專利名稱：一種電制冷機(jī)組冷凝器用新型高效換熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電制冷機(jī)組冷凝器用新型高效換熱管，尤其涉及一種強(qiáng)化 冷凝傳熱和對(duì)流傳熱的換熱管，屬于熱交換部件技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景在制冷空調(diào)領(lǐng)域，電制冷機(jī)組的能耗主要集中在壓縮機(jī)、冷凝器和蒸發(fā)器上， 其冷凝器的效率直接影響整個(gè)系統(tǒng)的能耗，冷凝器的形式應(yīng)用最多的是殼管式換熱器， 制冷劑在管外冷凝換熱，管內(nèi)為冷卻水的對(duì)流換熱。現(xiàn)有冷凝管主要是通過機(jī)加工在外 表面加工成翅片，并在翅片頂部滾齒槽，通過鋸齒狀形成尖銳點(diǎn)，促進(jìn)冷凝液的流動(dòng)， 在通過翅片間空隙排液。由于電制冷機(jī)組冷凝器的換熱管，處于膜狀凝結(jié)，隨熱流密度 增大，液膜厚度增加，尤其是管束布置，上部的冷凝液落在下部管上，嚴(yán)重增加了液膜 的滯留角，不利于冷凝液的排走，中國(guó)專利101004337A(申請(qǐng)?zhí)?00710036470.3)公開的 熱交換管，翅間橫翅，由于翅間橫翅處于同一直線上，互相連接，對(duì)冷凝液的流動(dòng)產(chǎn)生 阻力，尤其是粘度較大的制冷劑，換熱性能降低
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足而提供一種能使電制冷機(jī)組冷 凝器用管的外表面與制冷劑冷凝換熱系數(shù)明顯提高，使管內(nèi)換熱性能大幅度提升，大大 提高換熱器的整體換熱效率，并且在不減小底壁厚的情況下可減輕冷凝器重量的電制冷 機(jī)組冷凝器用新型高效換熱管。本實(shí)用新型的目的可以通過如下措施來(lái)達(dá)到一種電制冷機(jī)組冷凝器用新型高 效換熱管，其包括光滑管、翅片段，光滑管通過管體外設(shè)有螺旋翅片的過渡段與翅片段 連接，其特征在于翅片段的管體外設(shè)有沿管體外表面螺旋伸展的螺旋翅片，翅片的外徑 小于等于光滑管的外徑，螺旋翅片的頂部較根部薄，螺旋翅片的兩側(cè)面的上端部為光滑 面，螺旋翅片的兩側(cè)面的中部設(shè)有與管軸向呈30至70度的斜翅，斜翅的上表面為平臺(tái)或 者斜面，斜翅的側(cè)面為梯形，斜翅的一個(gè)側(cè)面比另一個(gè)相對(duì)的側(cè)面的面積大。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的螺旋翅片的高度h為0.6 1.6mm， 翅片的間距ρ為0.3 1.3mm，翅片的頂部的厚度t為0.05 0.3mm，翅片的根部的厚度 w為0.1 0.4mm，翅片的頂部較根部薄0.05 0.2mm。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的螺旋翅片與斜翅的交界處距翅片頂 部的距離b為0.05 0.5mm，斜翅的高度a為0.3 0.6mm，斜翅的長(zhǎng)邊寬度c為0.15 0.5mm，短邊寬度d為0.10 0.4mm，沿管軸向相鄰斜翅互相錯(cuò)開，斜翅的周向翅距pe 為 0.40 1.0mm。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的螺旋翅片頂部設(shè)有鋸齒型周向齒 槽，鋸齒型周向齒槽與斜翅呈30 90度斜角。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的周向齒槽的深度e為0.05 0.4mm，「司足巨pt為0.4 1.0mm。