[發(fā)明專(zhuān)利]冷凝器用的高效換熱管

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410059081.2
• 申請(qǐng)日: 2014-02-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103791754A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周浩平;張國(guó)鋒;景曉偉;金莉雯;吳繼程
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇萃隆精密銅管股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F28F1/42
• 分類(lèi)號(hào): F28F1/42;F25B39/04
• 代理公司: 常熟市常新專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 32113
• 代理人: 朱偉軍

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明屬于空調(diào)、制冷系統(tǒng)中的冷凝熱交換管技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種冷凝器用的高效換熱管，適用于管外凝結(jié)強(qiáng)化換熱而藉以體現(xiàn)節(jié)能。

背景技術(shù)

已有技術(shù)中的凝凝器用的換熱管結(jié)構(gòu)通常在沿著管體的長(zhǎng)度方向以螺旋狀態(tài)構(gòu)成于管體的外壁并且凸起于外壁表面的螺旋翅片的頂部切出既間隔又密集分布的凹槽（習(xí)慣稱(chēng)翅片頂部凹槽或翅頂凹槽），這種結(jié)構(gòu)的文獻(xiàn)公開(kāi)如中國(guó)專(zhuān)利授權(quán)公告號(hào)CN2365635Y推薦的“傳熱管”、CN1092327C提供的“混合制冷劑用傳熱管”和CN111603793B介紹的“一種強(qiáng)化換熱管”。并非限于例舉的這些專(zhuān)利方案對(duì)于提高空調(diào)和制冷系統(tǒng)的換熱管的管外換熱面積同時(shí)增強(qiáng)換熱面對(duì)流體擾動(dòng)并且體現(xiàn)良好的節(jié)能效果均具有積極意義。但是存在以下通弊：由于前述凹槽僅構(gòu)成于螺旋翅片的頂部，因而換熱面積的增加十分有限，尤其是這種結(jié)構(gòu)的換熱管的換熱表面在強(qiáng)化換熱的同時(shí)會(huì)使流體阻力顯著增加。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公布號(hào)CN102425972A披露的“一種熱交換管”將位于螺旋翅片頂部的凹槽延伸到螺旋翅片的兩側(cè)并且經(jīng)相鄰螺旋翅片之間的管體表面（專(zhuān)利稱(chēng)管基表面）過(guò)渡到相鄰的螺旋翅片（具體可參見(jiàn)該專(zhuān)利的說(shuō)明書(shū)第0004段）。客觀而言，該專(zhuān)利申請(qǐng)方案能體現(xiàn)其說(shuō)明書(shū)第0011段載述的技術(shù)效果，但是由于螺旋翅片表面仍相對(duì)光滑平整，因而凝結(jié)換熱的換熱系數(shù)仍不足以達(dá)到令人滿意的程度，并且換熱管即熱交換管的重量難以有效減輕。

凝結(jié)換熱機(jī)理的研究表明，液膜的導(dǎo)熱熱阻是凝結(jié)傳熱熱阻的主要部分，因而強(qiáng)化冷凝的關(guān)鍵是盡可能減小冷凝液的液膜厚度，而減小冷凝液的液膜厚度務(wù)必兼顧以下兩個(gè)因素：一是在換熱表面形成特殊的擴(kuò)展表面，改變液膜的表面張力分布，冷凝液在表面張力的作用下堆積在形成于擴(kuò)展表面的凹槽部位，凹槽的傳熱量雖被削弱（減弱），但擴(kuò)展表面的尖銳部位的液膜的厚度變得很薄，傳熱效果顯著改善，于是，總體的換熱性能得到有效提高；二是設(shè)法提高擴(kuò)展表面的排液速度，避免擴(kuò)展表面被冷凝液雍塞，其原理是或者采用尖銳擴(kuò)展表面以減小表面張力對(duì)液滴產(chǎn)生的滯留作用，或者利用槽道引導(dǎo)冷凝液積聚以增加重力對(duì)液滴脫離的作用，從而加速液滴的脫離。正是基于該研究，業(yè)界一直在致力于對(duì)冷凝器用的換熱管的表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行探索，使換熱管的凝結(jié)換熱的換熱系數(shù)進(jìn)一步提高，并且既可體現(xiàn)高效換熱而節(jié)約能源，又可減輕換熱管的重量。

針對(duì)上述已有技術(shù)，本申請(qǐng)人作了持久而有益的探索，終于形成了下面將要介紹的技術(shù)方案，并且在采取了保密措施下經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，結(jié)果證明是切實(shí)有效的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種有助于顯著增大管外換熱表面、有利于良好地利用冷凝液膜的表面張力作用而降低形成于翅片上的液膜厚度、有益于提高排液速度和有便于減輕管體重量的冷凝器用的高效換熱管。

本發(fā)明的任務(wù)是這樣來(lái)完成的，一種冷凝器用的高效換熱管，包括管體、由管體上的材料沿管體的半徑方向延展并且在管體的外表面繞管體呈螺旋狀態(tài)延伸而成的與管體構(gòu)成為一體的螺旋翅片和沿著管體的長(zhǎng)度方向開(kāi)設(shè)于螺旋翅片上的翅片螺旋凹槽，特征在于：還包括沿著管體的圓周方向間隔開(kāi)設(shè)于所述螺旋翅片上的既與所述翅片螺旋凹槽交錯(cuò)又與翅片螺旋凹槽相通的翅片周向凹槽，藉由翅片螺旋凹槽以及翅片周向凹槽而在所述螺旋翅片上形成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的并且同時(shí)與翅片螺旋凹槽以及翅片周向凹槽相通的換熱面擴(kuò)展單元。

在本發(fā)明的一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的換熱面擴(kuò)展單元由柱體和錐體構(gòu)成，其中，錐體位于柱體的上部。

在本發(fā)明的另一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的柱體為四邊形柱體，所述的錐體為四棱錐體，并且高度為0.1-0.4㎜。

在本發(fā)明的又一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述翅片螺旋凹槽和翅片周向凹槽的深度是與所述螺旋翅片的高度相同的，并且翅片螺旋凹槽和翅片周向凹槽的寬度均為0.1-0.5㎜。

在本發(fā)明的再一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述螺旋翅片的高度為0.5-1.5㎜。

在本發(fā)明的還有一個(gè)具體的實(shí)施例中，在所述的翅片周向凹槽內(nèi)并且圍繞翅片周向凹槽構(gòu)成有凸起于翅片周向凹槽的槽底壁的凸起脊。

在本發(fā)明的更而一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的凸起脊的橫截面形狀呈半圓形。

在本發(fā)明的進(jìn)而一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述凸起脊的高度為0.1-0.4㎜。

在本發(fā)明的又更而一個(gè)具體的實(shí)施例中，在所述的凸起脊上以間隔狀態(tài)開(kāi)設(shè)有凸起脊凹槽，該凸起脊凹槽的深度和寬度均為0.01-0.05㎜。

在本發(fā)明的又進(jìn)而一個(gè)具體的實(shí)施例中，在所述管體的內(nèi)壁構(gòu)成有內(nèi)翅片。