专利名称：一种内齿传热管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种传热元件，特别是涉及制冷和空调设备用的一种内齿传热管。
背景技术：
传热管是一种广泛用于空调、制冷行业的蒸发器和冷凝器中的传热元件。 目前使用的单一制冷剂以及混合制冷剂的制冷和空调器中的传热管，多数使用 的是内表面带有简单螺旋齿如三角形齿的螺紋管。为了进一步提高传热系统， 增强传热效果，现阶段各生产厂家竟相对这种内螺紋管的齿进行研究，以提高 传热管的传热性能。
现有的传热管通常内表面设置多条均匀分布的，形状、大小相同的齿肋， 通过齿肋加大传热管的内表面积，减少管内制冷剂流动过程中的层流、增加紊 流，从而使换热系数增大，提高换热量，使传热管发挥最佳的传热性能。但是, 普通的内螺紋管在换热器加工过程中的胀管工序中，需要通过芯棒、胀头插入 传热管中胀管，使内螺紋管与翅片形成过盈配合，因此，在这一工序中，由于 芯棒与传热管各个齿肋之间的强力挤压，导致齿肋的齿形受到严重破坏，不但 减少了有效的换热面积，而且阻碍制冷剂在各齿肋间的流动，不利于格里古里 希效应的形成，从而〗吏传热管换热性能明显降低。
中国专利公开号为CN101004336A,
公开日为2007年7月25日的专利申 请公开了一种内螺紋传热管，其内表面设置有多条相互平行的齿肋，所述齿肋 包括间隔设置的高齿和低齿。所述低齿的齿根宽度小于齿顶的宽度，两相邻齿 肋间的齿根间为圆弧面过渡，齿顶的截面可为圆弧或直线。该方案在胀管工序 中，通过各个高齿支撑芯棒，由于各高齿之间均等的间隔，使高齿与芯棒之间 的保持均衡的挤压力，虽然高齿在强力挤压下，齿形遭到破坏，但能够保护低 齿完好无损，从而保持良好的换热效果，减少了传热过程中冷媒的压力损失。可以看出，该发明解决了传统传热管加工中由于强力挤压导致的换热性能降低 的问题，然而，这种两相邻齿肋间的齿根间为圆弧面过渡的构造不利于汽化核 心的生成，而汽化核心数对整体的传热起着主导性作用，在相同换热面积的情 况下，汽化核心数越多，其传热系数越高，传热性能越好，而较少的汽化核心 数则影响了传热管的传热系数，进而影响其传热性能。
总之，需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是如何能够提供 一种传热性能好，传热效率高，且易于加工的传热管。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种传热性能好，传热效率高，且易于 加工的传热管。
为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种一种内齿传热管，所述内齿 传热管的内表面设置有多条相互平行的齿肋，所述齿肋的齿顶宽度大于齿根宽 度，所述齿顶开有凹槽，所述齿肋横截面的两侧壁为直线；两相邻齿肋的齿间 为一开口空腔，所述空腔的底部宽度大于空腔口的宽度。
优选的，所述凹槽的截面为三角形，三角形的底边为所述齿肋的齿顶的一 部分。
优选的，所述三角形的底边所对应的角的角度为0度至150度。 优选的，所述空腔的底部与其相邻的齿肋的侧壁以弧形相连。 优选的，所述空腔口的宽度为0.1-3毫米，空腔的底部宽度为0.2-10毫米， 空腔的高度为0.15-2毫米。
优选的，所述齿肋的条数为10至100条。
优选的，所述齿肋在所述内齿传热管内表面螺旋环绕，螺旋角大于或等于 0度,小于90度。
优选的，所述内齿传热管采用铝或铝合金材料制成。 优选的，所述内齿传热管的管底壁厚为0.3-2毫米。 优选的，所述内齿传热管的外径为4-25.4毫米。与现有技术相比，本发明的一个实施例的技术方案具有以下优点 首先，本发明的内齿传热管的空腔的空腔口宽度小于空腔底部宽度，空腔 用于形成汽化核心，才艮据传热学原理，相同换热面积情况下，汽化核心的数量 越多，则传热系数越高，传热性能越好。因而，汽化核心的数量对整个传热管 的传热起着主导作用，是评价传热管好坏的重要指标。经实验证实，本发明的 空腔较普通类型的空腔如口大底小的敞口式空腔或口底一样大小的空腔更易 产生汽化核心，可有效提高传热系数。
其次，本发明的传热管可采用铝或铝合金材料制作，大大节约了制造成本， 而且采用了铝制的传热管的制冷设备，整机的重量也将大大降低，利于产品轻 量化。
