一种组合齿形内螺纹铜管结构的制作方法

本发明涉及传热铜管技术领域，尤其涉及一种组合齿形内螺纹铜管结构。

背景技术：

目前常见的空调冷凝器（换热器）为管片式冷凝器，管片式冷凝器包括冷凝管和若干散热片，冷凝管由传热铜管制成，冷凝管穿入散热片的连接孔内与散热片连接，为了提高冷媒的换热效率，通常冷凝管都采用内螺纹铜管。然而传热铜管与散热片的连接孔之间通常存在微小的间隙，这不利于铜管与散热片之间的热交换，因此铜管插入散热片的连接孔后需要用芯杆插入铜管内孔进行胀管作业，将铜管的外径胀大，从而使得铜管外壁与散热片的连接孔紧密贴合。针对目前常见的铜管，铜管内的螺纹横截面的形状各种各样，有三角形、梯形、矩形、M形、Y形、半圆形的，然而无论什么截面形状的螺纹（也叫齿条或齿肋），在芯杆胀管作业时都会遇到一个同样的问题，齿肋顶部受到芯杆胀管挤压时会发生溃缩，这就导致齿肋的齿高降低，降低冷媒紊流效果；齿肋的表面积减小，最终降低整个铜管内壁的表面积，这会降低冷媒与铜管的热交换效率。

例如：中国专利授权公告号CN202393281U，授权公告日2012年8月22日，公开了一种内螺纹铜管；又如中国专利授权公告号CN204535508U，授权公告日2015年8月5日，公开了一种适应高粘度冷媒的内螺纹铜管。目前所有的内螺纹传热管均存在内螺纹受到挤压后溃缩的问题，严重影响铜管的热传递效率，提高介质流动阻力。

技术实现要素：

本发明为了克服现有技术中的铜管在实际使用过程中内螺纹挤压溃缩的问题，提供了一种高效换热型铜管结构，该种铜管的内螺纹受到芯杆挤压时能定向变形，不会减小热交换面积，同时还能提高铜管内冷媒的紊流、扰流，增强冷媒与铜管之间的热交换。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种组合齿形内螺纹铜管结构，包括铜管本体，所述铜管本体的内壁均匀设有呈螺旋分布的基齿肋，所述基齿肋的横截面呈梯形，所述基齿肋的顶部向一侧延伸形成形变导向肋，所述形变导向肋的顶部位于基齿肋的法线的同一侧，所有的形变导向肋分为若干组，每组形变导向肋对应的圆弧角相等，同一组形变导向肋中的形变导向肋的高度沿着周向从一端到另一端依次降低。铜管插入散热片的连接孔内，通过芯杆挤压铜管内壁，形变导向肋受到压力作用会发生定向弯曲形变，从而防止溃缩，定向弯曲形变不会改变铜管本体内壁的表面积，从而确保冷媒与铜管之间的热交换面积；每组形变导向肋中的每个形变导向肋的高度依次改变，这就导致芯杆胀管挤压时，每个形变导向肋的弯曲角度不同，从而使得相邻两个基齿肋之间围成的空间的截面形状不同，冷媒在铜管内流动时紊流、扰流效果增强，冷媒与铜管之间的热交换增强。

作为优选，相邻两个基齿肋之间设有辅助支撑肋，所述辅助支撑肋的高度大于基齿肋的高度，所述辅助支撑肋的高度小于形变导向肋距离铜管本体内壁的最大高度，所述辅助支撑肋的顶部一侧设有二次形变导向缺口。芯杆胀管挤压时，在二次形变导向缺口的作用下，辅助支撑肋的顶部受压时也会发生定向变形，从而使得铜管本体的内壁能够构建更加复杂的空间结构（无缝铜管中的内螺纹、齿条、齿肋等在制造过程中受拉伸挤压工艺以及模芯的限制，只能制造完全开发的空间，这样才能确保拉伸挤压时齿肋能够与模芯脱离），进一步提高冷媒的紊流、扰流强度，提高热交换效率。

作为优选，所述辅助支撑肋的高度等于形变导向肋的最大高度与最小高度之和的平均值。芯杆胀管挤压时，高于辅助支撑肋的形变导向肋变形，然后辅助支撑肋变形，最后低于辅助支撑肋的形变导向肋变形；低于辅助支撑肋的形变导向肋用于限定高于辅助支撑肋的形变导向肋、辅助支撑肋的最大形变量，从而防止过度变形。

