專利名稱：瘦形齒內(nèi)螺紋無縫高效傳熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種只在管件內(nèi)部采用增加傳熱面的結(jié)構(gòu)，特別是一種瘦形齒內(nèi)螺紋無縫高效傳熱管，適用于空調(diào)、制冷行業(yè)所用的蒸發(fā)器和冷凝器，以及其它技術(shù)領(lǐng)域中各種高效率傳熱導(dǎo)的交換器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的傳熱管內(nèi)螺紋為等高齒內(nèi)螺紋和高低齒內(nèi)螺紋，其管內(nèi)的螺紋表面積偏小，加至受結(jié)構(gòu)形狀的限制，當(dāng)在管內(nèi)進行液、汽兩相物態(tài)轉(zhuǎn)換時，層流面直接影響到熱交換效率及其穩(wěn)定性。如蒸發(fā)傳熱管的工作是制冷劑液體，由于不斷吸收周圍的熱量而汽化，從而達到制冷之目的。計算其制冷量式為Q＝K*F*ΔT(式中Q為傳熱量，K為總傳熱系數(shù)，F(xiàn)為總傳熱面積，ΔT為傳熱對數(shù)溫差)，從計算公式顯示，制冷量主要受制于材質(zhì)特性、管內(nèi)結(jié)構(gòu)形式以及內(nèi)表面積。當(dāng)傳熱管的材質(zhì)特性一定、傳熱系數(shù)不變時，制冷的關(guān)鍵限于內(nèi)表面積的加大，以及其必須符合流體力學(xué)中減少層流，增加紊流，增加蒸發(fā)、汽化核心的結(jié)構(gòu)形式，而目前的傳熱管尚不十分完好。
同時，由于現(xiàn)有無縫內(nèi)螺紋管的加工方式特性，必然在內(nèi)螺紋齒根部形成應(yīng)力集中，致使在后續(xù)彎、脹過程中，易釋放應(yīng)力而產(chǎn)生開裂，或出現(xiàn)不當(dāng)?shù)淖冃危@一問題在內(nèi)螺紋管的使用中經(jīng)常遇到。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的旨意是采用改變傳熱管的內(nèi)螺紋齒的結(jié)構(gòu)形式，設(shè)制合理的型面及至流體傳導(dǎo)，以獲取高效率的熱交換。
發(fā)明的內(nèi)容是一種瘦形齒內(nèi)螺紋無縫高效傳熱管，在其傳熱管內(nèi)表面上制有螺紋齒形，其特征在于傳熱管的內(nèi)表面上，制有多條帶有螺旋角梯形邊的齒肋，齒形橫截面是由上、下兩梯形1、2構(gòu)成，即虛擬一上梯形1的下底長為下梯形2的上底長，兩梯形邊結(jié)合處為棱角，以其兩梯形邊相連構(gòu)成瘦齒的形狀結(jié)構(gòu)，上梯形1為等腰梯形或不等腰梯形；在齒肋的根部是緊密結(jié)合于管壁，上梯形1的頂角即瘦形齒的齒頂，是圓滑轉(zhuǎn)接而成為一整體的瘦形齒內(nèi)螺紋；而瘦形齒的上梯形1梯邊，也可加工成橫截面是契形；管形齒的下梯形2的底邊內(nèi)角較小，其底邊角γ＝45～120°，兩底邊角γ可為相等或不等，瘦形齒的螺紋是左旋或右旋，其高度可為相等或不等。齒距可為相等或不等，螺紋管齒的螺旋線與母管軸線夾角，即螺旋角β＝0～40°，瘦形齒高Hf＝0.18～0.30mm，螺旋線條數(shù)n＝30～70，其中瘦形齒之下梯形2的上頂角度α2＝40～90°，下梯形2為等腰梯形或不等腰梯形，其梯邊長或同一側(cè)邊長C＝0.03～0.08mm；上梯形1的頂角，即為瘦形齒的頂角α1＝12～30°。
本實用新型的齒形瘦、齒高較大，管齒形的螺旋線與母管軸線夾角β較大，因此具有比普通內(nèi)螺紋管更大的擾流作用；而一般齒尖是最佳汽化和凝結(jié)核心，本齒的上梯形1下底、與下梯形2的上底部分結(jié)合處產(chǎn)生的棱角，使汽化和凝結(jié)核心的數(shù)量，比原普通內(nèi)螺紋管增加了一倍以上，更有利于汽化和凝結(jié)。螺紋管齒的下梯形2的底角較小、和傳熱管的底壁結(jié)合面加大，有效地將應(yīng)力分散，起著增加管子強度作用，從而大大消除了原普通內(nèi)螺紋管(高齒內(nèi)螺紋和高低齒內(nèi)螺紋)，在以后的彎、脹、擴過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題及缺陷，提高了管材加工使用性能，減少蒸發(fā)器和冷凝器的脹、擴管加工過程中擴口裂的機率，進而減少內(nèi)漏現(xiàn)象的發(fā)生，提高優(yōu)質(zhì)成品率。同時，無縫管生產(chǎn)自身技術(shù)，消除了焊接管焊縫處熱阻大等質(zhì)量問題，保證了內(nèi)表面結(jié)構(gòu)形式的完整性。而且對于制造蒸發(fā)器和冷凝器的廠家來說，不增加銅管使用量，就可得到比原來傳熱元件更高換熱效果的熱交換器。本實用新型從結(jié)構(gòu)上增大了管內(nèi)表面積，使擾流效應(yīng)更加明顯，因此提高對流換熱系數(shù)。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述。


圖1是本實用新型的齒形圖。