图l是本发明的一种内齿传热管的优选实施例一的结构示意图； 图2是图1所示内齿传热管优选实施例一的单个齿肋的横截面图； 图3是图1所示内齿传热管优选实施例一的局部结构示意图； 图4是本发明的一种内齿传热管的优选实施例二的结构示意图； 图5是本发明的一种内齿传热管的优选实施例三的结构示意图。
具体实施例方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更力。明显易懂，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。
参照图1，示出了本发明一种内齿传热管的优选实施例一的结构示意图。 本实施例的传热管1的横截面为圆形，由导热材料制成，本实施例使用铝或铝 合金材料热挤压成型，如1050、 1070、 1100、 1200等的纯铝系，或添加0.2-1.8% 锰的3000系铝合金，例如锰系3003，或者可考虑材料的再利用，4吏用和铝箔 材质相近的铝或铝合金。使用铝或铝合金材料制作传热管可以节约制造成本， 减轻产品重量。当然，本领域技术人员也可采用其它适合的材料如铜制作传热 管，本发明无须对此作出限制。所述传热管1的外径D可以为4_25.4毫米，根据不同的换热量需要选择不同的管径，此范围基本可以满足制冷用传热管的
管径需要。传热管1的内表面设置有多条均匀分布的、相互平行的齿肋2，以 增大传热管1的内表面的面积，提高传热管1的传热系数，增强传热管1的传 热性能。所述各齿肋2可以在传热管1的内表面沿传热管1的轴线方向平行排 列，也可以与所述轴线方向成一夹角螺旋环绕排列，螺旋角大于等于0度、小 于90度，本实施例中采用30度。齿肋2的条数可以为IO至IOO条，本实施 例中齿肋2的条数为60条。从齿肋2的齿根到传热管1外表面之间的距离， 即管底壁厚h2根据传热管1的外径的不同而不同，相对来说，管底壁厚h2 越薄则传热效果越好，优选的，可以为0.3-2毫米，本实施例采用0.9毫米。
参照图2，示出了图1中单个齿肋2的结构的横截面示意图。本实施例中， 齿肋2的齿顶L1的截面为一直线。优选的，齿顶Ll的截面还可以为一弧线。 所述齿顶Ll的宽度大于齿根L2的宽度，齿顶Ll的宽度可以为0.4-20毫米， 齿根L2宽度可以为0.3-15毫米。齿肋2的这种齿根宽度小于齿顶的宽度的齿 形，能够进一步增加传热管1内表面的传热面积。齿肋2的两侧的侧壁S的截 面为一直线，两侧壁S与齿顶L1的夹角相等，两侧壁S的截面直线长度也相 等。齿顶Ll上开有等腰三角形凹槽，所述等腰三角形的底边为齿顶Ll的一 部分，位于齿顶L1的中间，以齿顶Ll的垂直平分线为中线，两腰对称交于 底边所对应的角e的顶点。底边所对应的角e的角度可以为0度至150度，本 实施例为60度。需要说明的是，齿顶L1的截面也可以为弧线或其它形状，两 侧壁与齿顶L1的夹角可以相等也可以不相等，同样，两侧壁S的截面直线长 度也可以不相等，本领域技术人员可以根据需^^故适当的改变，本发明无须对 此作出限制。另外，齿顶Ll的凹槽也可以为其它形状，如圓弧形或矩形等， 也不必以齿顶L1的垂直平分线作中线等等，本发明不对此一一作出限制。
两相邻齿肋2的齿才艮间的开口空腔3的结构如图3所示，所述空腔3底部 最宽处宽度b2大于空腔口宽度bl,空腔3以相邻的两个齿肋2的侧壁S为空 腔侧壁，优选的，空腔3的空腔口的宽度bl可以为0.1-3毫米，空腔3的底部最宽处宽度b2可以为0.2-10毫米，空腔3的高度hl可以为0.15-2毫米。本 实施例中，空腔3的侧壁S与空腔3的底部V圆弧形连接，这种弧形连接不 但保证了齿肋2的齿根强度，还增加了相邻齿肋2之间的供冷J 某流动的空间， 进一步促进了传热管1内的热交换。当然，空腔3的侧壁S与空腔3的底部V 也可以直接连接，形成一锐角夹角，也可采用其它方式连接。在传热学原理中， 蒸发换热时，汽化核心数对整体的传热起着主导性的作用，而汽化核心由传热 管的核化空穴形成，本实施例中传热管1的核化空穴即为底部大开口小的所述 空腔3结构，这种结构无论液体湿润性如何，都较稳定，易于产生汽化核心。 经实验证明，此种结构可有效提高传热管1的传热系数。
由多个齿肋2和开口空腔3组成的传热管1的局部结构如图3所示。
