CN101466992A - 翅片管型换热器及其u形弯头管 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种翅片管型换热器，其使用可提高换热器的蒸发性能的U形弯头管。该换热器具有：并列设置有多个回弯管的回弯部；并列设置有与所述回弯部的各回弯管端部接合的多个U形弯头管的U形弯头部；由以一定间隔在所述回弯管的外表面并列的多个翅片构成的翅片部，向管内供给制冷剂。换热器具备形成于所述U形弯头管的管内面的第一槽。所述第一槽的与管轴正交的截面中的第一槽间距(P1)和形成于所述回弯管的管内面的螺旋状的第二槽的与管轴正交的截面中的第二槽间距(P2)的槽间距比(P1/P2)满足0.65～2.2，且所述第一槽的与管轴正交的截面中的每一个槽的第一槽截面积(S1)和所述第二槽的与管轴正交的截面中的每一个槽的第二槽截面积(S2)的槽截面积比(S1/S2)满足0.3～3.6。

Description

翅片管型换热器及其U形弯头管
技术领域
本发明涉及翅片管型换热器以及与其回弯管连接的U形弯头管，在空调设备等换热器中，尤其是翅片管型换热器，其管内部流动氟利昂类制冷剂、天然制冷剂等制冷剂，将由铝制等形成的多个翅片并列地设置在管外面。
背景技术
目前，在专利文献1或专利文献2中提案有用管内面平滑的平滑管作为U形弯头管、用内面带槽管作为回弯管(hairpin tube)的翅片管型换热器。另外，在专利文献1中，U形弯头管被记载为U形弯头管、回弯管被记载为电焊钢管，在专利文献2中，U形弯头管被记载为U形弯头、回弯管被记载为导热管。
另外，在专利文献3中也提案有：用内面带槽管作为U形弯头管、用平滑管作为回弯管的蒸发器(蒸发器)用翅片管型换热器。另外，在专利文献3中，U形弯头管被记载为U形弯头管、回弯管被记载为管。另外，在专利文献4中记载有U形弯头管及回弯管两者都用内面带槽管的翅片管型换热器。
另一方面，作为翅片管型换热器的制冷剂，由于目前使用的R22(一氯二氟甲烷)等含氢氯氟烃类制冷剂破坏臭氧层，因此，从地球环境保护这点看不能使用，作为空调设备用制冷剂，正式采用以氢置换含有的氯的全部的R410A等含氢碳氟化合物类制冷剂。
专利文献1：实开昭63-154986号公报(实施例，图1～图4)
专利文献2：特开平11-190597号公报(段落0022～0026，图1)
专利文献3：实开平4-122986号公报(段落0007～0008，图1)
专利文献4：特开2006-98033号公报(权利要求1，图4)
但是，在专利文献1、2的换热器中，在回弯管内流动的制冷剂沿形成于管内面的槽成为旋回流，流入U形弯头管，暂时维持旋回流。但是，由于U形弯头管的管内面平滑，因此，在其出口侧，难以维持旋回流，并且在U形弯头管的弯曲部，产生液滴(制冷剂液膜)喷水，液膜流动不稳定。因此，存在如下问题：流入下一段的回弯管后，为了片刻间再次将旋回流赋予制冷剂而浪费制冷剂，在该区域中，制冷剂的流动不稳定，还形成制冷剂液膜厚的部分，因此，管内导热率易降低，不能获得充分的蒸发性能。
另外，在专利文献3的换热器中，U形弯头管内形成有槽，回弯管内未形成槽，因此两者的管内形状大不相同。因此，换热器由于循环在内部的制冷剂的压力损失变大，由此制冷剂流量减少，因此，反而存在如下问题：换热器的传热性能尤其是蒸发性能显著降低。
而且，如专利文献3那样，在考虑U形弯头管的槽形成造成的强度降低而将管壁厚厚壁化时，在U形弯头管和回弯管的接合部的内面产生阻碍制冷剂流通的台阶，从而制冷剂的压力损失易增大。
另外，在专利文献4的换热器中，将形成于U形弯头管及回弯管的槽和管轴构成的槽导程角限定为规定的角度，但未完成对槽间距及槽截面积的研究，因此，在管内的制冷剂液膜中产生紊流，在回弯管的直管部分的制冷剂液膜不均匀，有时产生制冷剂液膜厚的部分。其结果是存在如下问题：不能获得充分的蒸发性能。
进行更详细地说明时，制冷剂液膜不均匀，意思是指液膜厚度不均匀，当液膜厚度不均匀时，产生在液膜厚的部分和薄的部分的状态差(制冷剂液膜的表面张力和液膜的曲率的函数)。产生该状态差时，制冷剂液膜厚度薄的液膜原理上被拉向制冷剂液膜厚的一方，其结果是制冷剂液膜薄的部分更薄，在该部分促进蒸发。另一方面，残留制冷剂液膜厚的部分。该制冷剂液膜残留后，结果是残留部以外成为过度干燥状态，有效传热面积减少，蒸发性能降低。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而开发的，其目的在于提供一种翅片管型换热器及其U形弯头管，其可进一步提高换热器的蒸发性能。
本发明的第一方面提供一种翅片管型换热器，其具有：并列设置有多个回弯管的回弯部；并列设置有与所述回弯部的各回弯管端部接合的多个U形弯头管的U形弯头部；由以一定间隔在所述回弯管的外表面并列的多个翅片构成的翅片部，并向管内供给制冷剂，其中，
具备形成于所述U形弯头管的管内面的第一槽，
所述第一槽的与管轴正交的截面中的第一槽间距(P1)和形成于所述回弯管的管内面的螺旋状的第二槽的与管轴正交的截面中的第二槽间距(P2)的槽间距比(P1/P2)满足0.65～2.2，且，
所述第一槽的与管轴正交的截面中的每一个槽的第一槽截面积(S1)和所述第二槽的与管轴正交的截面中的每一个槽的第二槽截面积(S2)的槽截面积比(S1/S2)满足0.3～3.6。
根据所述构成，在翅片管型换热器的U形弯头管的管内面形成有规定的第一槽，由此在U形弯头管入口侧，可以实现制冷剂液膜的平坦化，还可以在管内部的制冷剂液膜上形成“环状流”，降低U形弯头管中的制冷剂液膜的紊流。而且，在液体制冷剂从U形弯头管出口侧流入下一排的回弯管时，由管内部形成均匀的“环状流”，在回弯管的直管部分的制冷剂液膜均匀，与管外的热交换稳定化，提高蒸发性能。
