一种换热管、换热器和空调的制作方法

1.本发明涉及换热和空调的技术领域，特别是一种换热管、换热器和空调。


背景技术：

2.高效换热管为商用空调的主要换热零部件，使用量大，成本高。在整个商用空调中，换热管的成本约占20-40％，降低高效换热管的重量能有效控制机组的成本，而外翅片对换热管能效起关键作用，壁厚又与安全性能直接相关，而内齿过大的重量会增大管内压降影响换热效，适当降低内齿重量能有效降低成本的同时，减小压降提升换热效率。因此，高效换热管降重的最优方案在于内齿降重。
3.高效换热管的内齿成型方式为挤压成型，目前加工的高效换热管内齿成型难，内齿宽度大，从而造成整管重量增大，增加材料成本的同时，由于内齿宽度大，在内齿数一定的情况下，内齿间距小，造成液体的管内流动时的阻力大，从而造成管内液体压降大，进而影响管内换热系数。


技术实现要素：

4.针对传统换热管换热效率低和高成本的问题，本发明提供一种换热管、换热器和空调，降低换热管的成本和改善换热管内的流动阻力，有效提升换热管的换热系数。
5.为实现上述目的，本发明选用如下技术方案：一种换热管，包括均匀布置在换热管内壁的若干内齿，若干所述内齿采用齿形内芯模型受挤压成型，每个所述内齿的顶部设有第一圆弧面，所述第一圆弧面的一侧端与所在的内齿一侧面相切衔接，另一侧端与所在的内齿另一侧面相切衔接，所述内齿的侧面与所述换热管内壁之间设有第二圆弧面。
6.优选地，相邻所述内齿之间设有降阻凹槽，所述降阻凹槽内两个第二圆弧面分别与两个内齿的侧面相接的两个衔接处之间长度为槽宽a，一内齿的两侧面与两侧的第二圆弧面相接的两个衔接处之间的长度为齿根宽b，所述槽宽a大于所述齿根宽b的2倍。
7.优选地，相邻所述内齿的顶点之间长度为最大槽宽c，所述最大槽宽c大于所述齿根宽b的3倍。
8.优选地，所述换热管的一内齿横截面轮廓线包括第一圆角线、第二圆角线和位于第一圆角线与第二圆角线之间的齿腰线，所述第二圆角线的圆心与所述换热管轴中心相连形成一等分线，所述齿腰线与等分线形成夹角β，所述夹角β的角度为15
°‑
25
°
。
9.优选地，所述第一圆角线的半径为0.06mm-0.12mm。
10.优选地，所述第二圆角线的半径为0.1mm-0.15mm。
11.优选地，所述齿形内芯模型对应所述换热管内壁设有若干凸条和内齿槽，所述内齿槽的底部设有第一导流圆弧面，所述凸条的两侧与内齿槽衔接处设有第二导流圆弧面。
12.优选地，所述内齿槽的最大宽度小于或等于所述内齿槽的最大深度。
13.另一方面，本发明选用如下技术方案：一种换热器，包括上述的一种换热管。
14.另一方面，本发明选用如下技术方案：一种空调，包括上述的一种换热器。
15.相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
16.本发明利用金属位错运动原理，通过齿形内芯模型的导流圆弧面实现金属导流成型，使得内齿更易成型，同时缩短了内齿在根部的宽度以使内齿齿根宽变小，在整个换热管上实现整管重量和材料成本的降低。且由于在不改变换热管的内齿数情况下，齿根宽的缩小使得相邻内齿之间的槽宽增长以形成降阻凹槽，内齿之间的间距增加使得换热管内液体流动空间增大，阻力也随之降低，压降减少，有效提升换热管的管热效率。
附图说明
17.为了更清楚地说明技术方案，下面将对实施方式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方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为换热管的结构示意图。
19.图2为用于制备换热管的齿形内芯模型的结构示意图。
20.图3为换热管的部分结构示意图。
21.图4为齿形内芯模型的部分结构示意图。
22.图中所示标记包括：换热管100，内齿200，第一圆弧面210，第二圆弧面220，降阻凹槽230，槽宽a，齿根宽b，最大槽宽c，夹角β，齿形内芯模型300，凸条310，内齿槽320，第一导流圆弧面330，第二导流圆弧面340。
具体实施方式
23.为了能够清楚、完整地理解技术方案，现结合实施例和附图对本发明进一步说明，显然，所记载的实施例仅仅是本发明部分实施例，所属领域的技术人员在没有作出创造性劳动的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。
