一种加强紊流式传热铜管的制作方法

本发明涉及传热管技术领域，尤其涉及一种加强紊流式传热铜管。

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芯杆胀管挤压后溃缩的问题，严重影响铜管的热传递效率，降低介质紊流，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传热铜管存在的上述问题，提供了一种加强紊流式传热铜管，该种铜管的齿肋受到芯杆胀管挤压时能定向变形，不会减小热交换面积，同时还能增强冷媒的紊流，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：

一种加强紊流式传热铜管，包括铜管本体，所述铜管本体的内壁均匀设有四组齿肋，每组齿肋均占90°圆弧，所述齿肋的横截面呈等腰三角形，每一个齿肋的一侧腰部设有形变导向缺口槽，同一组齿肋中的每个齿肋上的形变导向缺口槽的朝向相同，相邻两组齿肋中齿肋上的形变导向缺口槽朝向相反。铜管在制造空调换热器时，铜管穿入散热片的连接孔内，通过芯杆挤压铜管内壁，铜管本体内壁上的齿肋会沿着形变导向缺口槽的一侧发生定向弯曲，达到定向控制形变的效果，防止齿肋的端部受到径向压力而溃缩，齿肋定向形变后不但不会减小热交换面积，反而在铜管本体内壁处构建出更加复杂的构造，增强冷媒在铜管内壁处的紊流，由于相邻的两组齿肋中形变导向缺口槽朝向相反，因此冷媒会在铜管内壁处受到的阻力不同，会形成四股冷媒流，相邻两股冷媒流之间会形成强烈的扰流，进而增强冷媒与铜管本体之间的热交换。

作为优选，所述形变导向缺口槽的横截面呈V形，形变导向缺口槽由第一侧面、第二侧面构成，第一侧面、第二侧面均位于该齿肋的法线同侧，所述第一侧面与齿肋的法线的夹角为5°-15°，所述第二侧面与第一侧面的夹角为75°-90°。形变导向缺口槽的该种布置确保齿肋的齿顶受压时能稳定的定向弯曲形变，同时又能保证齿肋能够通过模芯拉伸挤压制造，防止铜管内的齿肋制造过程中损坏齿肋。

作为优选，所述的第一侧面与第二侧面之间通过圆弧过度连接。

作为优选，任意相邻两条齿肋之间均设有支撑肋，所述支撑肋的齿高小于齿肋的齿高。芯杆伸入铜管本体内后，由于齿肋的高度比支撑肋高，因此齿肋的齿顶受压、弯折，当齿肋的齿顶高度与支撑肋的高度一致时，支撑肋的顶部共同承受芯杆的压力，从而防止齿肋继续弯曲，因此支撑肋用于限定齿肋的最大形变量。

作为优选，所述支撑肋的齿高与齿肋的齿高之比为0.75-0.9。

作为优选，每组齿肋中齿肋的齿高从两边向中间依次降低，每组齿肋中齿高最小的齿肋高度与支撑肋的高度相等。同一组齿肋中的齿高不同，芯杆胀管挤压时，齿肋的弯曲度从两边向中间一次减小，从而使得任意相邻齿肋与支撑肋之间构成的空间结构不同，冷媒经过任意相邻齿肋与支撑肋之间的部位时都会发生紊流、扰流，进一步增加冷媒与铜管之间的热交换。

作为优选，所述的支撑肋的横截面呈三角形，支撑肋的顶部一侧设有形变导向缺口。当齿肋的齿顶受到芯杆作用下弯曲到与支撑肋的齿顶高相同时，如果芯杆的外径较大，支撑肋也会受到芯杆的挤压，此时支撑肋上的形变导向缺口使得支撑肋的齿顶向同一侧定向弯曲，从而防止支撑肋的齿顶溃缩。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）铜管本体内的齿肋受到芯杆胀管挤压时能定向弯曲变形，不会减小铜管本体内壁的表面积；（2）齿肋的定向形变能进一步提高铜管内冷媒的紊流、扰流，增强冷媒与铜管本体之间的热交换。