优选所述回弯管的第二槽和管轴构成的第二槽导程角(θ2)为15°以上。
根据所述构成，在液体制冷剂自U形弯头管出口侧流入下一排的回弯管时，由管内部形成均匀的“环状流”，在回弯管的直管部分，制冷剂液膜均匀，与管外的热交换稳定化，进一步提高蒸发性能。
另外，由所述回弯管及所述U形弯头管构成的制冷剂流路优选其至少一部分被分支，形成多个制冷剂流路。
根据所述构成，翅片管型换热器的制冷剂流路被分支，由此各分支的制冷剂质量速度下降，尤其是U形弯头管入口侧的制冷剂速度降低，形成于管内部的制冷剂液膜的“环状流”更加稳定化。而且，在液体制冷剂自U形弯头管出口侧流入下一排的回弯管时，由管内部形成均匀的“环状流”，在回弯管的直管部分，制冷剂液膜均匀，与管外的热交换稳定化，进一步提高蒸发性能。
另外，所述制冷剂优选氢碳氟化合物类的非共沸混合制冷剂。
根据所述构成，进一步提高换热器的蒸发性能的同时，制冷剂的压力损失减小。
本发明第二方面提供U形弯头管，其在翅片管型换热器中使用，与具备以一定间隔在外表面并列的多个翅片的回弯管的管端接合，向管内供给制冷剂，其构成如下：
具备形成于所述U形弯头管的管内面的第一槽，
所述第一槽的与管轴正交的截面中的第一槽间距(P1)和形成于所述回弯管的管内面的螺旋状的第二槽的与管轴正交的截面中的第二槽间距(P2)的槽间距比(P1/P2)满足0.65～2.2，且，
所述第一槽的与管轴正交的截面中的每一个槽的第一槽截面积(S1)和所述第二槽的与管轴正交的截面中的每一个槽的第二槽截面积(S2)的槽截面积比(S1/S2)满足0.3～3.6。
根据所述构成，使槽间距比(P1/P2)及槽截面积比(S1/S2)在规定范围，由此即使在U形弯头管内也能保持在回弯管内形成的液体制冷剂的“旋回流”。与此同时，在液体制冷剂自回弯管流入U形弯头管时，在U形弯头管入口侧，可以实现制冷剂液膜的平坦化，还可以形成管内部的制冷剂液膜均匀的“环状流”。其结果是降低在U形弯头管内部的制冷剂液膜的紊流。而且，在液体制冷剂自U形弯头管出口侧流入下一排的回弯管时，由管内部形成均匀的“环状流”，在回弯管的直管部分的制冷剂液膜均匀，与管外(空气)的热交换稳定化，提高蒸发性能。
优选所述第一槽和管轴构成的第一槽导程角(θ1)与所述第二槽和管轴构成的第二槽导程角(θ2)的角度差(θ1—θ2)满足—15°～+15°，且所述第一槽的与管轴正交的截面中的第一槽深度(h1)和所述第二槽的与管轴正交的截面中的第二槽深度(h2)的槽深度比(h1/h2)满足0.47～1.5。
根据所述构成，使槽导程角的角度差(θ1—θ2)在规定范围，由此在液体制冷剂自回弯管流入U形弯头管时，可以抑制制冷剂液膜的喷水。而且，在液体制冷剂自U形弯头管出口侧流入下一排的回弯管时，由管内部形成均匀的“环状流”，在回弯管的直管部分的制冷剂液膜均匀，与管外的热交换稳定化，进一步提高蒸发性能。
另外，使槽深度比(h1/h2)在规定范围，由此难以产生在管内部的制冷剂的脱离，制冷剂液膜难以紊流。而且，在液体制冷剂自U形弯头管出口侧流入下一排的回弯管时，由管内部形成均匀的“环状流”，在回弯管的直管部分的制冷剂液膜均匀，与管外的热交换稳定化，进一步提高蒸发性能。
另外，所述U形弯头管的管脚长度(L)优选为间距(P)的1.0～1.5倍。
根据所述构成，在将回弯管的直管部分和U形弯头管接合使用时，使U形弯头管的管脚长度(L)为弯曲间距(P)的规定倍数，由此在自U形弯头管入口到弯曲部分的直管部分的制冷剂液膜中能充分形成“环状流”。其结果是在U形弯头管的弯曲部分的制冷剂液膜中不产生紊流(剥离流)。而且，在液体制冷剂流入下一排的回弯管时，以形成“环状流”状态流入，在回弯管的直管部分的制冷剂液膜均匀，与管外的热交换稳定化，进一步提高蒸发性能。
另外，所述U形弯头管的材质优选为导热率比所述回弯管的材质低的材质。
根据所述构成，管主体部(U形弯头管)的导热率比回弯管低，由此可以抑制在U形弯头管中的热损失。通过抑制在U形弯头管中的热损失，在U形弯头管内部，既产生制冷剂蒸发，制冷剂液膜的“环状流”又不会溃散，且不发生产生制冷剂液膜的喷水引起的制冷剂液膜的紊流(剥离流)。其结果是在制冷剂流入下一排的回弯管时，以形成“环状流”的状态流入，在回弯管的直管部分的制冷剂液膜均匀，与管外的热交换稳定化，进一步提高蒸发性能。
另外，所述U形弯头管的材质优选为比所述回弯管的材质更有耐热性的铜合金。
根据所述构成，U形弯头管为耐热性铜合金，由此在将U形弯头管和回弯管接合(钎焊)时，U形弯头管钎焊后的管强度的降低少，因此，利用换热器使用中的管内部的压力，在U形弯头管的接合部例如钎焊的温度影响部，不会产生管破坏。
另外，不需要将U形弯头管的管壁厚壁化。
另外，在所述U形弯头管的第一最大内径(ID1)与所述回弯管的第二最大内径(ID2)的关系中，优选为(ID1)≥(ID2)。
根据所述构成，在液体制冷剂自U形弯头管流入回弯管时，可以更均匀地保持“环状流”的形成状态，另外，U形弯头管入口附近的制冷剂液膜可以向圆周方向扩展，且可以使制冷剂液膜薄。其结果是在回弯管的直管部分的蒸发性能进一步提高。
根据本发明第一方面的翅片管型换热器，通过使用U形弯头管，可以提高换热器的蒸发性能。另外，通过使用具有规定范围的槽导程角的回弯管、被分支的制冷剂流路、规定的制冷剂，可以进一步提高换热器的蒸发性能。
根据本发明第二方面的U形弯头管，通过使U形弯头管的第一槽的槽间距及槽截面积在规定范围内，可以在管内部的制冷剂液膜中形成“环状流”，且在回弯管的直管部分的制冷剂液膜可以均匀，可以提高换热器的蒸发性能。另外，通过使U形弯头管的第一槽的槽导程角、槽深度、管脚长度、导热率及最大内径在规定范围内，可以进一步提高换热器的蒸发性能。而且，U形弯头管为耐热性铜合金，由此可以提高与回弯管的接合部的可靠性，并且可以制成能够实现轻量化的结构。
