CN111023883A - 换热效率高的换热管及换热器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种换热效率高的换热管及换热器。换热管包括管体，所述管体的外表面上设置有多个第一齿状结构和多个第二齿状结构，所有所述第一齿状结构构成第一螺旋环形，所有所述第二齿状结构构成第二螺旋环形，所述第一螺旋环形和所述第二螺旋环形相互平行，且所述第一螺旋环形和述第二螺旋环形沿所述管体的轴线方向间隔设置。本发明提供的换热效率高的换热管及换热器，在外表面设置两种形状和高度均不相同的齿状结构，从而在换热管的外表面上形成螺旋流道，形成扰流作用，加强流体在换热管外侧的湍流作用，从而提高换热效率，同时第二流体通道能够使流体更加快速的通过第一流体通道，有效的减小压降，进一步提高换热管的换热效率。
Description
技术领域
本发明涉及换热结构技术领域，特别是一种换热效率高的换热管及换热器。
背景技术
干式蒸发器因调节性能好，回油简单，制冷剂用量小等优点而广泛应用于制冷行业，但由于其固有的传热效率低这一问题，限制了相应产品的开发。针对这一问题，目前主要采用对换热管管内结构进行强化传热的改变，如在内壁面开槽，添加各种翅片等，仍然存在换热效率低的问题。
发明内容
为了解决现有技术中换热管结构的换热效率低的技术问题，而提供一种在外表面设置两种形状和高度均不同的齿并呈螺旋排布的换热效率高的换热管及换热器。
一种换热管，包括管体，所述管体的外表面上设置有多个第一齿状结构和多个第二齿状结构，所有所述第一齿状结构构成第一螺旋环形，所有所述第二齿状结构构成第二螺旋环形，所述第一螺旋环形和所述第二螺旋环形相互平行，且所述第一螺旋环形和述第二螺旋环形沿所述管体的轴线方向间隔设置。
所述第一螺旋环形和所述第二螺旋环形之间形成第一流体通道。
在所述第一螺旋环形中，相邻的两个所述第一齿状结构之间具有第一间距，在所述第二螺旋环形中，相邻的两个所述第二齿状结构之间具有第二间距，所有所述第一间距和所有所述第二间距对应连通形成多条第二流体通道。
每一所述第二流体通道以所述管体的轴线为轴线呈螺旋形状。
所述第一螺旋环形的螺旋角的角度范围为45°-85°。
所述第一齿状结构远离所述管体的端部和/或所述第二齿状结构远离所述管体的端部形成尖角。
所述第一齿状结构的高度大于所述第二齿状结构的高度。
所述管体的内表面上设置有螺纹槽，所述螺纹槽的轴线与所述管体的轴线共线。
所述螺纹槽的螺旋方向与所述第一螺旋环形的螺旋方向相同。
所述螺纹槽的截面为梯形。
所述第一流体通道的宽度范围为0.1mm-0.6mm。
所述第一齿形结构的高度范围为0.6mm-1.5mm，所述第一齿形结构与所述管体接触的端部宽度范围为0.1mm-0.5mm。
所述第二齿形结构的高度范围为0.3mm-0.75mm，所述第二齿形结构与所述管体接触的端部宽度范围为0.1mm-0.5mm。
所述第一齿状结构的形状为四棱锥，所述第二齿状结构的形状为三棱柱。
一种换热器，包括上述的换热管。
本发明提供的换热效率高的换热管及换热器，在外表面设置两种形状和高度均不相同的齿状结构，从而在换热管的外表面上形成螺旋流道，形成扰流作用，加强流体在换热管外侧的湍流作用，从而提高换热效率，同时第二流体通道能够使流体更加快速的通过第一流体通道，有效的减小压降，进一步提高换热管的换热效率。
附图说明
图1为本发明提供的换热效率高的换热管及换热器的实施例的换热管的结构示意图；
图2为本发明提供的换热效率高的换热管及换热器的实施例的换热管的局部示意图；
图3为本发明提供的换热效率高的换热管及换热器的实施例的换热管的剖视图；
图中：
1、管体；2、第一齿状结构；3、第二齿状结构；4、第一流体通道；5、第二流体通道；6、螺纹槽。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图3所示的换热管，包括管体1，所述管体1的外表面上设置有多个第一齿状结构2和多个第二齿状结构3，所有所述第一齿状结构2构成第一螺旋环形，所有所述第二齿状结构3构成第二螺旋环形，所述第一螺旋环形和所述第二螺旋环形相互平行，且所述第一螺旋环形和述第二螺旋环形沿所述管体1的轴线方向间隔设置，其中第一齿状结构2和第二齿状结构3的形状不同，从而利用第一齿状结构2和第二齿状结构3将流经管体1外表面的流体进行不同程度的切割分流，能够在管体1的外表面上形成类似波浪形状，在增加换热面积的同时进行一定程度的扰流，同时通过形成第一螺旋环形和第二螺旋环形使部分流体能够呈螺旋流动，加大了流体的湍流强度，从而增加换热效率。
所述第一螺旋环形和所述第二螺旋环形之间形成第一流体通道4，利用第一流体通道4迫使部分流体进行螺旋流动，强制加大湍流强度，从而增加换热效率。
在所述第一螺旋环形中，相邻的两个所述第一齿状结构2之间具有第一间距，在所述第二螺旋环形中，相邻的两个所述第二齿状结构3之间具有第二间距，所有所述第一间距和所有所述第二间距对应连通形成多条第二流体通道5，也即沿管体1的轴线的大致方向上形成第二流体通道5，第二流体通道5的端部处于管体1的端部，使得流体能够从管体1的端部流入第一齿状结构2和第二齿状结构3之间，最大限度的增加第一螺旋环形和第二螺旋环形的作用，从而增加换热效果。
每一所述第二流体通道5以所述管体1的轴线为轴线呈螺旋形状，进一步形成湍流，增加换热效率。
如图3所示，所述第一螺旋环形的螺旋角α的角度范围为45°-85°，优选为70°，也即第一螺旋环形的任意一点的切线与管体1的轴线所呈的夹角角度范围为45°-85°，使第一齿状结构2和第二齿状结构3在换热管的外表面上形成一定程度的阻力，从而有效的对流体进行分流和扰流，增加换热效果。
所述第一齿状结构2远离所述管体1的端部和/或所述第二齿状结构3远离所述管体1的端部形成尖角，利用尖角的尖锐度对流体进行一定程度的破流，破坏流体边界层，进一步提高换热效率。
