专利名称：一种电制冷机组蒸发器用高效换热管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种蒸发换热管，尤其涉及一种用于电制冷机组蒸发器的换热管。
背景技术：
空调制冷技术自问世以来，随科技的发展，在机组结构、性能和型式各方面都有了很大的变化和发展。而作为制冷机核心部件——“两器”之一的蒸发器，随制冷、空调技术的不断进展，对其核心构件之一的换热管也提出了更高的要求，小型、薄壁、轻量、高效化是主流。随各种高效管的出现，制冷机的性能取得了很大的进展。目前的换热管一般均是管内为制冷剂、管外为冷媒水，制冷剂在管内通过管壁吸取管外冷媒热量而蒸发，从而使冷媒温度降低达到制冷效果。而现有的各种功能类似的传热管，虽然在外翅上都做了很多工作，例如采用三角形外翅、梯形外翅等，但是换热管在内翅方面仅限于低翅条数、低内齿，因而现有的电制冷传热管内部制冷剂的热交换效率一直得不到改善。现有的制冷器用换热管主要存在如下缺陷1)换热管在普通光面铜管上装上大量的叶片(即薄片形翅片)以增加散热面积，但在换热管上组装翅片不仅增加成本，而且增加了换热管的整体重量，并且由于翅片组装到换热管上具有热阻，不能有效地进行热交换，因此不能快速地降低换热管内工作介质的温度；2)在换热管的外表面上加工略呈梯形的翅片，并且在翅片顶表面上开设有凹槽，虽然带有凹槽的梯形翅片增加了散热面积，但是在冷凝剂下滴至翅片上的凹槽时，即会积存在凹槽中直至凹槽积满，因此比较难在管表面形成薄层热交换膜，降低管的热交换率；3)换热管的内表面一般会设置为光管以降低污垢集中到管内表面的可能性，或者在内表面上设置较少条数的内齿轮、或者在内表面上设置具有极低齿高的低齿形内齿(如通常采为的内齿高为0.1 5～0.18mm)，因此管内表面与管内制冷剂的接触面积小，热交换率也较低。
因此有必要对电制冷机的换热管及其成型工艺的研究，提出提高电制冷机制冷性能，专用于电制冷机蒸发器用的换热管。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种增加制冷剂与换热管之间传热效率的换热管。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案本发明电制冷机组蒸发器用高效换热管，包括外部设置有单螺旋翅片的翅片部，所述换热管的内表面设置至少八条一次内齿与至少八条二次内齿，所述一次内齿与二次内齿相互交叉。
优选的，所述一次内齿与二次内齿的数目范围均分别为70-80条。
优选的，所述一次内齿与二次内齿中至少一种的齿高范围是0.30-0.35mm，螺旋角范围是16°-20°。
优选的，所述一次内齿与二次内齿中至少一种为三角形内齿，该三角形内齿的齿顶角范围是50°-65°。
优选的，所述一次内齿、二次内齿相互交叉的形状为“X”形。
优选的，所述翅片的翅高范围是0.3-0.4mm，翅宽范围是0.2-0.4mm。
优选的，单螺旋翅片的数目范围是19-40个/英寸，翅片的螺旋角范围是1°-1.5°。
优选的，换热管沿管周方向还包括有将上述翅片分隔成为单独个体的二次槽。
优选的，所述每相邻两翅片之间的翅底宽范围是0.55-0.75mm，所述二次槽的槽深范围是0.2-0.3mm。
优选的，所述每一外翅片的截面形状为梯形。