附图说明
图1是表示本发明的U形弯头管的结构的立体图；
图2是表示插入有本发明的U形弯头管的翅片管型换热器之一例的局部剖面正视图；
图3(a)是从U形弯头管侧看到的图2的换热器的立体图，(b)是从回弯管侧看到的图2的换热器的立体图，(c)是概略表示换热器内的制冷剂的流动的示意图；
图4是沿表示回弯管和U形弯头管的接合部之一例的管轴方向剖断时的放大端面图；
图5(a)是U形弯头管的管轴正交端面图，(b)是图(a)的局部放大端面图；
图6(a)是回弯管的管轴正交端面图，(b)是图(a)的局部放大端面图；
图7(a)、(b)是概略表示本发明的另一实施方式的换热器内的制冷剂的流动的示意图；
图8(a)是测定换热器的蒸发性能时使用的吸引型风洞的示意图，(b)是向图(a)的吸引型风洞供给制冷剂的制冷剂供给装置的示意图。
符号说明
1    U形弯头管
1a   管主体部
2    第一槽
3    第一翅片
11   回弯管
12   第二槽
13   第二翅片
20、20A、20B    换热器
21   翅片部
21a  翅片
22   U形弯头部
23   回弯部
P1   第一槽间距
P2   第二槽间距
S1   第一槽截面积
S2   第二槽截面积
θ1   第一槽导程角
θ2   第二槽导程角
h1   第一槽深度
h2   第二槽深度
L    管脚长度
P    间距
ID1  第一最大内径
ID2  第二最大内径
OD1  第一管外径
OD2  第二管外径
具体实施方式
下面，参照附图对本发明进行具体地说明。图1是表示本发明的U形弯头管的结构的立体图；图2是表示插入有本发明的U形弯头管的翅片管型换热器之一例的局部剖面正视图；图3(a)是从U形弯头管侧看到的图2的换热器的立体图；(b)是从回弯管侧看到的图2的换热器的立体图；(c)是概略表示换热器内的制冷剂的流动的示意图；图4是沿表示回弯管和U形弯头管的接合部之一例的管轴方向剖断时的放大端面图；图5(a)是U形弯头管的管轴正交端面图；(b)是图(a)的局部放大端面图；图6(a)是回弯管的管轴正交端面图；(b)是图(a)的局部放大端面图；图7(a)、(b)是概略表示本发明的另一实施方式的换热器内的制冷剂的流动的示意图；图8(a)是测定换热器的蒸发性能时使用的吸引型风洞的示意图；(b)是向图(a)的吸引型风洞供给制冷剂的制冷剂供给装置的示意图。
(1)U形弯头管
首先，对本发明的U形弯头管进行说明。如图1～图3所示，本发明的U形弯头管1在翅片管型换热器(以下，称换热器)20中使用，且与向管内部供给制冷剂的回弯管11的管端接合。该U形弯头管1具备：管主体部1a，其形成为U字状；管端1b，其在该管主体部1a的管端与回弯管11连接；多个第一槽2，其形成在管主体部1a的内面(参照图4，在图1中省略了第一槽的记载)。该U形弯头管1介于两根回弯管11、11之间而将回弯管11彼此连接，因此，如图2所示，串联地连接多个回弯管11、11…而构成距离长的制冷剂流路。
如图5、6所示，U形弯头管1通过将多个形成于管内面的第一槽2的内面槽形状按照下面的方式进行规范，可以提高作为插入有U形弯头管1的换热器20(参照图2、图3)的蒸发性能。另外，由于用3～10mm的尺寸作为接合的回弯管11的管外径(第二管外径OD2)，因此，U形弯头管1优选使用其管外径(第一管外径OD1)与回弯管相同的3～10mm的管。
<内面槽形状>
U形弯头管1的第一槽2其与管轴正交的截面中的第一槽间距(P1)和形成于回弯管11的管内面的螺旋状的第二槽12的与管轴正交的截面中的第二槽间距(P2)的槽间距比(P1/P2)需要满足0.65～2.2，且，第一槽2的与管轴正交的截面中的每一个槽的第一槽截面积(S1)和第二槽12的与管轴正交的截面中的每一个槽的第二槽截面积(S2)的槽截面积比(S1/S2)需要满足0.3～3.6。另外，槽截面积比(S1/S2)更优选为0.54～2.7。下面，对槽间距比(P1/P2)及槽截面积比(S1/S2)的数值限定理由进行说明。
(槽间距比(P1/P2)：0.65～2.2)
在槽间距比(P1/P2)不足0.65的情况下，占回弯管11的每一个槽的U形弯头管1的槽数增加，由此，在液体制冷剂自回弯管11流入U形弯头管1时，在U形弯头管入口侧，在管内部(第一槽2)的制冷剂液膜中发生缩流，且制冷剂液膜紊流。而且，在液体制冷剂流入下一排的回弯管11时，制冷剂液膜以紊流的状态流入，在回弯管11的直管部分的制冷剂液膜中产生厚的部分，与管外的热交换不稳定，蒸发性能降低。
在槽间距比(P1/P2)超过2.2的情况下，在液体制冷剂自回弯管11流入U形弯头管1时，占回弯管11的每一个槽的U形弯头管1的槽数减少，由此，在U形弯头管1的第一槽2中，制冷剂液膜的保持性大幅度地下降，“环状流”的形成溃散而制冷剂液膜紊流。而且，在液体制冷剂流入下一排的回弯管11时，制冷剂液膜以紊流的状态流入，在回弯管11的直管部分的制冷剂液膜中产生厚的部分，与管外的热交换不稳定，蒸发性能降低。
(槽截面积比(S1/S2)：0.3～3.6)
在槽截面积比(S1/S2)不足0.3的情况下，在液体制冷剂自回弯管11流入U形弯头管1时，第一槽2的截面积大幅度地减少，由此，在U形弯头管入口侧，发生制冷剂液膜的缩流，且制冷剂液膜紊流。而且，在液体制冷剂流入下一排的回弯管11时，制冷剂液膜以紊流的状态流入，在回弯管11的直管部分的制冷剂液膜中产生厚的部分，与管外的热交换不稳定，蒸发性能降低。
在槽截面积比(S1/S2)超过3.6的情况下，在液体制冷剂自回弯管11流入U形弯头管1时，虽然因第一槽2的截面积增加而阻力减小，但反而是在第一槽2中制冷剂液膜的保持性降低，由此，形成“环状流”溃散而制冷剂液膜紊流。而且，在液体制冷剂流入下一排的回弯管11时，制冷剂液膜以紊流的状态流入，在回弯管11的直管部分的制冷剂液膜中产生厚的部分，与管外的热交换不稳定，蒸发性能降低。
