[發明專利]一種內螺紋銅管結構

有效

• 申請號: 201410839032.0
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN104654884A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 劉晉龍;羅奇梁;梁子浩
• 申請（專利權）人: 浙江耐樂銅業有限公司
• 主分類號: F28F1/40
• 分類號: F28F1/40;F25B39/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及傳熱銅管技術領域，尤其涉及一種內螺紋銅管結構。

背景技術

空調中內的冷凝器和蒸發器都是通過內螺紋銅管盤制而成，在傳熱管技術領域從光管升級到內螺紋銅管，是一大技術革新，極大的提高了空調制冷、制熱的性能，目前的內螺紋銅管一般都是單一的螺旋槽或螺旋齒，也有許多文獻或專利公開了不同截面形狀的螺旋齒，例如有M形、Y形、梯形、半圓形齒，各種形狀的齒型無非就是為了增加熱傳遞表面積，但是對于內螺紋銅管而言，僅是改變齒的截面形狀并沒有從根本上增大熱傳遞性能，而且有的齒型加工非常困難，有的齒型能增加介質流動阻力，會帶來負面效果，甚至降低螺紋管本身的熱傳遞性能。

中國專利授權公告號：CN100365370C，授權公告日2008年1月30日，公開了一種內螺紋傳熱管，其內表面上有螺旋齒，螺旋齒的橫截面為Y字形，相鄰的兩齒之間有一開口空腔，齒的兩側壁的高度相等或不相等，相鄰兩齒間空腔的最大寬度大于空腔的寬度，傳熱管適用房、間空調器，尤其適用于冷曖型房間空調器。其不足之處是Y形齒會增加冷媒在銅管內的流通阻力，不利于銅管內外熱傳遞，冷媒在銅管內流動較均勻，擾流強度小，在銅管內壁處與銅管中心部位的冷媒之間熱交換較慢，銅管內壁處冷媒與外界熱交換后與銅管中心處的冷媒形成熱量差，由于擾流強度小，銅管內壁處冷媒與銅管中心部位冷媒之間熱量傳遞緩慢，從而導致銅管內部冷媒與外界熱熱交換性能下降，降低傳熱管的熱交換性能。

發明內容

本發明為了解決現有技術中銅管內的螺紋導致冷媒流動阻力增大，傳熱管內不同部位冷媒熱交換速率低的不足，提供了一種能有效減小冷媒流通阻力，提高銅管本體內不同部位冷媒之間熱交換速率的內螺紋銅管結構。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種內螺紋銅管結構，包括銅管本體，所述的銅管本體內壁設有兩組呈螺旋分布的齒肋，分別為齒肋I、齒肋II，所述齒肋I的截面呈矩形結構，齒肋II的截面呈三角形，銅管本體任一截面上，齒肋I、齒肋II所在弧面各占圓周的一半，所述的齒肋I、齒肋II與銅管本體軸線的夾角β為10°-45°。蒸汽在銅管本體內流動時，齒肋一方面增加熱傳遞表面積，同時齒肋對蒸汽具有引導作用，使得蒸汽沿著螺旋方向流動，由于齒肋I、齒肋II的形狀不同，這樣就導致在銅管本體任意截面處，齒肋I、齒肋II對應半圓內的蒸汽受到的阻力不同，從而形成兩股流速不同的蒸汽流，由于兩股蒸汽流的流速不同，兩股蒸汽流相互追尾而加強冷媒周向的擾流作用，進而有增強銅管本體內部與中間部位蒸汽的紊流作用，促使蒸汽之間快速實現熱量均衡，提高銅管本體內不同部位冷媒之間熱交換速率，保證銅管本體內壁處的冷媒快速與外界進行熱交換。

作為優選，所述的齒肋I、齒肋II的齒頂高從第一條齒肋到最后一條齒肋依次降低，齒肋I中齒頂高最大的齒與齒肋II中齒頂高最小的齒相鄰，齒肋I中齒頂高最小的齒與齒肋II中齒頂高最大的齒相鄰，齒肋I中最大齒頂高與齒肋II中最大齒頂高相同，齒肋I中最小齒頂高與齒肋II中最小齒頂高相同。冷媒在銅管本體內流動時，在螺旋齒肋的作用下產生離心力，齒肋I、齒肋II的齒頂高依次降低，齒頂的連線為兩段與銅管本體不同心的圓弧，該圓弧對冷媒也具有一定的引導作用，冷媒沿著傳熱管內壁流動時，其位于任意角度所受到的阻力都不相同，整個銅管本體內會形成多股速度不同的蒸汽流，氣流之間相互干涉形成擾流，極大的增強了銅管本體內部不同空間處冷媒蒸汽之間的熱交換，從而保證銅管本體內的冷媒蒸汽能與外界進行最大限度的熱交換。

作為優選，所述的銅管本體內壁還設有與齒肋I、齒肋II旋向相反的螺旋槽。螺旋槽一方面能有效降低冷媒的流通阻力，另一方面能降低銅管本體內邊界層（氣液混合態的冷媒，液態冷媒會在離心力的作用下與銅管本體內壁貼合形成邊界層）的厚度。

作為優選，所述的螺旋槽以齒肋I、齒肋II中最大齒頂高所在圓周面為基準面，螺旋槽底部到銅管本體內壁的距離等于齒肋I中所有齒高的平均值。由于齒肋I、齒肋II中齒的齒頂高不同，只有齒頂高大于平均值的螺旋齒肋頂部才會形成螺旋槽，齒頂高大于平均值的螺旋齒肋對冷媒流動阻力大，螺旋槽能針對性的減小該阻力，部分冷媒會從螺旋槽處進行跨齒肋流動，從而形成若干小股逆流，逆流與高于平均值的齒肋處的順流之間干涉形成紊流，同時小股逆流在慣性的作用下還會沖擊齒頂高小于平均值的齒肋處的順流，從而在管內不同位置處形成不同方位、角度的擾流、紊流，極大的提高冷媒之間、冷媒與外界的熱交換效率。