与现有技术相比，本发明具有如下技术优点本发明换热管的内表面设置多条交叉型的高内齿，以强化管内制冷剂扰流流态、减薄温度边界层、增大制冷剂与传热管换热面积，从而提高换热，而且这种交叉约为“X”型内齿的两次扰流，使得制冷剂与传热管热交换完全、彻底，使制冷性能显著提高；换热管外表面上的外翅突出断续式梯形结构翅，即能达到增大热交换面积又能充分扰流，使管外冷媒水与传热管能良好浸润，冷媒水能迅速完成与传热管间的热交换，从而提高蒸发器热效率；外表面的断续式梯形翅以及内表面的交叉式X型类三角形状内齿，可以有效分解来自内外表面的系统压力，使传热管在相同条件下的耐压性能显著提高、抗疲劳性能显著增强，在系统频繁的压力变化下，不致变形或泄漏，使用寿命提高；而且由于耐压及抗疲劳性能显著增强，管壁可以做的很薄，所以本发明换热管在同类产品中更能适应热环境的变化，传热管随传热环境的变化，自身的微收缩与微扩张可以使得附着在传热管外侧因冷媒水杂质而引起的污垢因伸张系数的不同而自行脱落，因而具有一定的自清洁性能，因此不会产生污垢过多地依附于管内表面而产生阻塞的现象。
图1是本发明换热管局部剖视示意图。
图2是图1中A部分的放大图。
图3是图1中B向的局部放大图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明优选实施例作详细描述。
请参照图1所示，本发明换热管100包括位于换热管100两端的光杆部(即光管未做加工的部分，未图示)、位于两光杆部之间的带翅片3 1的翅片部3、光杆部与翅片部3之间的过渡部(即形成有不完整翅片的部分，未标号)、设置于管内表面的一次内齿33及二次内齿34。优选的，本发明换热管100由铜材料制成。
优选的，所述一次内齿33及二次内齿34均具有类似于三角形结构，且所述一次内齿33与二次内齿34的翅顶和翅底均可圆滑过渡，并且所述一次内齿33与二次内齿34相互形成具有交叉型，优选的，所述交叉式的形状可以是X形。
请参照图2所示，所述一次内齿33的齿高Rh1的范围是为0.30～0.35mm，条数N1至少为8条，优选的N1范围为70～80条，螺旋角β1范围为16～20度，齿顶角θ1范围为50～65度，所述二次内齿34的齿高Rh2的范围为0.30～0.35mm，条数N2至少为8条，优选的N2范围为70～80条，螺旋角β2的范围为16～20度，齿顶角θ2的范围为50～65度。所述交叉型一次内齿33、二次内齿34在增大传热管100内表面与其中的制冷剂的热交换表面积的同时，也使得传热管100内制冷剂经过一次内齿33与二次内齿34后进行两次交叉的扰流。由于一次内齿33对管内的制冷剂作用的一次扰流增加一次扰流度，降低温度边界层、降低热阻而提高换热系数，而二次内齿34对管内的制冷剂作用的二次扰流可以更进一步的增加流体扰流度，使温度边界层更进一步的降低或接近于理论上的消失，使热阻极低而显著提高换热系数，因而制冷剂与传热管之间传热效率大大增强，整机换热性能大大提高。优选的，上述N1、N2的数目分别为76条。
请参照图1、图3所示，所述翅片31为单螺旋翅片，并且翅片31上还开设有二次槽32，所述二次槽32将翅片31分隔形成独立的翅片。优选的，所述翅片31的截面形状是梯形。所述翅片部3的外径D范围为12-16mm，壁厚Tf范围为0.45-0.6mm。
所述单螺旋翅片31的螺旋角范围是1～1.5°，翅片螺距FPI的范围为19～40个/英寸，翅高Fh1的范围为0.3-0.4mm，翅宽范围为0.2～0.4mm，槽底宽W1的范围为0.55～0.75mm之间。所述二次槽32是沿管周方向开设在翅片31上并将翅片31分成独立的个体，所述二次槽32也可以称为外表面上形成的二次翅片，所述二次槽32的数目N2的范围是80-120个，二次槽32的槽深Fh2范围为0.20～0.30mm。所述换热管100的外表面由翅片31与二次槽32组成断续式梯形状外翅型结构。由于翅片31螺距FPI在19～40个/英寸之间，二次槽32的数目N2在80-120之间，所述翅片31与二次槽32的数目合理匹配，使得换热管100外侧的冷媒水能迅速遍布到换热管的外表面，所以换热管外侧冷媒水与换热管外表面能良好地浸润，有利于增加传热性能，提高蒸发器的传热效率。