另外，如图4～图6所示，U形弯头管1第一槽2优选第一槽2和管轴构成的第一槽导程角(θ1)与形成于回弯管11的管内面的第二槽12和管轴构成的第二槽导程角(θ2)的角度差(θ1—θ2)满足—15°～+15°，且，第一槽2的与管轴正交的截面中的第一槽深度(h1)和第二槽12的与管轴正交的截面中的第二槽深度(h2)的槽深度比(h1/h2)满足0.47～1.5。另外，第一槽2也包括第一槽导程角(θ1)为0°即第一槽2与管轴平行的情况。下面，对角度差(θ1—θ2)及槽深度比(h1/h2)的数值限定理由进行说明。
(角度差(θ1—θ2)：—15°～+15°)
在角度差(θ1—θ2)不足—15°即第一槽导程角(θ1)(第二槽导程角(θ2)—15°)更小的情况下，在U形弯头管入口侧，以形成于第一槽间的第一翅片3的卧牙顶为基点产生制冷剂液膜的喷水，在制冷剂液膜中发生紊流(剥离流)。而且，在液体制冷剂流入下一排的回弯管11时，制冷剂液膜以紊流的状态流入，在回弯管11的直管部分的制冷剂液膜中产生厚的部分，与管外的热交换不稳定，易降低蒸发性能。
在角度差(θ1—θ2)超过+15°即第一槽导程角(θ1)(第二槽导程角(θ2)+15°)更大的情况下，在液体制冷剂自回弯管11流入U形弯头管1时，U形弯头管侧的压力损失增加，由此，在U形弯头管入口侧，发生制冷剂液膜的缩流，且制冷剂液膜紊流。而且，在液体制冷剂流入下一排的回弯管11时，制冷剂液膜以紊流的状态流入，在回弯管11的直管部分的制冷剂液膜中产生厚的部分，与管外的热交换不稳定，易降低蒸发性能。
另外，第一槽2和管轴构成的第一槽导程角(θ1)的方向优选在与形成于回弯管11的管内面的第二槽12和管轴构成的第二槽导程角(θ2)的方向同一方向上形成。当第一槽导程角(θ1)的方向和第二槽导程角(θ2)的方向不同时，在U形弯头管1中，制冷剂的压力损失增大，易降低蒸发性能。
(槽深度比(h1/h2)：0.47～1.5。)
在槽深度比(h1/h2)小于0.47的情况下，在U形弯头管入口侧，第一槽2的制冷剂液膜易脱离，且易产生制冷剂液膜的喷水，发生制冷剂液膜的紊流(剥离流)。而且，在液体制冷剂流入下一排的回弯管11时，制冷剂液膜以紊流的状态流入，在回弯管11的直管部分的制冷剂液膜中产生厚的部分，与管外的热交换不稳定，易降低蒸发性能。
在在槽深度比(h1/h2)大于1.5的情况下，在液体制冷剂自回弯管11流入U形弯头管1时，U形弯头管1的第一翅片3成为阻力，在U形弯头管入口侧，发生制冷剂液膜的缩流，制冷剂液膜紊流。而且，在液体制冷剂流入下一排的回弯管11时，制冷剂液膜以紊流的状态流入，在回弯管11的直管部分，产生制冷剂液膜厚的部分，与管外的热交换不稳定，易降低蒸发性能。
另外，U形弯头管1的第一槽2其形成于第一槽2间的第一翅片3的第一翅片牙顶角(δ1)、第一翅片根圆半径(r1)优选按照如下方式形成：与形成于回弯管11的第二槽12间第二翅片13的第二翅片牙顶角(δ2)、第二翅片根圆半径(r2)相同。另外，第一翅片牙顶角(δ1)还优选为4.5～45°，第一翅片根圆半径(r1)还优选为第一槽深度(h1)的1/12～1/2。另外，第一翅片牙顶角(δ1)为4.5～28.5°，第一翅片根圆半径(r1)为第一槽深度(h1)的1/12～1/4是最佳的。由此，在U形弯头管1中，能够进一步保持制冷剂液膜的“环状流”的形成。
其结果是进一步提高换热器20(参照图2、图3)的蒸发性能。下面，对第一翅片牙顶角(δ1)及第一翅片根圆半径(r1)的数值限定理由进行说明。
(第一翅片牙顶角(δ1)：4.5～45°)
在第一翅片牙顶角(δ1)不足4.5°的情况下，在液体制冷剂自回弯管11流入U形弯头管1时，虽然因第一槽2的截面积增加而阻力减小，但反而是因第一槽2的槽底宽度扩大而制冷剂液膜的保持性易降低，且“环状流”的形成易溃散，制冷剂液膜紊流。而且，在液体制冷剂流入下一排的回弯管11时，制冷剂液膜以紊流的状态流入，在回弯管11的直管部分的制冷剂液膜中产生厚的部分，与管外的热交换不稳定，易降低蒸发性能。
另外，在第一翅片牙顶角(δ1)超过45°的情况下，在液体制冷剂自回弯管11流入U形弯头管1时，由于第一槽2的截面积减小，因此，在U形弯头管入口侧，易发生制冷剂液膜的缩流，制冷剂液膜紊流。而且，在液体制冷剂流入下一排的回弯管11时，制冷剂液膜易以紊流的状态流入，在回弯管11的直管部分的制冷剂液膜中产生厚的部分，与管外的热交换不稳定，易降低蒸发性能。
(第一翅片根圆半径(r1)：第一槽深度(h1)的1/12～1/2)
在第一翅片根圆半径(r1)不足第一槽深度(h1)的1/12时，在液体制冷剂自回弯管11流入U形弯头管1时，虽然因第一槽2的截面积增加而阻力减小，但反而是因第一槽2的槽底宽度扩大而制冷剂液膜的保持性易降低，且“环状流”的形成易溃散，制冷剂液膜紊流。而且，在液体制冷剂流入下一排的回弯管11时，制冷剂液膜以紊流的状态流入，在回弯管11的直管部分的制冷剂液膜中产生厚的部分，与管外的热交换不稳定，易降低蒸发性能。
另外，在第一翅片根圆半径(r1)超过第一槽深度(h1)的1/2的情况下，在液体制冷剂自回弯管11流入U形弯头管1时，由于第一槽2的截面积减小，因此，在U形弯头管入口侧，易发生制冷剂液膜的缩流，制冷剂液膜紊流。而且，在液体制冷剂流入下一排的回弯管11时，制冷剂液膜易以紊流的状态流入，在回弯管11的直管部分的制冷剂液膜中产生厚的部分，与管外的热交换不稳定，易降低蒸发性能。
另外，如图1所示，即使U形弯头管1的管主体部1a按照下面的方式规范，也能够提高作为插入有U形弯头管1的换热器的蒸发性能。