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的翅片段的管體內(nèi)表面設(shè)有螺旋內(nèi) 齒，螺旋內(nèi)齒的法向截面為三角型或者梯形，螺旋內(nèi)齒上開有凹槽。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的螺旋內(nèi)齒的螺旋角為30 50度，內(nèi) 齒頭數(shù)為6 60，齒形角30 90度，內(nèi)齒深度hi為0.2 0.5mm。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述的凹槽與螺旋內(nèi)齒的螺旋角呈40度至 90度角，凹槽深度hi為螺旋內(nèi)齒高的1/5 2/3，凹槽的法向間距為0.5 2.0mm。本實(shí)用新型同已有技術(shù)相比可產(chǎn)生如下積極效果本實(shí)用新型的管外翅片的 面積明顯增大，與傳統(tǒng)冷凝管相比，不是將翅片頂部加工出凹槽，而是從側(cè)面切出了斜 翅，增加了翅片頂部的面積，管外增加的尖點(diǎn)加強(qiáng)了冷凝換熱的性能，由于是翅片間的 增加了與管軸呈40至60度角的斜翅，邊緣的掛液能力明顯減弱，使冷凝液沿斜翅的方向 快速排走。翅片頂部比根部薄，頂部的空間大于根部空間，增加了冷凝液的排放空間， 液體滯留角減小，更有利于冷凝液快速排液，在斜翅與翅片的交界處形成新的梯度，使 冷凝液在此處被拉長(zhǎng)，翅片間的冷凝液膜減薄，減小了冷凝熱阻，尤其是在換熱器上， 上部的冷凝管產(chǎn)生的冷凝液流到下部冷凝管上，下部的管必須能夠快速排走大量的冷凝 液，傳統(tǒng)冷凝管存在較多的滯留液體，管圓周上冷凝液的滯留所占整個(gè)圓周比例很大， 所以整體管束的換熱效果不佳，本實(shí)用新型這種特殊的結(jié)構(gòu)，恰恰能夠很好的改善這種 狀況，從而提高整機(jī)的換熱效果，換熱性能較傳統(tǒng)冷凝管提高10 20%以上，同時(shí)外表 面積增加較傳統(tǒng)冷凝管提高10% 20%。且管內(nèi)設(shè)置螺旋內(nèi)齒，增加了對(duì)管內(nèi)流體的擾 動(dòng)，減小了邊界層的厚度，可以在較小的流速下達(dá)到紊流。本實(shí)用新型能使電制冷機(jī)組 冷凝器用管的外表面與制冷劑冷凝換熱系數(shù)明顯提高，通過管內(nèi)的螺旋齒的強(qiáng)化，管內(nèi) 換熱性能大幅度提升，提高了換熱器的整體換熱效率，并且在不減小底壁厚的情況下可 減輕冷凝器重量。

圖1為本實(shí)用新型的外部示意圖；圖2為本實(shí)用新型的第一種實(shí)施方式的翅片段的外表面和軸側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的管外螺旋翅片軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型的第一種實(shí)施方式的翅片段的外表面圖；圖5為為本實(shí)用新型的第二種實(shí)施方式的翅片段的外表面圖；圖6為圖5的管外螺旋翅片軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為為本實(shí)用新型的第三種實(shí)施方式的翅片段的外表面圖；圖8為圖7的管外螺旋翅片軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本實(shí)用新型的翅片段的管內(nèi)的螺旋齒的軸向剖面圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明實(shí)施例1: 一種電制冷機(jī)組冷凝器用新型高效換熱管(參見圖1、圖2、圖3、圖 4、圖9)，其包括光滑管7、翅片段9，光滑管7通過管體外設(shè)有螺旋翅片的過渡段8與 翅片段9連接，翅片段9的管體1外設(shè)有與管中心軸線呈一定螺旋角并沿管體外表面螺旋 伸展的螺旋翅片2，翅片段9的翅片2的外徑小于等于光滑管7的外徑，螺旋翅片2的頂部2B較根部2A薄，螺旋翅片2的兩側(cè)面的上端部為光滑面3，螺旋翅片2的兩側(cè)面的 中部設(shè)有與管軸向呈30至70度的斜翅4，斜翅4的上表面為平臺(tái)或者斜面，斜翅4的側(cè) 面為梯形，斜翅4的一個(gè)側(cè)面4A比另一個(gè)相對(duì)的側(cè)面4B的面積大。