CN106643260A - 一种可定向控制螺纹挤压形变的内螺纹铜管 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及传热管技术领域，公开了一种可定向控制螺纹挤压形变的内螺纹铜管，包括铜管本体，铜管本体的内壁均匀设有呈螺旋分布的齿肋I，齿肋I的横截面呈等腰三角形，每条齿肋I的同一侧腰部设有形变导向缺口槽；形变导向缺口槽的横截面呈V形，形变导向缺口槽由第一侧面、第二侧面构成，第一侧面、第二侧面均位于齿肋I的法线同侧，第一侧面与齿肋I的法线垂直，第二侧面与齿肋I的法线的夹角为5°‑15°。该种铜管与散热片连接，用芯杆插入铜管内孔挤压时，齿肋I会沿着形变导向缺口槽的一侧定向弯曲形成弯曲部，防止齿肋I端部受压而溃缩，同时增强铜管内壁处的冷媒紊流、扰流效果。

Description

一种可定向控制螺纹挤压形变的内螺纹铜管
技术领域
本发明涉及传热管技术领域，尤其涉及一种可定向控制螺纹挤压形变的内螺纹铜管。
背景技术
通常采用铜管作为空调内部的传热管，在传热管技术领域从光管升级到内螺纹铜管，是一大技术革新，极大的提高了空调制冷、制热的性能，目前的内螺纹铜管一般都是单一的螺旋槽或螺旋齿，也有许多文献或专利公开了不同截面形状的螺旋齿，例如有M形、Y形、梯形、半圆形齿，各种形状的齿形都是为了增加热传递表面积。然而传热铜管在实际使用过程中，通常需要与散热器上的散热片配合使用，因此需要将铜管插入散热片上的连接孔中，为了确保铜管与散热片之间的热传递，需要将芯杆插入铜管内孔中进行胀管，从而使得铜管的外壁扩张，使得铜管的外壁与散热片的连接孔内壁完全无间隙贴合，由于铜管的内壁上有螺纹（齿条或齿肋），芯杆挤压内壁时会导致齿肋的顶部受到挤压而溃缩，齿肋的高度会减小，齿肋的表面积会减小，从而会降低热传递表面积；同时齿肋顶部会向两侧不规则延伸，导致介质在铜管内流动的阻力增大。
例如：中国专利授权公告号CN202393281U，授权公告日2012年8月22日，公开了一种内螺纹铜管；又如中国专利授权公告号CN204535508U，授权公告日2015年8月5日，公开了一种适应高粘度冷媒的内螺纹铜管。目前所有的内螺纹传热管均存在内螺纹受到挤压后溃缩的问题，严重影响铜管的热传递效率，提高介质流动阻力。
发明内容
本发明为了克服现有技术中的内螺纹铜管在实际使用过程中内螺纹挤压溃缩的问题，提供了一种可定向控制螺纹挤压形变的内螺纹铜管，该种铜管的内螺纹受到芯杆挤压时能定向变形，不会减小热交换面积，同时还能提高铜管内冷媒的紊流、扰流，增强冷媒与铜管之间的热交换。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种可定向控制螺纹挤压形变的内螺纹铜管，包括铜管本体，所述铜管本体的内壁均匀设有呈螺旋分布的齿肋I，所述齿肋I的横截面呈等腰三角形，每条齿肋I的同一侧腰部设有形变导向缺口槽。铜管穿入散热片的连接孔内，通过芯杆挤压铜管内壁时，铜管本体内壁上的齿肋I会沿着形变导向缺口槽的一侧发生弯曲形成弯曲部，达到定向控制形变的效果，防止齿肋I的端部受到径向压力而溃缩，齿肋I定向形变后不但不会减小热交换面积，而且齿肋I的倾斜会在铜管本体内壁构建出更加复杂的构造，会进一步促进冷媒在齿肋I处发生的紊流、扰流，增强冷媒气相、液相之间的热交换，同时增强冷媒与铜管本体之间的热交换。
作为优选，所述形变导向缺口槽的横截面呈V形，形变导向缺口槽由第一侧面、第二侧面构成，第一侧面、第二侧面均位于齿肋I的法线同侧，所述第一侧面与齿肋I的法线垂直，所述第二侧面与齿肋I的法线的夹角为5°-15°。形变导向缺口槽的该种布置确保齿肋I的齿顶受压时能稳定的定向弯曲形变，同时又能保证齿肋I的齿度处的支撑强度。
作为优选，所述的第一侧面与第二侧面之间通过圆弧过度连接。圆弧过度能防止齿肋I弯折时第一侧面、第二侧面连接处发生断裂。