所述第一齿状结构2的高度大于所述第二齿状结构3的高度，从而形成波浪形结构，加大扰流效果。
所述管体1的内表面上设置有螺纹槽6，所述螺纹槽6的轴线与所述管体1的轴线共线，使得在换热管内部流动的流体与换热管外部的流体进行可靠换热，增加换热效率。
所述螺纹槽6的螺旋方向与所述第一螺旋环形的螺旋方向相同，从而使进入第一流体通道4内的流体与螺纹槽6内的流体充分接触，增加换热效果。
所述螺纹槽6的截面为梯形。
所述第一流体通道4的宽度范围为0.1mm-0.6mm，优选为0.24mm。
所述第一齿形结构的高度范围为0.6mm-1.5mm，所述第一齿形结构与所述管体1接触的端部宽度范围为0.1mm-0.5mm，其中宽度是指沿所述管体1轴线方向上的尺寸，优选的数值为：高度1mm，宽度0.26mm。
所述第二齿形结构的高度范围为0.3mm-0.75mm，所述第二齿形结构与所述管体1接触的端部宽度范围为0.1mm-0.5mm，其中优选的数值为：高度0.5mm，宽度0.26mm。
所述第一齿状结构2的形状为四棱锥，所述第二齿状结构3的形状为三棱柱，具体形状根据实际需求进行确定，只需要保证第一齿状结构2和第二齿状结构3的形状不同，高度不同即可。
一种换热器，包括上述的换热管。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (15)
1.一种换热管，其特征在于：包括管体(1)，所述管体(1)的外表面上设置有多个第一齿状结构(2)和多个第二齿状结构(3)，所有所述第一齿状结构(2)构成第一螺旋环形，所有所述第二齿状结构(3)构成第二螺旋环形，所述第一螺旋环形和所述第二螺旋环形相互平行，且所述第一螺旋环形和述第二螺旋环形沿所述管体(1)的轴线方向间隔设置。
2.根据权利要求1所述的换热管，其特征在于：所述第一螺旋环形和所述第二螺旋环形之间形成第一流体通道(4)。
3.根据权利要求1所述的换热管，其特征在于：在所述第一螺旋环形中，相邻的两个所述第一齿状结构(2)之间具有第一间距，在所述第二螺旋环形中，相邻的两个所述第二齿状结构(3)之间具有第二间距，所有所述第一间距和所有所述第二间距对应连通形成多条第二流体通道(5)。
4.根据权利要求3所述的换热管，其特征在于：每一所述第二流体通道(5)以所述管体(1)的轴线为轴线呈螺旋形状。
5.根据权利要求4所述的换热管，其特征在于：所述第一螺旋环形的螺旋角的角度范围为45°-85°。
6.根据权利要求1所述的换热管，其特征在于：所述第一齿状结构(2)远离所述管体(1)的端部和/或所述第二齿状结构(3)远离所述管体(1)的端部形成尖角。
7.根据权利要求1所述的换热管，其特征在于：所述第一齿状结构(2)的高度大于所述第二齿状结构(3)的高度。
8.根据权利要求1所述的换热管，其特征在于：所述管体(1)的内表面上设置有螺纹槽(6)，所述螺纹槽(6)的轴线与所述管体(1)的轴线共线。
9.根据权利要求8所述的换热管，其特征在于：所述螺纹槽(6)的螺旋方向与所述第一螺旋环形的螺旋方向相同。
10.根据权利要求8所述的换热管，其特征在于：所述螺纹槽(6)的截面为梯形。
11.根据权利要求2所述的换热管，其特征在于：所述第一流体通道(4)的宽度范围为0.1mm-0.6mm。
12.根据权利要求1所述的换热管，其特征在于：所述第一齿形结构的高度范围为0.6mm-1.5mm，所述第一齿形结构与所述管体(1)接触的端部宽度范围为0.1mm-0.5mm。
13.根据权利要求1所述的换热管，其特征在于：所述第二齿形结构的高度范围为0.3mm-0.75mm，所述第二齿形结构与所述管体(1)接触的端部宽度范围为0.1mm-0.5mm。
14.根据权利要求1所述的换热管，其特征在于：所述第一齿状结构(2)的形状为四棱锥，所述第二齿状结构(3)的形状为三棱柱。
15.一种换热器，其特征在于：包括权利要求1至14中任一项所述的换热管。
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| CN201911348464.0A CN111023883A (zh) | 2019-12-24 | 2019-12-24 | 换热效率高的换热管及换热器 |
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| CN201911348464.0A CN111023883A (zh) | 2019-12-24 | 2019-12-24 | 换热效率高的换热管及换热器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112066445A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-11 | 东北石油大学 | 一种利用废弃油井结合热泵开采地热的采暖系统 |
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2019
- 2019-12-24 CN CN201911348464.0A patent/CN111023883A/zh active Pending
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| CN112066445A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-11 | 东北石油大学 | 一种利用废弃油井结合热泵开采地热的采暖系统 |
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