螺旋翅片2的高度 h的范圍為0.6 1.6mm，翅片2的間距ρ為0.3 1.3mm，翅片2的頂部2B的厚度t為 0.05 0.3mm，翅片2的根部2A的厚度w為0.1 0.4mm，翅片2的頂部2B較根部2A 薄0.05 0.2mm。斜翅4與翅片2的交界處距翅片2頂部的距離b為0.05 0.5mm， 斜翅4的高度a為0.3 0.6mm，斜翅4的長(zhǎng)邊寬度c為0.15 0.5mm，短邊寬度d為 0.10 0.4mm，沿管軸向相鄰斜翅互相錯(cuò)開，斜翅4的周向翅距pe為0.40 1.0mm。本實(shí)用新型為強(qiáng)化管內(nèi)的換熱，增加擾流，減小對(duì)流換熱邊界層的厚度，翅片 段9的管體1內(nèi)表面設(shè)有螺旋內(nèi)齒5，螺旋角為30 50度，內(nèi)齒頭數(shù)為6 60，內(nèi)齒的 法向截面為三角型或者梯形，齒形角30 90度，內(nèi)齒深度hi為0.2 0.5mm，螺旋內(nèi) 齒5上切有與其螺旋角呈40度至90度角的凹槽6，凹槽深度hi為螺旋內(nèi)齒高的1/5 2/3，凹槽6的法向間距為0.5 2.0mm。本實(shí)用新型在光滑管上一次成型，加工出帶有凹槽6的內(nèi)螺旋齒5和與管中心 軸線呈一定螺旋角并沿管體外表面螺旋伸展的螺旋翅片1，翅片段與管體之間沒有接觸熱 阻，光滑管7與翅片段9通過過渡段8連接。實(shí)施例2 一種電制冷機(jī)組冷凝器用新型高效換熱管(參見圖5、圖6、圖9)， 其與實(shí)施例1基本相同，其區(qū)別在于本實(shí)施例為強(qiáng)化管外的換熱性能，在螺旋翅片2頂部 加工出一定深度的鋸齒型周向齒槽10，鋸齒型周向齒槽10與斜翅4呈30 90度斜角， 本實(shí)施例周向齒槽10與斜翅4呈45度角。增加面積的同時(shí)，增加了頂部的尖點(diǎn)數(shù)量， 增加了冷凝液的擾動(dòng)，周向齒槽10的深度e為0.05 0.4mm，間距pt為0.4 1.0mm。實(shí)施例3 一種電制冷機(jī)組冷凝器用新型高效換熱管(參見圖7、圖8、圖9)， 其與實(shí)施例1基本相同，其區(qū)別在于本實(shí)施例為強(qiáng)化管外的換熱性能，在螺旋翅片2頂部 加工出一定深度的鋸齒型周向齒槽10，鋸齒型周向齒槽10與斜翅4呈30 90度斜角， 本實(shí)施例周向齒槽10與斜翅4呈90度角。增加面積的同時(shí)，增加了頂部的尖點(diǎn)數(shù)量， 增加了冷凝液的擾動(dòng)，周向齒槽10的深度e為0.05 0.4mm，間距pt為0.4 1.0mm。
權(quán)利要求1.一種電制冷機(jī)組冷凝器用新型高效換熱管，其包括光滑管(7)、翅片段(9)，光滑 管(7)通過管體外設(shè)有螺旋翅片的過渡段(8)與翅片段(9)連接，其特征在于翅片段(9) 的管體(1)外設(shè)有沿管體外表面螺旋伸展的螺旋翅片(2)，翅片(2)的外徑小于等于光滑 管(7)的外徑，螺旋翅片(2)的頂部(2B)較根部(2A)薄，螺旋翅片(2)的兩側(cè)面的上端 部為光滑面(3)，螺旋翅片(2)的兩側(cè)面的中部設(shè)有與管軸向呈30至70度的斜翅(4)， 斜翅(4)的上表面為平臺(tái)或者斜面，斜翅(4)的側(cè)面為梯形，斜翅(4)的一個(gè)側(cè)面(4A) 比另一個(gè)相對(duì)的側(cè)面(4B)的面積大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電制冷機(jī)組冷凝器用新型高效換熱管，其特征在于所述 