管翅式換熱器的製作方法

2023-06-15 16:31:11 1

本實用新型涉及換熱器技術領域，尤其是涉及一種管翅式換熱器。

背景技術：

管翅式換熱器廣泛應用於製冷制熱領域尤其是空調領域中，管翅式換熱器的換熱管主要由翅片和銅管組成。為達到提高空調的能效比、實現空調節能的目的，同時，為了控制空調的成本，需要進一步提升管翅式換熱器的換熱性能。

技術實現要素：

本實用新型旨在解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本實用新型的一個目的在於提出一種管翅式換熱器，這種管翅式換熱器的換熱性能較高。

根據本實用新型的管翅式換熱器，包括：換熱管，所述換熱管為圓管，所述換熱管的內周壁上設有多個螺旋齒，每個所述螺旋齒沿所述換熱管的軸向螺旋延伸，所述換熱管的外徑為D，所述換熱管的壁厚為t，每個所述螺旋齒的齒頂角為α，每個所述螺旋齒的螺旋角為β，每個所述螺旋齒的齒高為h，所述螺旋齒的個數為n，其中，所述D、t、α、β、h、n分別滿足：D＝9.52mm，0.27mm≤t≤0.3mm、10°≤α≤15°、38°≤β≤43°、0.1mm≤h≤0.14mm、70個≤n≤90個。

根據本實用新型的管翅式換熱器，通過在換熱管內設置滿足上述參數的螺旋齒，使其具有較大的螺旋角、較多的齒數、較低的齒高和較小的齒頂角，從而使換熱管在耗材基本不變的情況下，提高了管翅式換熱器的換熱性能。

另外，根據本實用新型的管翅式換熱器還可具有如下附加技術特徵：

根據本實用新型的一個實施例，所述換熱管為銅管。

根據本實用新型的一個實施例，所述t、α、β、h、n分別進一步滿足：t＝0.27mm，α＝12°，β＝40°，h＝0.12mm，n＝85個。

根據本實用新型的一個實施例，所述t、α、β、h、n分別進一步滿足：t＝0.27mm，α＝12°，β＝42°，h＝0.12mm，n＝70個。

根據本實用新型的一個實施例，每個所述螺旋齒的橫截面形狀為三角形。

根據本實用新型的一個實施例，每個所述螺旋齒的齒頂為向外凸出的弧形結構。

本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

附圖說明

本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據本實用新型實施例的管翅式換熱器的換熱管的剖面圖；

圖2是圖1中所示的換熱管的橫截面局部放大圖。

附圖標記：

100：換熱管；101：螺旋齒。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」、「順時針」、「逆時針」、「軸向」、「徑向」、「周向」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本實用新型的描述中，除非另有說明，「多個」的含義是兩個或兩個以上。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

下面參考圖1和圖2描述根據本實用新型實施例的管翅式換熱器。

如圖1和圖2所示，根據本實用新型實施例的管翅式換熱器，包括換熱管100。

例如，如圖1和圖2所示，換熱管100可以為圓管，換熱管100的內周壁上設有多個螺旋齒101，每個螺旋齒101沿換熱管100的軸向螺旋延伸，換熱管100的外徑為D，換熱管100的壁厚為t，每個螺旋齒101的齒頂角為α，每個螺旋齒101的螺旋角為β，每個螺旋齒101的齒高為h，螺旋齒101的個數為n，其中，D、t、α、β、h、n分別滿足：D＝9.52mm，0.27mm≤t≤0.3mm、10°≤α≤15°、38°≤β≤43°、0.1mm≤h≤0.14mm、70個≤n≤90個。由此，通過在換熱管100內設置上述的螺旋齒101，使其具有較大的螺旋角、較多的齒數、較低的齒高和較小的齒頂角，從而使換熱管100在耗材基本不變的情況下，提升了換熱管100的換熱性能，進而提高了管翅式換熱器的換熱性能。其中，多個螺旋齒101優選沿換熱管100的周向均勻分布在換熱管100的內周壁上，以具有更好的換熱效率，且方便加工。