作为优选，相邻两个辅助支撑肋上的二次形变导向缺口的朝向相反。

作为优选，最高的形变导向肋距离铜管内壁的距离与基齿肋的齿高之比为1.8-2，最低的形变导向肋距离铜管内壁的距离与基齿肋的齿高之比为1.2-1.3。

作为优选，所述辅助支撑肋的横截面呈三角形，辅助支撑肋的齿顶角a为15°-25°。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）铜管本体内的形变导向肋受到芯杆胀管挤压时能定向变形，不会减小铜管本体内壁的热交换面积；（2）形变导向肋、辅助支撑肋的定向形变使得铜管内壁的构造更加复杂，能显著的促进冷媒在铜管内壁处形成紊流、扰流，提高热交换；（3）该种通过芯杆胀管控制齿肋定向变形从而改变铜管内壁空间结构的方式，克服了无缝铜管内螺纹加工过程受拉伸挤压工艺以及模芯的限制。

附图说明

图1为施例1的结构示意图。

图2为实施例1的局部放大示意图。

图3为实施例2的结构示意图。

图4为实施例2的局部放大示意图。

图中：铜管本体1、基齿肋2、形变导向肋3、法线4、辅助支撑肋5、二次形变导向缺口50。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

实施例1：如图1和图2所示的一种组合齿形内螺纹铜管结构，包括铜管本体1，铜管本体的内壁均匀设有呈螺旋分布的基齿肋2，基齿肋的横截面呈梯形，基齿肋的顶部向一侧延伸形成形变导向肋3，形变导向肋3的顶部位于基齿肋的法线4的同一侧，形变导向肋分为八组，每组形变导向肋对应的圆弧角相等，同一组形变导向肋中的形变导向肋的高度沿着周向从一端到另一端依次降低。

本实施例中，铜管插入散热片的连接孔内，通过芯杆挤压铜管内壁，形变导向肋受到压力作用会发生定向弯曲形变，从而防止溃缩，定向弯曲形变不会改变铜管本体内壁的表面积，从而确保冷媒与铜管之间的热交换面积；每组形变导向肋中的每个形变导向肋的高度依次改变，这就导致芯杆胀管挤压时，每个形变导向肋的弯曲角度不同，从而使得相邻两个基齿肋之间围成的空间的截面形状不同，冷媒在铜管内流动时紊流、扰流效果增强，冷媒与铜管之间的热交换增强。

实施例2：如图3和图4所示的一种组合齿形内螺纹铜管结构，包括铜管本体1，铜管本体的内壁均匀设有呈螺旋分布的基齿肋2，基齿肋的横截面呈梯形，基齿肋的顶部向一侧延伸形成形变导向肋3，形变导向肋3的顶部位于基齿肋的法线4的同一侧，形变导向肋分为八组，每组形变导向肋对应的圆弧角相等，同一组形变导向肋中的形变导向肋的高度沿着周向从一端到另一端依次降低；

相邻两个基齿肋之间设有辅助支撑肋5，辅助支撑肋5的高度大于基齿肋的高度，辅助支撑肋5的高度小于形变导向肋距离铜管本体内壁的最大高度，辅助支撑肋的顶部一侧设有二次形变导向缺口50，辅助支撑肋的高度等于形变导向肋的最大高度与最小高度之和的平均值；

辅助支撑肋的横截面呈三角形，辅助支撑肋的齿顶角a为15°-25°，相邻两个辅助支撑肋上的二次形变导向缺口的朝向相反；最高的形变导向肋距离铜管内壁的距离与基齿肋的齿高之比为1.8-2，最低的形变导向肋距离铜管内壁的距离与基齿肋的齿高之比为1.2-1.3。

本实施例中，芯杆胀管挤压时，高于辅助支撑肋的形变导向肋变形，然后辅助支撑肋变形，最后低于辅助支撑肋的形变导向肋变形；低于辅助支撑肋的形变导向肋用于限定高于辅助支撑肋的形变导向肋、辅助支撑肋的最大形变量，从而防止过度变形。