[發明專利]一種蒸發冷凝兩用的階梯宮格內外翅片管

在審

• 申請號: 201711023448.5
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107782192A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 陳漢平;萬珍平;黃書烽;湯勇;蔣琳;朱紅關;展光輝
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F28F1/42
• 分類號: F28F1/42;F25B39/02;B21C37/26
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 付茵茵

技術領域

本發明涉及強化傳熱管，尤其涉及一種蒸發冷凝兩用的階梯宮格內外翅片管。

背景技術

隨著經濟的高速發展，能源短缺問題愈發嚴峻。強化傳熱技術作為重要的節能手段,對于解決能源問題具有重要的意義,在石油、化工、電力、核能、制冷等領域得到了廣泛的應用。換熱管是強化傳熱技術的核心傳熱元件,其主要特征在于在管的內外表面加工出一定的表面結構,以擴展傳熱面或提高傳熱系數,從而提高傳熱效率。

而在制冷空調領域，既能實現制冷也能實現供暖的熱泵機組備受歡迎。隨著工業發展的需要，滿液式的熱泵機組應用越來越多，這就要求換熱管在蒸發和冷凝方面都要有較高的性能。目前強化傳熱技術主要以外翅片管作為換熱管，但這些外翅片管只能單方面的強化蒸發或冷凝，蒸發管強化冷凝的效果遠低于冷凝管，冷凝管強化蒸發的效果遠低于蒸發管這是由于蒸發和冷凝對強化傳熱表面的結構要求不一樣，蒸發管要求有更多的沸騰核心，而冷凝管要求使液膜盡可能薄。所以熱泵冷熱水機組，無論是采用蒸發管還是冷凝管作為換熱管，其在某一工況下的性能都會有所影響。

發明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本發明的目的是：提供一種能同時強化蒸發性能和冷凝性能的蒸發冷凝兩用的階梯宮格內外翅片管。該階梯宮格內外翅片管能應用于蒸發器以及冷凝器之中，作為兩用管使用，為熱泵機組的發展提供了關鍵的條件。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種蒸發冷凝兩用的階梯宮格內外翅片管，包括管基體、螺旋鋸齒內翅片、螺旋鋸齒外翅片、間槽凸齒、宮格翅片、階梯翅片、三角形頂齒；螺旋鋸齒內翅片在管基體的內壁，螺旋鋸齒外翅片在管基體的外壁，軸向方向上兩相鄰的螺旋鋸齒外翅片之間形成間槽，間槽凸齒位于管基體的外壁且位于間槽內，三角形頂齒位于螺旋鋸齒外翅片的外側頂部；宮格翅片位于螺旋鋸齒外翅片的兩側，同一螺旋鋸齒外翅片的兩側宮格翅片交錯分布，從而在相鄰螺旋鋸齒外翅片的相鄰側，宮格翅片之間形成交錯分布的缺口；階梯翅片位于螺旋鋸齒外翅片的兩側且位于宮格翅片外側，同一螺旋鋸齒外翅片的兩側階梯翅片交錯分布，且同側的階梯翅片與宮格翅片交錯分布，相鄰螺旋鋸齒外翅片的相鄰側，階梯翅片的軸向方向上具有間隙；宮格翅片的內側、螺旋鋸齒外翅片、管基體、間槽凸齒之間圍成蒸發腔，宮格翅片的外側、螺旋鋸齒外翅片、階梯翅片之間圍成強化腔，蒸發腔和強化腔之間通過缺口連通。

間槽凸齒沿著間槽的中心線間隔均勻分布，間槽凸齒為矩形齒或梯形齒，間槽凸齒的高度為0.05-0.20mm；每個圓周上間槽凸齒的數量為50-150個。

宮格翅片為垂直于螺旋鋸齒外翅片側壁的類三角翅片，宮格翅片的上頂面為一平面；在相鄰螺旋鋸齒外翅片的相鄰側，相鄰側宮格翅片的軸向長度相加等于此處間槽的寬度；每個圓周上，螺旋鋸齒外翅片一側的宮格翅片的數量為80-150個。

蒸發腔的截面形狀為類正五邊形；每個間槽中的缺口為兩行間隔分布的矩形孔，矩形孔的軸向長度為此處間槽寬度的1/3～1/2。

階梯翅片為垂直于螺旋鋸齒外翅片側壁的類直角梯形臺翅片，階梯翅片的上頂面為一平面，側面為弧形面；在相鄰螺旋鋸齒外翅片的相鄰側，相鄰側階梯翅片的軸向長度相加等于此處間槽的寬度1/2～2/3；在每個圓周上，螺旋鋸齒外翅片一側的階梯翅片的數量與宮格翅片的數量相等，為80-150個。

階梯翅片的上頂面比宮格翅片的上頂面高0.1-0.2mm。

三角形頂齒在螺旋鋸齒外翅片的頂部間隔分布，三角形頂齒的深度為0.1-0.4mm；在每個圓周上，三角頂齒的數量為50-150個。

螺旋鋸齒內翅片為管基體的內壁沿左旋或右旋螺紋方向間斷分布的梯形臺鋸齒；螺紋的頭數為2～32頭，螺紋槽深度為0.20～0.40mm，梯形臺鋸齒的下底面面積為0.04～0.16mm²，高為0.15～0.35mm。

間槽凸齒沿著間槽的中心線間隔均勻分布；宮格翅片為垂直于螺旋鋸齒外翅片側壁的類三角翅片，宮格翅片的上頂面為一平面；蒸發腔的截面形狀為類正五邊形，每個間槽中的缺口為兩行間隔分布的矩形孔；階梯翅片為垂直于螺旋鋸齒外翅片側壁的類直角梯形臺翅片，階梯翅片的上頂面為一平面，側面為弧形面；三角形頂齒在螺旋鋸齒外翅片的頂部間隔分布；螺旋鋸齒內翅片為管基體的內壁沿左旋或右旋螺紋方向間斷分布的梯形臺鋸齒。

宮格翅片、階梯翅片為用刀具從外側向內側擠壓成形制得。

總的說來，本發明具有如下優點：