圖2是
圖1的A--A剖視放大圖。
圖中D代表外徑 d代表內(nèi)徑 Hf代表齒高 Tw代表管壁厚α1代表上梯形1的頂角(即瘦形齒的頂角) α2代表下梯形2的頂角β代表螺旋角 n代表螺紋條數(shù)具體實施方式
參看
圖1，一種瘦形齒內(nèi)螺紋無縫高效傳熱管，在管內(nèi)表面上加工多條有螺旋角β的齒形，橫截面為上、下兩個梯形1、2相連的齒肋結(jié)構(gòu)。在齒肋的頂部(瘦形齒內(nèi)螺紋上部)是凸圓滑弧連結(jié)，上梯形1橫截面為等腰梯形，其螺紋是左旋，齒高度相等，齒距相等；齒形橫截面的上、下梯形相結(jié)合，是上梯形1的下底邊長為下梯形2的上底邊長(其共用底邊為虛擬假想邊)，結(jié)合處產(chǎn)生有棱角，螺旋夾角β＝25°，瘦形齒高Hf＝0.20mm，螺紋條數(shù)n＝40，其中下梯形1的頂角α2＝80°，的頂角，下梯形2為等腰梯形，其梯形(側(cè))邊C＝0.04mm；兩底邊角γ＝60°，上梯形1的頂角也是瘦齒形的頂角，瘦形齒內(nèi)螺紋頂角α1＝20°，由于瘦形齒側(cè)面的齒型面，是由上、下梯形側(cè)邊和共有的底長，形成、橫截側(cè)面為折線棱角螺旋面，致使瘦形齒內(nèi)螺紋的形狀、構(gòu)造得到合理的改進，管子本身內(nèi)在質(zhì)量高、承載強度大、同時又增加了傳熱性能。
權(quán)利要求1.一種瘦形齒內(nèi)螺紋無縫高效傳熱管，在其傳熱管內(nèi)表面上制有螺紋齒形，其特征在于傳熱管的內(nèi)表面上，制有多條帶有螺旋角、梯形邊的齒肋，齒形橫截是由上、下兩個梯形(1)、(2)構(gòu)成，即虛擬一上梯形(1)的下底長為下梯形(2)的上底長，以其兩梯形邊相連構(gòu)成瘦形齒的形狀結(jié)構(gòu)，上梯形(1)為等腰梯形；在齒肋的根部是緊密結(jié)合于管壁，齒頂是圓滑轉(zhuǎn)接而成為一整體的瘦形齒內(nèi)螺紋，瘦形齒的螺紋是右旋，其齒型高度相等，齒距相等，管形齒的螺旋線與母管軸線夾角，即螺旋角β＝0～40°，瘦形齒高Hf＝0.18～0.30mm，螺旋線條數(shù)n＝30～70，其中瘦形齒之下梯形(2)的上頂角度α2＝40～90°，管形齒的下梯形(2)的底邊內(nèi)角較小，其底邊角γ＝45～120°，兩底邊角γ相等，下梯形(2)為等腰梯形，其梯邊長C＝0.03～0.08mm；上梯形(1)的頂角，即為瘦形齒的頂角α1＝12～30°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瘦形齒內(nèi)螺紋無縫高效傳熱管，其特征在于瘦形齒的橫截面上梯形(1)梯邊，也可加工成是契形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瘦形齒內(nèi)螺紋無縫高效傳熱管，其特征在于瘦形齒的螺紋可為左旋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瘦形齒內(nèi)螺紋無縫高效傳熱管，其特征在于瘦形齒的高度可為不相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瘦形齒內(nèi)螺紋無縫高效傳熱管，其特征在于下梯形(2)可為不等腰梯形，其底邊內(nèi)角γ＝45～120°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瘦形齒內(nèi)螺紋無縫高效傳熱管，其特征在于上梯形(1)可為不等腰梯形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瘦形齒內(nèi)螺紋無縫高效傳熱管，其特征在于瘦形齒的齒距可為不等。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瘦形齒內(nèi)螺紋無縫高效傳熱管，其特征在于瘦形齒的下梯形(2)的底邊內(nèi)角較小，兩底邊角γ可為不相等。
專利摘要本實用新型提供了一種瘦形齒內(nèi)螺紋無縫高效傳熱管，其內(nèi)表面制有多條帶有螺旋角梯形的齒肋。齒形橫截面是由上、下兩梯形構(gòu)成，而且虛擬上梯形下底是下梯形的上底，梯邊交點為棱角，齒形瘦高，齒根部是緊密結(jié)合于管壁，管螺紋與母管軸線有較大的夾角。因此，與普通的內(nèi)螺紋無縫傳熱管比，具有更大的擾流作用和內(nèi)面積比，其齒尖和上、下梯形的梯邊交點處，是最佳汽化和凝結(jié)核心，更利于汽化；下梯形的底角度較小，有效地將應(yīng)力分散，從而增大管子強度，加大內(nèi)表面面積，使擾流效應(yīng)更加明顯，因此提高對流換熱系數(shù)。提高了高效傳熱管的加工和使用性能。
文檔編號F28F1/40GK2622656SQ0324306
公開日2004年6月30日 申請日期2003年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月3日
發(fā)明者李長杰, 周永利, 趙紅生, 王焰磊, 朱學(xué)海, 常建民 申請人:河南金龍精密銅管股份有限公司