的螺旋翅片(2)的高度h為0.6 1.6mm,翅片(2)的間距ρ為0.3 1.3mm,翅片(2) 的頂部(2B)的厚度t為0.05 0.3mm，翅片(2)的根部(2A)的厚度w為0.1 0.4mm， 翅片(2)的頂部(2B)較根部(2A)薄0.05 0.2mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電制冷機(jī)組冷凝器用新型高效換熱管，其特征在于 所述的螺旋翅片⑵與斜翅⑷的交界處距翅片⑵頂部的距離b為0.05 0.5mm，斜 翅⑷的高度a為0.3 0.6mm，斜翅⑷的長(zhǎng)邊寬度c為0.15 0.5mm，短邊寬度d為 0.10 0.4mm，沿管軸向相鄰斜翅互相錯(cuò)開，斜翅(4)的周向翅距pe為0.40 1.0mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電制冷機(jī)組冷凝器用新型高效換熱管，其特征在于 所述的螺旋翅片(2)頂部設(shè)有鋸齒型周向齒槽(10)，鋸齒型周向齒槽(10)與斜翅(4)呈 30 90度斜角。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電制冷機(jī)組冷凝器用新型高效換熱管，其特征在于所述 的周向齒槽(10)的深度e為0.05 0.4mm，間距pt為0.4 1.0mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電制冷機(jī)組冷凝器用新型高效換熱管，其特征在于所述 的翅片段(9)的管體(1)內(nèi)表面設(shè)有螺旋內(nèi)齒(5)，螺旋內(nèi)齒(5)的法向截面為三角型或 者梯形，螺旋內(nèi)齒(5)上開有凹槽(6)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種電制冷機(jī)組冷凝器用新型高效換熱管，其特征在于所述 的螺旋內(nèi)齒(5)的螺旋角為30 50度，內(nèi)齒頭數(shù)為6 60，齒形角30 90度，內(nèi)齒深 度 hi 為 0.2 0.5mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種電制冷機(jī)組冷凝器用新型高效換熱管，其特征在于 所述的凹槽(6)與螺旋內(nèi)齒(5)的螺旋角呈40度至90度角，凹槽深度hi為螺旋內(nèi)齒高 的1/5 2/3，凹槽(6)的法向間距為0.5 2.0mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電制冷機(jī)組冷凝器用新型高效換熱管，其包括光滑管(7)、翅片段(9)、設(shè)有螺旋翅片的過渡段(8)，其特征在于翅片段(9)的管體(1)外設(shè)有沿管體外表面螺旋伸展的螺旋翅片(2)，翅片(2)的外徑小于等于光滑管(7)的外徑，螺旋翅片(2)的頂部(2B)較根部(2A)薄，兩側(cè)面的上端部為光滑面(3)，兩側(cè)面的中部設(shè)有與管軸向30至70度的斜翅(4)，斜翅(4)的上表面為平臺(tái)或者斜面，側(cè)面為梯形，其一個(gè)側(cè)面(4A)比另一個(gè)相對(duì)的側(cè)面(4B)的面積大，本實(shí)用新型管外冷凝換熱得到強(qiáng)化，增加了冷凝液的排放空間，有利于冷凝液快速排液及冷凝液膜的拉長(zhǎng)，加強(qiáng)了管內(nèi)的擾流，強(qiáng)化了管內(nèi)換熱，使整體的換熱效率明顯提高。
文檔編號(hào)F28F1/34GK201803634SQ20102055279
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月28日
發(fā)明者叢鐵軍, 張俊峰, 李小利, 林海英, 王申英, 高虎 申請(qǐng)人:煙臺(tái)恒輝銅業(yè)有限公司