作为优选，任意相邻两条齿肋I之间均设有齿肋II，所述齿肋II的齿高小于齿肋I的齿高。芯杆伸入铜管本体内后，由于齿肋I的高度比齿肋II高，因此齿肋I的齿顶受压、弯折，当齿肋I的齿顶高度与齿肋II的高度一致时，齿肋II的顶部承受芯杆的压力，从而防止齿肋I继续弯曲，因此齿肋II用于限定齿肋I的最大形变量。
作为优选，所述第一侧面距离铜管本体内壁的高度与齿肋I的齿高之比为0.45-0.65，任意相邻两条齿肋I之间均设有齿肋II，所述齿肋II的齿高介于第一侧面与齿肋I的齿顶之间。
作为优选，所述齿肋II的齿高与齿肋I齿高之比为0.75-0.85。
作为优选，所述的齿肋II的横截面呈三角形，齿肋II在其朝向形变导向缺口槽的一侧的顶部设有形变导向缺口。当齿肋I的齿顶受到芯杆作用下弯曲到与齿肋II的齿顶高相同时，芯杆继续挤压齿肋II，此时齿肋II上的形变导向缺口使得齿肋II的齿顶向同一侧定向弯区，从而防止齿肋II的齿顶溃缩。
作为优选，所述第一侧面的边缘处设有横截面呈半圆形的支撑凸条。支撑凸条一方面能进一步增加第一侧面的表面积；另一方面，铜管制成冷却盘管，冷却盘管通常呈螺旋状或者呈蛇形，这样就导致铜管多处需要弯折，弯折处的齿肋I的弯曲部会受到拉力或压力作用，容易导致齿肋I进一步弯折，支撑凸条能对齿肋I的弯折部进行支撑，防止齿肋I上的弯曲部与第一侧面贴合而减小热传递面积。
作为优选，所述第一侧面的边缘处设有横截面呈半圆形的支撑凸条，所述支撑凸条的顶部距离铜管本体的内壁距离小于齿肋II的齿高。
因此，本发明具有如下有益效果：（1）铜管本体内的齿肋I受到芯杆挤压时能定向变形，不会减小热交换面积；（2）齿肋I的定向形变能进一步提高铜管内冷媒的紊流、扰流，增强冷媒与铜管本体之间的热交换；（3）铜管本体使用过程中弯折时，支撑凸条能对弯折处的齿肋I的弯曲部进行支撑，防止齿肋I的弯曲部完全塌陷。
附图说明
图1为施例1的结构示意图。
图2为图1中A处局部放大示意图。
图3为实施例2的结构示意图。
图4为图3中B处局部放大示意图。
图5为实施例3的结构示意图。
图6为图5中C处局部放大示意图。
图7为实施例3中受到芯杆挤压后的局部状态示意图。
图中：铜管本体1、齿肋I2、形变导向缺口槽3、法线4、齿肋II5、第一侧面30、第二侧面31、支撑凸条32、形变导向缺口50。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
实施例1：如图1所示的一种可定向控制螺纹挤压形变的内螺纹铜管，包括铜管本体1，铜管本体1的内壁均匀设有呈螺旋分布的齿肋I2，齿肋I的横截面呈等腰三角形，每条齿肋I的同一侧腰部设有形变导向缺口槽3；
如图2所示，形变导向缺口槽3的横截面呈V形，形变导向缺口槽由第一侧面30、第二侧面31构成，第一侧面、第二侧面均位于齿肋I的法线4同侧，第一侧面与齿肋I的法线垂直，第二侧面与齿肋I的法线的夹角为5°；第一侧面与第二侧面之间通过圆弧过度连接。
本实施例中的铜管制成换热器使用时，铜管穿入散热片的连接孔内，通过芯杆挤压铜管内壁，使得铜管外壁与连接孔的内壁紧密贴合，芯杆挤压过程中，铜管本体内壁上的齿肋I会沿着形变导向缺口槽的一侧发生弯曲形成弯曲部，达到定向控制形变的效果，防止齿肋I的端部受到径向压力而溃缩，齿肋I定向形变后不但不会减小热交换面积，而且齿肋I的倾斜会在铜管本体内壁构建出更加复杂的构造，会进一步冷媒在齿肋I处发生的紊流、扰流，增强冷媒气相、液相之间的热交换，同时增强冷媒与铜管本体之间的热交换。
实施例2：如图3所示的一种可定向控制螺纹挤压形变的内螺纹铜管，包括铜管本体1，铜管本体1的内壁均匀设有呈螺旋分布的齿肋I2，齿肋I的横截面呈等腰三角形，每条齿肋I的同一侧腰部设有形变导向缺口槽3；任意相邻两条齿肋I2之间均设有齿肋II5，齿肋II的齿高小于齿肋I的齿高。