<管主体部>
(管脚长度(L)：间距(P)的1.0～1.5倍)
U形弯头管1(管主体部1a)其管脚长度(L)优选为间距(P)的1.0～1.5倍。另外，在U字形状的管主体部1a中，管脚长度(L)为管端1b和弯曲顶端部的管外面的距离。另外，在U字形状的管主体部1a中，间距(P)为两管端中心间的距离。
在管脚长度(L)小于弯曲间距(P)的1.0倍时，由于从U形弯头管入口侧到弯曲开始部的长度短，因此，“环状流”的形成不充分，且发生在弯曲内侧产生制冷剂液膜的喷水引起的制冷剂的紊流(剥离流)。而且，在液体制冷剂流入下一排的回弯管时，制冷剂液膜以紊流的状态流入，在回弯管的直管部分的制冷剂液膜中产生厚的部分，与管外的热交换不稳定，易降低蒸发性能。
在管脚长度(L)大于弯曲间距(P)的1.5倍时，从U形弯头管入口侧到弯曲开始部长度长，“环状流”的形成容易，另一方面，U形弯头管1内的压力损失增加，由此，易降低蒸发性能。
(材质)
U形弯头管1(和主体部1a)的材质优选导热率比回弯管的材质低的材质。在换热器20(参照图2、3)尤其是空气换热器中使用U形弯头管1的情况下，U形弯头管1在热交换部以外使用。因此，在U形弯头管1的材质其导热率比回弯管的材质高的情况下，在U形弯头管1的部分产生热损失。当在U形弯头管1的部分产生热损失时，在U形弯头管1的部分势必发生制冷剂的蒸发，且制冷剂液膜的“环状流”的形成势必溃散，发生产生制冷剂液膜的喷水引起的制冷剂的紊流(剥离流)。而且，在液体制冷剂流入下一排的回弯管时，制冷剂液膜以紊流的状态流入，在回弯管的直管部分的制冷剂液膜中产生厚的部分，与管外的热交换不稳定，易降低蒸发性能。
目前，在回弯管及U形弯头管1(管主体部1a)材质方面，多使用磷脱氧铜，在两管的连接方面，采取钎焊的方法。而且，在进行钎焊时，用煤气燃烧器将两管的管端部加热到800～900℃程度。此时，在U形弯头管1(管主体部1a)中使用磷脱氧铜的情况下，U形弯头管1(热影响部)的强度因该加热而降低，管因使用时的管内部的压力而易破坏。为了避免这点，需要将U形弯头管1(管主体部1a)的第一管壁厚(T1)(参照图4)加厚。但是，作为U形弯头管1(管主体部1a)的材质，使用比回弯管更有耐热性的耐热合金，由此，可以避免加热引起的强度降低，还可以提高耐压强度，并且可以抑制壁厚的增厚化。其结果是可达到U形弯头管1(管主体部1a)的轻量化。作为耐热铜合金，优选例如加热850℃后也在室温下具有10MPa以上的耐压强度的Cu-Sn-P类、Cu-Sn-Zn-P类等铜合金。另外，作为回弯管也可以使用与U形弯头管1同一材质的耐热铜合金管。
(第一最大内径(ID1))
如图5、图6所示，U形弯头管1(管主体部1a)的第一最大内径(ID1)在与回弯管11的第二最大内径(ID2)的关系中优选为(ID1)≥(ID2)。当(ID1)<(ID2)时，在U形弯头管1的管内，形成有制冷剂液膜的“环状流”，但是，在液体制冷剂流入回弯管11时，发生扩流，制冷剂液膜积存在管内下部，进而制冷剂液膜的厚度不均匀而制冷剂液膜紊流。而且，下一排的回弯管入口附近的制冷剂液膜以紊流的状态流入，由此在制冷剂液膜中产生厚的部分，与管外的热交换不稳定，易降低蒸发性能。
(2)回弯管
下面，如图2、图3所示，对U形弯头管1、并且对构成换热器20的回弯管11进行说明。如图6所示，回弯管11优选在管内面形成有多个螺旋状的第二槽12，且将第二槽12的内面槽形状按照下面的方式进行规范。另外，作为空调设备用的导热管，3～10mm的管为主流，因此，回弯管11优选使用其管外径(第二管外径OD2)与回弯管相同的3～10mm的管。另外，作为回弯管11的材质，优选成形加工性优异的磷脱氧铜，也可以使用耐热性比磷脱氧铜还优异的耐热铜合金。
(第二槽间距(P2)、第二槽截面积(S2))
第二槽间距(P2)优选为0.37～0.42mm，第二槽截面积(S2)优选为0.04～0.06mm2。在第二槽间距(P2)不足0.37mm、第二槽截面积(S2)不足0.04mm2的情况下，在管内面形成第二槽12时，材料向槽成形用工具(例如，带槽插塞)的槽部的流动性降低，由此，受管外侧的压力增大，其结果是槽成形用工具易损坏，且稳定在管内面而难以成形第二槽12。另外，在第二槽间距(P2)超过0.42mm、第二槽截面积(S2)超过0.06mm2的情况下，在管内部的第二槽12间难以薄地形成制冷剂的液膜。因此，管内部的制冷剂液膜反而成为热阻力，易降低蒸发性能。
(第二槽导程角(θ2)：参照图4)
第二槽导程角(θ2)优选为15°以上。在第二槽导程角(θ2)不足15°的情况下，在管内部的制冷剂液膜的“旋回流”的形成不充分，因此，易降低蒸发性能。在液体制冷剂自U形弯头管出口侧流入下一排的回弯管11时，在第二槽12的制冷剂液膜的均匀的“环状流”的形成降低，回弯管11的直管部分中的制冷剂液膜不均匀，与管外的热交换不稳定化，易降低蒸发性能。另外，在第二槽导程角(θ2)超过45°的情况下，利用滚轧成形加工易极端地降低在管内面形成第二槽12时的速度，难以稳定地进行长条的回弯管11的制造，因此，第二槽导程角(θ2)更优选为45°以下。
(第二槽深度(h2))
第二槽深度(h2)优选为0.10～0.28mm。在第二槽深度(h2)不足0.10mm的情况下，形成于管内面的第二槽12间的第二翅片13比管内部中的制冷剂的液面低，埋没在制冷剂液膜中。因此，管内部的有效传热面积显著减少，易降低蒸发性能。另外，在第二槽深度(h2)超过0.28mm的情况下，在在管内面成形第二槽12时，槽成形用工具(例如，带槽插塞)易损坏，且稳定在管内面而难以成形第二槽12。
(第二翅片牙顶角(δ2))