具體而言，換熱管100的內螺旋角的存在是為了使換熱管100內的流體例如製冷劑可以螺旋旋轉，使其產生與徑向不同的二次流，增加流體湍流的強度，從而加強換熱，由此，適當增加螺旋角可以提升換熱性能。而且，增加螺旋齒101的齒數能夠增加汽化核心(例如，換熱管100內表面上的劃痕或空穴中含有的氣體或蒸氣，都可作為汽化核心)的數目，緊貼這些汽化核心的液體例如製冷劑汽化後，形成汽泡並逐漸長大，然後脫離換熱管100的內表面，接著又有新的汽泡形成，汽泡脫離換熱管100內表面的頻率快，則在汽泡形成與脫離換熱管100內表面時，使液體例如製冷劑對換熱管100壁面有較大的衝擊和擾動，換熱效果較好，且可以使螺旋齒101的齒距更加合理，提高換熱管100管材的利用率。另外，降低齒高、減小齒頂角，可以增加溼周(即過流斷面上流體與換熱管壁面接觸的周界線)長度，從而增大換熱面積，而且可以降低換熱管100的用材量，降低成本。

根據本實用新型實施例的管翅式換熱器，通過在換熱管100內設置滿足上述參數的螺旋齒101，使其具有較大的螺旋角、較多的齒數、較低的齒高和較小的齒頂角，從而使換熱管100在耗材基本不變的情況下，提高了管翅式換熱器的換熱性能。

在本實用新型的一個實施例中，換熱管100可以為銅管，銅的導熱性好，由此可以進一步提升換熱管100的換熱性能，從而進一步提高管翅式換熱器的換熱性能。當然，換熱管100還可以採用其它材質的管材製成。

在本實用新型的進一步實施例中，t、α、β、h、n分別進一步滿足：t＝0.27mm，α＝12°，β＝40°，h＝0.12mm，n＝85個。對此，為驗證採用上述參數的換熱管100的換熱性能較好，將常規的換熱管和採用上述參數的換熱管100均在蒸發工況下進行換熱性能仿真分析，所得計算結果如表1所示。從表1中可以看出，採用根據本實用新型上述參數的換熱管100與常規的換熱管相比，換熱管100的換熱性能提升了10％～20％，且其耗材量基本不變。

表1換熱管100和常規的換熱管的換熱性能計算結果對比表

在本實用新型的另一個實施例中，t、α、β、h、n分別進一步滿足：t＝0.27mm，α＝12°，β＝42°，h＝0.12mm，n＝70個。對此，為驗證採用上述參數的換熱管100的換熱性能較好，將常規的換熱管和採用上述參數的換熱管100均在冷凝工況下進行換熱性能仿真分析，所得計算結果如表2所示。從表2中可以看出，採用根據本實用新型上述參數的換熱管100與常規的換熱管相比，換熱管100的換熱性能提升了10％～20％，且其耗材量基本不變。

表2換熱管100和常規的換熱管的換熱性能計算結果對比表

可選地，如圖2所示，每個螺旋齒101的橫截面形狀為三角形，由此，螺旋齒101的結構簡單，方便加工。當然，螺旋齒101的橫截面形狀還可以根據實際要求設置為梯形等其他形狀。

進一步可選地，如圖2所示，每個螺旋齒101的齒頂為向外凸出的弧形結構，螺旋齒101的兩側邊通過該弧形結構可以大體圓滑過渡連接，從而進一步方便了螺旋齒101的加工，進而方便了換熱管100的加工。

根據本實用新型實施例的管翅式換熱器的其他構成以及操作對於本領域普通技術人員而言都是已知的，這裡不再詳細描述。

在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示意性實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

儘管已經示出和描述了本實用新型的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的範圍由權利要求及其等同物限定。