24.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
25.还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
26.还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
27.如图1-4所示，一种换热管，包括均匀布置在换热管100内壁的若干内齿200，若干所述内齿采用齿形内芯模型300受挤压成型，每个所述内齿200的顶部设有第一圆弧面210，所述第一圆弧面210的一侧端与所在的内齿一侧面相切衔接，另一侧端与所在的内齿另一侧面相切衔接，所述内齿200的侧面与所述换热管内壁之间设有第二圆弧面220。所述换热管的内齿的成型方式主要为无屑挤压成型，其机理为在力作用下金属原子产出位错并发生运动形成一定的形状，其形状主要取决于齿形内芯模型的内齿槽。
28.所述齿形内芯模型300对应所述换热管内壁设有若干凸条310和内齿槽320，所述内齿槽320的底部设有第一导流圆弧面330，所述凸条的两侧与内齿槽衔接处设有第二导流
圆弧面340。所述内齿槽320的最大宽度小于或等于所述内齿槽的最大深度。在传统内芯模型加工方式中，内齿成型难、成型不完全，在设备功率一定的情况下，在加工过程中通过增大内齿的宽度来实现内齿的成型，从而导致内齿整体重量增加，同时传统换热管生产中，在内齿数一定的情况下，内齿宽度增加后，内齿之间的间距减少将导致液体在换热管内流动空间变小，进而造成管内液体流动阻力变大，压降增大，从而影响高效换热管的换热效率。本实施案例根据内齿成型过程金属位错运动原理及位错塞积机理，在挤压加工过程中，当金属到达齿根及齿顶位置时，第一导流圆弧面330和第二导流圆弧面340起到金属导流作用，金属变形产生的位错沿着导流圆弧面进行交割运动，有效减小了交割运动的阻力，解决了位错的塞积问题，从而使换热管100的内齿200更易成型、成型更完全。
29.作为本实施案例的优选方案，相邻所述内齿之间设有降阻凹槽230，所述降阻凹槽230内两个第二圆弧面220分别与两个内齿的侧面相接的两个衔接处之间长度为槽宽a，一内齿的两侧面与两侧的第二圆弧面相接的两个衔接处之间的长度为齿根宽b，所述槽宽a大于所述齿根宽b的2倍。相邻所述内齿的顶点之间长度为最大槽宽c，所述最大槽宽c大于所述齿根宽b的3倍。
30.本实施案例利用金属位错运动原理，通过齿形内芯模型的导流圆弧面实现金属导流成型，使得内齿更易成型，同时缩短了内齿在根部的宽度以使内齿齿根宽变小，在整个换热管上实现整管重量和材料成本的降低。且由于在不改变换热管的内齿数情况下，齿根宽的缩小使得相邻内齿之间的槽宽增长以形成降阻凹槽，内齿之间的间距增加使得换热管内液体流动空间增大，阻力也随之降低，压降减少，有效提升换热管的管热效率。
31.作为本实施案例的进一步优选方案，所述换热管的一内齿横截面轮廓线包括第一圆角线、第二圆角线和位于第一圆角线与第二圆角线之间的齿腰线，所述第二圆角线的圆心与所述换热管轴中心相连形成一等分线，所述齿腰线与等分线形成夹角β，所述夹角β的角度为15
°‑
25
°
，优选为：所述夹角β的角度为20
°
，所述第一圆角线的半径为0.06mm-0.12mm，所述第二圆角线的半径为0.1mm-0.15mm，在该内齿横截面轮廓线的尺寸下，使得所述内齿的宽度缩小，尤其相较于传统内齿在齿根处宽度进行缩小，有效降低了换热管的重量以及材料成本，同增加了相邻内齿之间的间距形成降阻凹槽，增大换热管内液体流动空间，降低阻力，有效提高换热管内换热系数。相比较于传统换热管，本实施案例经长沙格力制造且测试所得：内齿重量降低19.2％，换热管内阻力系数降低1.48％。
32.另一方面，本发明还提供了另一实施案例：一种换热器，包括上述的一种换热管。
33.另一方面，本发明还提供了另一实施案例：一种空调，包括上述的一种换热器。
34.上述披露的仅为本发明优选实施例的一种或多种，用于帮助理解技术方案的发明构思，并非对本发明作其他形式的限制，所属领域的技术人员依据本发明所限定特征作出其他等同或惯用手段的置换方案，仍属于本发明所涵盖的范围。