第二翅片牙顶角(δ2)优选为5～45°。在第二翅片牙顶角(δ2)不足5°的情况下，在将回弯管11插入空调设备用的换热器20时的扩管时(未图示)，易产生第二翅片13的歪斜及压碎。另外，为了形成第二翅片13，在在管内面成形第二槽12时，槽成形用工具易损坏，且稳定在管内面而难以成形第二槽12。另外，在第二翅片牙顶角(δ2)超过45°的情况下，第二槽12的截面积显著缩小，易降低传热性能。另外，第二翅片13的截面积(回弯管11的第二管壁厚(T2))变大，回弯管11的质量增加，难以达到换热器20的轻量化。
(第二翅片根圆半径(r2))
第二翅片根圆半径(r2)优选为第二槽深度(h2)的1/10～1/3。在第二翅片根圆半径(r2)不足为槽深度(h2)的1/10的情况下，在第二翅片13变高的情况下，第二翅片13(第二槽12)的成形性变差，难以获得规定形状的第二翅片13，另外，在与管内面的第二槽12的根圆抵接的槽成形用工具方面易发生损坏。另外，在超过1/3的情况下，第二翅片13的截面积变大，回弯管11的第二管壁厚(T2)增加，回弯管11的质量增加。
(第二最大内径(ID2))
回弯管11的第二最大内径(ID2)优选为回弯管11的外径(OD2)的0.80～0.96。在第二最大内径(ID2)不足回弯管11的外径(OD2)的0.80的情况下，第二管壁厚(T2)变厚，回弯管11的质量增加，难以达到换热器20(参照图2、图3)的轻量化。另外，在第二最大内径(ID2)超过回弯管11的外径(OD2)的0.96的情况下，第二管壁厚(T2)变薄，回弯管11的管强度降低，在换热器20的使用中，易产生管破坏。
(3)U形弯头管及回弯管的制造方法
下面，对U形弯头管及回弯管的制造方法进行说明。U形弯头管及回弯管两管利用例如目前公知的下面的制造方法进行制造。在利用下述第一工序的管坯方面，通常使用软管材。另外，下述的第一～第三工序利用前段及后段具备减径装置的滚轧成形装置连续进行。在第三工序的第三减径加工后，通常，将内面带槽管绕在平绕盘管(Level Wound Coil)上，在退火炉中进行退火而成软质材料，利用第四工序制造U形弯头管及回弯管。
(第一工序)
将由磷脱氧铜或耐热铜合金等坯料构成的管坯以通过减径模和减径塞之间的方式进行拉拔，由此，对管坯实施第一减径加工。
(第二工序)
将带槽塞插入第一工序中被减径的上述管坯的内部，利用多个滚轧成形滚珠或滚轧辊挤压插入管坯内的带槽塞，由此，对管坯实施第二减径加工。同时在减径后的管坯的管内面复制带槽塞的槽形状，且形成第一槽2或第二槽12(参照图4)。在此，带槽塞具有与上述的内面槽形状(参照图5、图6)对应的槽形状。
(第三工序)
将第二工序中管内面形成第一槽2或第二槽12的管坯利用整形模具进行拉拔，由此实施第三减径加工，制造第一管外径(OD1)或第二管外径(OD2)的内面带槽导热管。
(第四工序)
对第三工序中制造的内面带槽管利用规定夹具实施弯曲加工，制造规定形状的U形弯头管1及回弯管11(参照图1、图2)。
(4)翅片管型换热器
下面，对本发明的换热器进行说明。如图2、图3(a)、(b)、(c)所示，换热器20具有：回弯部23，其向管内部供给制冷剂，且多个回弯管11、11…以规定的弯曲间距Pa并列；U形弯头部22，其将管端1b、1b(参照图1)与回弯部23的各回弯管11、11…的管端部接合的多个U形弯头管1、1…并列；翅片部21，其由以一定间隔(翅片间距Pb)在回弯管11的外表面并列的多个翅片21a、21a…构成。根据这种构成，多个回弯管11、11…经由U形弯头管1、1…被串联地连结成多排，换热器20具有长的有效导热管长(制冷剂流路)。另外，如图3(b)所示，也可以将回弯管11以规定的列方向间距Pc配置成多列。另外，如图3(c)所示，向换热器20的管内部供给的制冷剂相对于向换热器20鼓风的空气流，在制冷剂冷凝时向同一方向流动，在制冷剂蒸发时向相反方向流动。
而且，U形弯头部22中至少一部分由在上述的管内面形成有多个第一槽2(参照第5图)的U形弯头管1构成。根据如此构成，能够减小换热器20中的蒸发性能的降低。另外，也可以考虑换热器20的制冷剂的流动(上流或下流)并根据U形弯头部22的位置使U形弯头管1的内面槽形状例如：槽间距比(P1/P2)、槽截面积比(S1/S2)、槽深度比(h1/h2)(参照图5、图6)、槽导程角的角度差(θ1—θ2)(参照图4)等或第一最大内径(ID1)变化。另外，考虑制冷剂的压力损失，也可以在U形弯头部22中至少一部分使用由平滑管构成的U形弯头管。
另外，本发明的换热器也可以将由回弯管及U形弯头管构成的制冷剂流路中至少一部分被分支而形成多个制冷剂流路。可以举出例如：如图7(a)、(b)所示，制冷剂流路整体被分支的双通路型换热器20A、制冷剂流路中局部被分支的部分双通路型换热器20B。在此，在图7(a)、(b)中，制冷剂流路被分支为双流路(制冷剂流路A及制冷剂流路B)，但不局限于双流路，也可以分支为三个流路以上。另外，被分支的制冷剂流路(制冷剂流路A及制冷剂流路B)也可以再分支为多个制冷剂流路。另外，在图7(b)的部分双通路型换热器20B中，分支部为一个位置，但也可以为两个位置，即也可以将多个双通路型换热器20A与图3(c)所示的制冷剂流路未被分支的单通路型换热器20结合。
在图7所示的换热器20A(双通路型换热器)、20B(部分双通路型换热器)中，与上述单通路型换热器20(参照图3(c))同样，通过制冷剂的旋回流的保持提高蒸发性能。另外，在制冷剂流路被分支的换热器20A、20B中，每一分支的制冷剂质量速度下降，尤其是在U形弯头管入口侧的制冷剂速度降低，形成于管内部的制冷剂液膜的“环状流”更稳定化。而且，在液体制冷剂自U形弯头管出口侧流入下一排的回弯管时，由管内部形成均匀的“环状流”，在回弯管的直管部分的制冷剂液膜变得均匀，与管外侧(空气侧)的热交换稳定化，进一步提高蒸发性能。另外，通过形成多个制冷剂流路(制冷剂流路A及制冷剂流路B)，与上述单通路型换热器20相比时，构成制冷剂流路(制冷剂流路A及制冷剂流路B)的并列的回弯管及U形弯头管的排数减少(在图3(c)、图7中，从11排减少到6排)。