如图4所示，形变导向缺口槽3的横截面呈V形，形变导向缺口槽由第一侧面30、第二侧面31构成，第一侧面、第二侧面均位于齿肋I的法线4同侧，第一侧面与齿肋I的法线垂直，第二侧面与齿肋I的法线的夹角为15°；第一侧面与第二侧面之间通过圆弧过度连接；第一侧面距离铜管本体内壁的高度与齿肋I的齿高之比为0.45，齿肋II的齿高介于第一侧面与齿肋I的齿顶之间，齿肋II的齿高与齿肋I齿高之比为0.75。
本实施例中，齿肋I上的弯曲部的最大形变量受到齿肋II的限制，防止齿肋I过度弯曲。
实施例3：如图5所示的一种可定向控制螺纹挤压形变的内螺纹铜管，包括铜管本体1，铜管本体1的内壁均匀设有呈螺旋分布的齿肋I2，齿肋I的横截面呈等腰三角形，每条齿肋I的同一侧腰部设有形变导向缺口槽3；任意相邻两条齿肋I2之间均设有齿肋II5，齿肋II的齿高小于齿肋I的齿高。
如图6所示，形变导向缺口槽3的横截面呈V形，形变导向缺口槽由第一侧面30、第二侧面31构成，第一侧面、第二侧面均位于齿肋I的法线4同侧，第一侧面与齿肋I的法线垂直，第二侧面与齿肋I的法线的夹角为10°；第一侧面与第二侧面之间通过圆弧过度连接；第一侧面距离铜管本体内壁的高度与齿肋I的齿高之比为0.65，齿肋II的齿高介于第一侧面与齿肋I的齿顶之间，齿肋II的齿高与齿肋I齿高之比为0.85；第一侧面30的边缘处设有横截面呈半圆形的支撑凸条32，支撑凸条32的顶部距离铜管本体的内壁距离小于齿肋II的齿高；齿肋II5的横截面呈三角形，齿肋II在其朝向形变导向缺口槽的一侧的顶部设有形变导向缺口50。
本实施例中，如图7所示，当铜管本体的内壁受到芯杆挤压时，齿肋I发生定向形变；如果芯杆外径较大，则挤压时齿肋II也会同步定向形变；当铜管本体弯折时，支撑凸条32用于支撑齿肋I的弯曲部，防止齿肋I的弯曲部完全塌陷而导致热传递面积减小。

Claims (9)

1.一种可定向控制螺纹挤压形变的内螺纹铜管，包括铜管本体，其特征是，所述铜管本体的内壁均匀设有呈螺旋分布的齿肋I，所述齿肋I的横截面呈等腰三角形，每条齿肋I的同一侧腰部设有形变导向缺口槽。
2.根据权利要求1所述的一种可定向控制螺纹挤压形变的内螺纹铜管，其特征是，所述形变导向缺口槽的横截面呈V形，形变导向缺口槽由第一侧面、第二侧面构成，第一侧面、第二侧面均位于齿肋I的法线同侧，所述第一侧面与齿肋I的法线垂直，所述第二侧面与齿肋I的法线的夹角为5°-15°。
3.根据权利要求1所述的一种可定向控制螺纹挤压形变的内螺纹铜管，其特征是，所述的第一侧面与第二侧面之间通过圆弧过度连接。
4.根据权利要求1所述的一种可定向控制螺纹挤压形变的内螺纹铜管，其特征是，任意相邻两条齿肋I之间均设有齿肋II，所述齿肋II的齿高小于齿肋I的齿高。
5.根据权利要求2所述的一种可定向控制螺纹挤压形变的内螺纹铜管，其特征是，所述第一侧面距离铜管本体内壁的高度与齿肋I的齿高之比为0.45-0.65，任意相邻两条齿肋I之间均设有齿肋II，所述齿肋II的齿高介于第一侧面与齿肋I的齿顶之间。
6.根据权利要求5所述的一种可定向控制螺纹挤压形变的内螺纹铜管，其特征是，所述齿肋II的齿高与齿肋I齿高之比为0.75-0.85。
7.根据权利要求5所述的一种可定向控制螺纹挤压形变的内螺纹铜管，其特征是，所述的齿肋II的横截面呈三角形，齿肋II在其朝向形变导向缺口槽的一侧的顶部设有形变导向缺口。
8.根据权利要求2或3所述的一种可定向控制螺纹挤压形变的内螺纹铜管，其特征是，所述第一侧面的边缘处设有横截面呈半圆形的支撑凸条。
9.根据权利要求5所述的一种可定向控制螺纹挤压形变的内螺纹铜管，其特征是，所述第一侧面的边缘处设有横截面呈半圆形的支撑凸条，所述支撑凸条的顶部距离铜管本体的内壁距离小于齿肋II的齿高。
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