附图说明

图1为施例1的结构示意图。

图2为图1中A处局部放大示意图。

图3为实施例2的结构示意图。

图4为图3中B处局部放大示意图。

图5为实施例3的局部放大示意图。

图6为实施例3中受到芯杆胀管挤压后的示意图。

图中：铜管本体1、齿肋2、形变导向缺口槽3、法线4、支撑肋5、第一侧面30、第二侧面31、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的一种加强紊流式传热铜管，包括铜管本体1，铜管本体的内壁均匀设有四组齿肋，每组齿肋均占90°圆弧，齿肋2的横截面呈等腰三角形，每一个齿肋的一侧腰部设有形变导向缺口槽3，同一组齿肋中的每个齿肋上的形变导向缺口槽的朝向相同，相邻两组齿肋中齿肋上的形变导向缺口槽朝向相反；形变导向缺口槽3的横截面呈V形，形变导向缺口槽由第一侧面30、第二侧面31构成，第一侧面、第二侧面均位于该齿肋的法线4同侧，第一侧面与齿肋的法线的夹角为5°，第二侧面与第一侧面的夹角为90°；第一侧面与第二侧面之间通过圆弧过度连接。

本实施例中的铜管制成换热器使用时，铜管穿入散热片的连接孔内，通过芯杆胀管挤压铜管内壁，使得铜管外壁与连接孔的内壁紧密贴合，芯杆胀管挤压过程中，铜管本体内壁上的齿肋会沿着形变导向缺口槽的一侧发生定向弯曲，从而防止齿肋的顶部溃缩，齿肋定向形变后不但不会减小热交换面积，反而会进一步增强冷媒的紊流、扰流，增强冷媒气相、液相之间的热交换，同时增强冷媒与铜管本体之间的热交换。

实施例2：如图3和图4所示的一种加强紊流式传热铜管，包括铜管本体1，铜管本体的内壁均匀设有四组齿肋，每组齿肋均占90°圆弧，齿肋2的横截面呈等腰三角形，每一个齿肋的一侧腰部设有形变导向缺口槽3，同一组齿肋中的每个齿肋上的形变导向缺口槽的朝向相同，相邻两组齿肋中齿肋上的形变导向缺口槽朝向相反；形变导向缺口槽3的横截面呈V形，形变导向缺口槽由第一侧面30、第二侧面31构成，第一侧面、第二侧面均位于该齿肋的法线4同侧，第一侧面与齿肋的法线的夹角为15°，第二侧面与第一侧面的夹角为75°；任意相邻两条齿肋之间均设有支撑肋5，支撑肋5的齿高小于齿肋的齿高，支撑肋的齿高与齿肋的齿高之比为0.9。

本实施例中，齿肋上的弯曲部的最大形变量受到支撑肋的限制，防止齿肋过度弯曲变形。

实施例3：如图5所示的一种加强紊流式传热铜管，包括铜管本体1，铜管本体的内壁均匀设有四组齿肋，每组齿肋均占90°圆弧，齿肋2的横截面呈等腰三角形，每一个齿肋的一侧腰部设有形变导向缺口槽3，同一组齿肋中的每个齿肋上的形变导向缺口槽的朝向相同，相邻两组齿肋中齿肋上的形变导向缺口槽朝向相反；形变导向缺口槽3的横截面呈V形，形变导向缺口槽由第一侧面30、第二侧面31构成，第一侧面、第二侧面均位于该齿肋的法线4同侧，第一侧面与齿肋的法线的夹角为10°，第二侧面与第一侧面的夹角为85°；任意相邻两条齿肋之间均设有支撑肋5，支撑肋5的齿高小于齿肋的齿高，支撑肋的齿高与齿肋的齿高之比为0.75；每组齿肋中齿肋的齿高从两边向中间依次降低，每组齿肋中齿高最小的齿肋高度与支撑肋的高度相等；支撑肋的横截面呈三角形，支撑肋5的顶部一侧设有形变导向缺口50。

本实施例中，如图6所示，当铜管本体的内孔受到芯杆胀管挤压时，齿肋发生定向形变；如果芯杆外径较大，则挤压时齿肋II也会同步定向形变；由于齿肋的高度不等，因此弯曲的角度也不同，最终在齿肋与支撑肋之间形成的空间结构均不同，这使得冷媒在铜管内壁的任意两个间隙处（齿肋与支撑肋之间的部位）均会发生紊流和扰流，热交换效率显著提高。