由此，制冷剂的压力损失变小，且进一步提高蒸发性能。
另外，在本发明的换热器20中使用的制冷剂为氢碳氟化合物(HFC)类制冷剂，其中，优选非共沸混合制冷剂即例如：R410类，更优选将二氟甲烷(R32)及五氟乙烷(R125)各50％混合的R410A。通过HFC类的非共沸混合制冷剂的使用，提高换热器20的蒸发性能，还有，制冷剂的压力损失也变小。另外，R410类传热性能优异，但运行压力高，因此，压缩机易大型化。因此，也可以使用蒸发性能比R410类稍低、但运行压力也比R410低的R407类作为本发明的制冷剂。
实施例
<实施例1～20(除去实施例9)>
下面，对本发明的实施例进行具体地说明。
首先，实施例1～6、实施例8～20对JISH3300中规定的合金号C1220的磷脱氧铜或合金号C1020的无氧铜，实施例7对Cu-Sn-P(0.65质量％、0.03质量％P、其余部分为Cu的耐热铜合金)实施熔化、铸造、热挤压、冷轧、冷拉加工制作管坯。其次，将上述管坯退火后实施第一减径加工，对减径后的管坯边形成表1、表2表示的内面槽形状的螺旋槽(或平行槽)，边实施第二减径加工，对槽形成后的管坯实施第三减径加工、退火，制作第一管外径(OD1)7mm的试管(U形弯头管用)。另外，用JISH3300中规定的合金号C1220的磷脱氧铜，且利用同样的方法制作第二管外径(OD2)7mm的试管(回弯管用)。
接着，用上述各试管制作图2、图3(a)、(b)所示的翅片管型换热器(单通路型换热器)20。首先，将试管(回弯管用)在其中央部以规定的弯曲间距(Pa)弯曲加工为U字状而制作多个回弯管11。其次，将多根回弯管11插通隔规定的间隔(翅片间距(Pb))并相互平行地配置的多枚翅片21a。而且，将铜管(回弯管11)的外径基准的扩管率为105.5％的量管(bullet)插入回弯管11内，利用缩短式扩管机(tube expander)进行扩管而接合翅片21a和回弯管11。接着，将试管(U形弯头管用)以规定的管脚长度L及间距(P)(参照图1)进行弯曲加工而制作多个U形弯头管1。而且，如图4所示，将邻接的回弯管11的管端部再进行扩管，将带磷铜焊料的环的U形弯头管1安装，边向两者的管内流入用于防氧化的氮气，边利用燃烧器将两者的管加热钎焊(850℃，1分钟)而制作换热器20。另外，换热器20的规格如下。
(换热器20)
外形：长500mm×高250mm×宽25.4mm
(回弯管11)
配置成两列12排(弯曲间距(Pa)21mm，列方向间距(Pc)13.4mm)(扩管前的管脚长度(La)为约535mm)。
(U形弯头管1)
作成管脚长度(L)＝20.0mm、21.2mm、22.5mm、31.4mm、33.0mm
间距(P)＝21.0mm(参照图1)。
(翅片21a)
使用由JISH4000中规定的合金号1N30的铝构成的板材，用树脂包覆板材的表面。另外，翅片21a的厚度作成110μm。而且，将410枚翅片21a以翅片间距(Pb)1.25mm平行配置。
另外，实施例9使用与实施例1同样的试管(回弯管、U形弯头管)，与实施例1同样地制作图7(a)所示的翅片管型换热器(双通路型换热器)20A。另外，制冷剂流路A、B的回弯管11的排数作成两列6排。
<比较例1～5>
如表3所示，比较例1除使用管内面未形成槽的平滑管作为上述试管(U形弯头管)以外，与实施例1同样。比较例2～5除使用槽间距比(P1/P2)及槽截面积比(S1/S2)中至少一方脱离本发明的权利要求范围的内面带槽管以外，与实施例1同样。而且，与实施例1同样地制作换热器(单通路型换热器)20。
用实施例1～20及比较例1～5的换热器基于JIS C 9612测定蒸发性能，表1、表2、表3表示其结果。另外，蒸发性能如下进行记载：测定各换热器的蒸发性能，作成以比较例1为1时的比率。
另外，图8(a)表示测定蒸发性能的测定装置的示意图。如图8(a)所示，测定装置由带恒温恒湿功能的吸引型风洞100、制冷剂供给装置110(参照图8(b))及空调器(未图示)构成。在该吸引型风洞100中，在自空气流入口108流入自空气排出口109排出的空气的流通路径上配置有换热器20(20A)，在该换热器20(20A)的上游侧及下游侧分别配置有空气采样器(air sampler)101、102。温湿度计测箱103、104分别与该空气采样器101、102连结。该温湿度计测箱103、104分别测定由空气采样器101、102抽取的空气的干球温度及湿球温度，由此测定该空气的温度及湿度。另外，在空气采样器102的下游侧设置有抽风机105，将空气向空气排出口109排出。另外，在换热器20(20A)和空气采样器102之间、及空气采样器102和抽风机105之间设置有将通过换热器20(20A)的空气进行整流的整流器106、106。
另外，图8(b)表示制冷剂供给装置110的示意图。在图8(b)中，107为制冷剂配管、111为检视窗、112液体(制冷剂)加热及冷却用换热器、113为干燥器、114为受液(制冷剂)器、115为可熔塞、116为冷凝器、117为分油器、118为压缩机、119为蓄能器、120为蒸发器、121为膨胀阀、122为流量计。而且，通过制冷剂配管107，向装设在吸引型风洞100内的换热器20(20A)的回弯管11(参照图2)的内部供给调节了压力及温度的制冷剂。另外，在换热器20(20A)的入口及出口设置有测定制冷剂的温度及压力的压力计123(温度为相当测定压力的饱和温度)。另外，空调器(未图示)向吸引型风洞100的空气流入口108供给已控制温度及压力的空气。