由于换热管100的外表面设置有翅片31及将翅片31分隔成若干独立翅片的二次槽32，因此有利于在换热管100的外表面形成液膜，加快液膜的蒸发速度，提高换热管的换热效率。原因如下当溴化锂冷却剂溶液滴落到换热管100的外表面时，由于表面的亲水作用，液滴沿着第一螺旋角B1方向的螺旋槽、二次槽32的槽宽W2、第二螺旋角B2及翅槽底宽W1向四周迅速扩展形成液膜。优选的，翅片31具有梯形的形状，二次槽32形状为倒立梯形状，因此有利于液膜的快速形成。
本发明以翅片31的截面形状略呈梯形，并在梯形翅片31上开二次槽32为例进行说明，当然本发明的翅片31的截面还可以是其他形状，如三角形、矩形等，只要翅片31的翅宽W3与翅底槽宽W1的比值范围是0.25-0.38即可。
另外，由于换热管100内的工作介质是冷媒水，当水质污物附着于管内壁表面时，由于换热管100自身热传导而导致的局部扩张收缩，使得污垢与换热管100的收缩差数不同而使污垢 从换热管100的内表面脱落，因此所述换热管具有优良的自清洁特性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的护范围内。
权利要求
1.一种电制冷机组蒸发器用高效换热管，包括外部设置有单螺旋翅片的翅片部，其特征在于所述换热管的内表面设置至少八条一次内齿与至少八条二次内齿，所述一次内齿与二次内齿相互交叉。
2.如权利要求1所述的电制冷机组蒸发器用高效换热管，其特征在于所述一次内齿与二次内齿的数目范围均分别为70-80条。
3.如权利要求1所述的电制冷机组蒸发器用高效换热管，其特征在于所述一次内齿与二次内齿中至少一种的齿高范围是0.30-0.35mm，螺旋角范围是16°-20°。
4.如权利要求1所述的电制冷机组蒸发器用高效换热管，其特征在于所述一次内齿与二次内齿中至少一种为三角形内齿，该三角形内齿的齿顶角范围是50°-65°。
5.如权利要求1所述的电制冷机组蒸发器用高效换热管，其特征在于所述一次内齿、二次内齿相互交叉的形状为“X”形。
6.如权利要求1所述的电制冷机组蒸发器用高效换热管，其特征在于所述翅片的翅高范围是0.3-0.4mm，翅宽范围是0.2-0.4mm。
7.如权利要求6所述的电制冷机组蒸发器用高效换热管，其特征在于单螺旋翅片的数目范围是19-40个/英寸，螺旋角范围是1°-1.5°。
8.如权利要求1所述的电制冷机组蒸发器用高效换热管，其特征在于换热管沿管周方向还包括有将上述翅片分隔成为单独个体的二次槽。
9.如权利要求8所述的电制冷机组蒸发器用高效换热管，其特征在于所述每相邻两翅片之间的翅底宽范围是0.55-0.75mm，所述二次槽的槽深范围是0.2-0.3mm。
10.如权利要求1-9中任一项所述的电制冷机组蒸发器用高效换热管，其特征在于所述每一外翅片的截面形状为梯形。
全文摘要
本发明公开一种电制冷机组蒸发器用高效换热管，包括外部设置有翅片的翅片部，所述换热管的内表面设置至少八条一次内齿与至少八条二次内齿，所述一次内齿与二次内齿轮相互交叉。由于本发明换热管的内表面设置多条交叉型的内齿，因此可以以强化管内制冷剂扰流流态、减薄温度边界层、增大制冷剂与传热管换热面积，而且制冷剂经过交叉的约为“X”型内齿的两次扰流，传热管热交换完全、彻底，从而显著提高制冷性能。
文档编号F28F1/10GK1982831SQ20051013463
公开日2007年6月20日 申请日期2005年12月13日 优先权日2005年12月13日
发明者郝云玉, 于传富, 李彭, 段广超 申请人:金龙精密铜管集团股份有限公司