为一体式结构，其中，图12中支撑内筋2与内层管的外壁30为一体式结构；图13中支撑内筋 2与外层管的内壁11为一体式结构；在图14中，支撑内筋2同时与外层管的内壁11和内层管的外壁30为一体式结构。上述内层管3和/或外层管1可以为铜管、铜合金管、铝管、 铝合金管、钢管或其它金属结构的管，其内层管3和外层管1可以为同种材质的管还可以为不同种材质的管。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种热交换器用管，其特征在于，包括外层管、支撑内筋和内部形成主通路的内层管，其中，所述支撑内筋设置在所述内层管的外周以支撑所述外层管，并与所述内层管和所述外层管形成辅通路。
2.如权利要求1所述的热交换器用管，其特征在于，还具有强化筋，所述强化筋设置在所述外层管的外壁和/或所述内层管的内壁上。
3.如权利要求2所述的热交换器用管，其特征在于，所述强化筋和/或所述支撑内筋为螺旋状结构。
4.如权利要求3所述的热交换器用管，其特征在于，所述支撑内筋和/或所述强化筋的螺旋角小于90°。
5.如权利要求2所述的热交换器用管，其特征在于，所述强化筋的高度范围为 0. 03mm-58. 3mm。
6.如权利要求2所述的热交换器用管，其特征在于，所述强化筋和支撑内筋的条数范围为2-500。
7.如权利要求2所述的热交换器用管，其特征在于，所述强化筋自所述内层管向其内部渐缩和/或自所述外层管向其外部渐缩。
8.如权利要求1所述的热交换器用管，其特征在于，所述支撑内筋与所述内层管和/或所述外层管为一体式结构。
9.如权利要求1所述的热交换器用管，其特征在于，所述外层管的厚度范围为 0.IOmm-IOOmm0
10.如权利要求1所述的热交换器用管，其特征在于，所述内层管的厚度范围为 0. IOmm-IOOmm0
11.如权利要求1所述的热交换器用管，其特征在于，所述支撑内筋的高度范围为 0. 03mm-58. 4mm。
12.如权利要求1所述的热交换器用管，其特征在于，所述外层管和内层管为铜管、铜合金管、铝管或钢管。
13.如权利要求1所述的热交换器用管，其特征在于，所述内支撑筋自所述内层管向所述外层管渐缩。
全文摘要
本发明实施例公开了一种热交换器用管包括外层管、支撑内筋和内部形成主通路的内层管，其中，所述支撑内筋设置在所述内层管的外周以支撑所述外层管，并与所述内层管和所述外层管形成辅通路。由于本发明中将管件设计成双层结构形式，并具有主通路和辅通路，两条通路之间可以走不同状态、不同用途的介质，并且在两种介质之间可以进行热交换。因此，可以无需外设部件，就可以完成两种介质热量的交换，节省零部件的使用。而且外层管和内层管套设在一起，并通过支撑内筋进行支撑，相对于现有技术而言，其结构比较紧凑，耗材较少。
文档编号F28F1/00GK102278905SQ20111027445
公开日2011年12月14日 申请日期2011年9月15日 优先权日2011年9月15日
发明者赵金浩, 郭宏林 申请人:金龙精密铜管集团股份有限公司