而且，测定条件如下。
<制冷剂>R22、R410A
<空气侧>干球温度27.0℃、湿球温度19.0℃
换热器的前面风速0.8m/s
<制冷剂侧>蒸发温度(出口基准)7.5℃、入口干度0.2℃、出口过热度5.0℃
[表1]
Figure A200780021377D00241
[表2]
[表3]
Figure A200780021377D00261
由表1、表2、表3的结果确认：实施例1～20的换热器与使用平滑管作为U形弯头管的比较例1的换热器相比，蒸发性能优异。
另外，确认：比较例2的换热器由于槽截面积比(S1/S2)不足下限值，比较例3的换热器由于槽间距比(P1/P2)及槽截面积比(S1/S2)超过上限值，比较例4的换热器由于槽间距比(P1/P2)超过上限值，比较例5的换热器由于槽间距比(P1/P2)不足下限值，因此，与实施例1～20的换热器相比，蒸发性能差。
<实施例21、22>
如表4所示，实施例21除使用由材质Cu-Sn-P(0.65质量％、0.03质量％P、其余部分为Cu的耐热铜合金)构成的第一管壁厚(T1)0.20mm的内面带槽管作为上述试管(U形弯头管)以外，与实施例1同样。
实施例22除使用第一管壁厚(T1)0.34mm的内面带槽管作为上述试管(U形弯头管)以外，与实施例1同样。而且，与实施例1同样地制作换热器(单通路型换热器)。接着，用实施例1、实施例21及实施例22的换热器进行水压的耐压试验。利用布尔登管式压力计测定换热器的U形弯头部(U形弯头管)产生破坏时的压力，换算成耐压强度。表4表示其结果。
[表4]
 
U形弯头管 回弯管 耐压强度
实施例1 材质：C1220管外径(OD1)：7.0mm第一管壁厚(T1)：0.24mm其它槽形状：与表1相同 材质：C1220管外径(OD2)：7.0mm第二管壁厚(T2)：0.24mm其它槽规格：与表1相同  13.0MPa
实施例21 材质：Cu-Sn-P管外径(OD1)：7.0mm第一管壁厚(T1)：0.20mm其它槽形状：与表1相同 材质：C1220管外径(OD2)：7.0mm第二管壁厚(T2)：0.24mm其它槽形状：与表1相同  13.5MPa
实施例22 材质：C1220管外径(OD1)：7.0mm第一管壁厚(T1)：0.34mm其它槽形状：与表1相同 材质：C1220管外径(OD2)：7.0mm第二管壁厚(T2)：0.24mm其它槽形状：与表1相同  13.5MPa
由表4确认，实施例21的换热器即使U形弯头管的第一管壁厚(T1)比实施例1薄，钎焊造成的强度降低也小，因此，与实施例1相比，耐压强度高。另外，在U形弯头管的材质与实施例1相同的实施例22的换热器中，耐压强度与实施例1同等，但U形弯头管的第一管壁厚(T1)为实施例1的1.7倍，材料的用量增加。

Claims (10)

1、一种翅片管型换热器，其具有：并列设置有多个回弯管的回弯部；并列设置有与所述回弯部的各回弯管端部接合的多个U形弯头管的U形弯头部；由以一定间隔在所述回弯管的外表面并列的多个翅片构成的翅片部，并且，向管内供给制冷剂，其特征在于，
具备形成于所述U形弯头管的管内面的第一槽，
所述第一槽的与管轴正交的截面中的第一槽间距(P1)和形成于所述回弯管的管内面的螺旋状的第二槽的与管轴正交的截面中的第二槽间距(P2)的槽间距比(P1/P2)满足0.65～2.2，
并且，所述第一槽的与管轴正交的截面中的每一个槽的第一槽截面积(S1)和所述第二槽的与管轴正交的截面中的每一个槽的第二槽截面积(S2)的槽截面积比(S1/S2)满足0.3～3.6。
2、如权利要求1所述的翅片管型换热器，其特征在于，所述回弯管的第二槽和管轴构成的第二槽导程角(θ2)为15°以上。
3、如权利要求1所述的翅片管型换热器，其特征在于，由所述回弯管及所述U形弯头管构成的制冷剂流路的至少一部分被分支，形成多个制冷剂流路。
4、如权利要求1所述的翅片管型换热器，其特征在于，所述制冷剂为氢碳氟化合物类的非共沸混合制冷剂。
5、一种U形弯头管，其在翅片管型换热器中使用，与具备以一定间隔在外表面并列设置的多个翅片的回弯管的管端接合，并向管内供给制冷剂，其特征在于，
具备形成于所述U形弯头管的管内面的第一槽，
所述第一槽的与管轴正交的截面中的第一槽间距(P1)和形成于所述回弯管的管内面的螺旋状的第二槽的与管轴正交的截面中的第二槽间距(P2)的槽间距比(P1/P2)满足0.65～2.2，
并且，所述第一槽的与管轴正交的截面中的每一个槽的第一槽截面积(S1)和所述第二槽的与管轴正交的截面中的每一个槽的第二槽截面积(S2)的槽截面积比(S1/S2)满足0.3～3.6。
6、如权利要求5所述的U形弯头管，其特征在于，所述第一槽和管轴构成的第一槽导程角(θ1)与所述第二槽和管轴构成的第二槽导程角(θ2)的角度差(θ1—θ2)满足—15°～+15°
并且，所述第一槽的与管轴正交的截面中的第一槽深度(h1)和所述第二槽的与管轴正交的截面中的第二槽深度(h2)的槽深度比(h1/h2)满足0.47～1.5。
7、如权利要求5所述的U形弯头管，其特征在于，所述U形弯头管的管脚长度(L)为间距(P)的1.0～1.5倍。
8、如权利要求5所述的U形弯头管，其特征在于，所述U形弯头管的材质为导热率比所述回弯管的材质低的材质。
9、如权利要求5所述的U形弯头管，其特征在于，所述U形弯头管的材质为比所述回弯管的材质更有耐热性的铜合金。
10、如权利要求5所述的U形弯头管，其特征在于，所述U形弯头管的第一最大内径(ID1)与所述回弯管的第二最大内径(ID2)的关系为(ID1)≥(ID2)。
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