参照图4,示出了本发明的一种内齿传热管的优选实施例二的结构示意 图。本优选实施例中，传热管l的横截面为圆形，釆用纯铝材质制作，传热管 1的外径D为9.52毫米。传热管1的内表面设置有18条均匀分布的、相互平 行的齿肋2，各齿肋2在传热管1的内表面沿传热管1的轴线方向平行排列， 传热管1的管底壁厚h2为0.7毫米。齿肋2的齿顶Ll截面为一直线，优选的， 齿顶截面可为一弧线。齿顶L1宽度为1.1毫米，齿根L2宽度为1.0毫米。齿 顶上开有三角形凹槽，所述三角形的底边为齿顶的一部分，底边所对应的角e 的角度为60度。开口空腔3最宽处b2为0.5毫米，大于空腔口bl宽度，0.2 毫米，空腔以相邻的两个齿肋2的侧壁为空腔侧壁，空腔的高度hl为0.3毫 米。
参照图5,示出了本发明的一种内齿传热管的优选实施例三的结构示意 图，本实施例与图4所示的内齿传热管实施例的不同之处在于，齿肋2的齿顶 Ll截面为一弧线，开口空腔3的空腔侧壁与空腔底部形成的夹角为两直线形 成的锐角夹角，空腔3的最宽处为空腔底部，宽度b2为0.7毫米。其余部分 参见图4所示的实施例即可。例均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的部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的 一种内齿传热管进行了详细介绍，本文中应用了具 体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用^帮
助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据 本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本 说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1、一种内齿传热管，其特征在于，所述内齿传热管的内表面设置有多条相互平行的齿肋，所述齿肋的齿顶宽度大于齿根宽度，所述齿顶开有凹槽，所述齿肋横截面的两侧壁为直线；两相邻齿肋的齿间为一开口空腔，所述空腔的底部宽度大于空腔口的宽度。
2、 根据权利要求1所述的内齿传热管，其特征在于，所述凹槽的截面为 三角形，三角形的底边为所述齿肋的齿顶的一部分。
3、 根据权利要求2所述的内齿传热管，其特征在于，所述三角形的底边 所对应的角的角度为0度至150度。
4、 根据权利要求l、 2或3所述的内齿传热管，其特征在于，所述空腔的 底部与其相邻的齿肋的侧壁以弧形相连。
5、 根据权利要求l、 2或3所述的内齿传热管，其特征在于，所述空腔口 的宽度为0.1-3毫米，空腔的底部宽度为0.2-10毫米，空腔的高度为0.15-2毫米。
6、 根据权利要求l、 2或3所述的内齿传热管，其特征在于，所述齿肋的 条数为10至IOO条。
7、 根据权利要求l、 2或3所述的内齿传热管，其特征在于，所述齿肋在 所述内齿传热管内表面螺旋环绕，螺旋角大于或等于0度，小于90度。
8、 根据权利要求l、 2或3所述的内齿传热管，其特征在于，所述内齿传 热管采用铝或铝合金材料制成。
9、 根据权利要求l、 2或3所述的内齿传热管，其特征在于，所述内齿传 热管的管底壁厚为0.3-2毫米。
10、 根据权利要求l、 2或3所述的内齿传热管，其特征在于，所述内齿 传热管的外径为4-25.4毫米。
全文摘要
本发明提供了一种内齿传热管，特别是涉及一种制冷和空调设备用的内齿传热管。所述内齿传热管的内表面设置有多条相互平行的齿肋，所述齿肋的齿顶宽度大于齿根宽度，所述齿顶开有凹槽，齿肋的两侧壁的截面为直线；两相邻齿肋的齿间为一开口空腔，所述空腔的底部宽度大于空腔口的宽度。本发明的内齿传热管的空腔的空腔口宽度小于空腔底部宽度，所述空腔易于产生汽化核心，增加汽化核心的数量，从而使传热管的传热系数较高，传热性能好。
文档编号F28F1/10GK101556123SQ20091007692
公开日2009年10月14日 申请日期2009年1月14日 优先权日2009年1月14日
发明者张慧瑞, 王学印, 王建国, 光 苏 申请人:金龙精密铜管集团股份有限公司