CN111750726A - 换热管及空调器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种换热管及空调器。该换热管包括管体和设置在管体的外侧上的翅片。翅片的顶部形成有纵向齿结构，翅片的侧部形成有横向齿结构。在相邻的两个翅片之间，两个翅片上的横向齿结构在竖直方向上交错设置形成曲折的蒸发空腔。由于该换热管拥有曲折的蒸发空腔，相对于可以形成多个小的蒸发腔室，相比于现有换热管能够提供更多汽化核心，从而产生更多的气泡，同时气泡在排出过程中由于曲折的蒸发空腔的半封闭性，使得腔内冷媒受到强烈的扰流作用，该换热管由于交错设置的横向齿结构，导致翅片根部气泡在排出过程中不断变化路径，进一步增强了扰流作用，提高蒸发效率。

Description

换热管及空调器

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种换热管及空调器。

背景技术

热泵机组因其供热制冷兼备，拥有更为舒适的用户体验，正逐渐得到推广使用。由于热泵机组这一换热模式的特殊要求，机组所需换热管必须具备蒸发与冷凝功效。而对于现有换热管而言，由于蒸发与冷凝换热原理的不同，导致两种管型结构存在较大差异。蒸发管遵循“成核理论”，偏向于加工出各种凹槽或各种微封闭的蒸发腔；而冷凝管常根据“Gregorig”效应，偏向于加工出各种尖锐的翅片，以便减小冷媒流体的液膜厚度。

目前热泵机组常用换热管主要借鉴于干式蒸发管与满液式蒸发管，其无法实现高效的蒸发与冷凝。如若采用蒸发外翅与冷凝外翅相邻分布的翅型结构，虽然可以满足蒸发冷凝兼备的功能，但降低了每种外翅的分布密度，即无论在进行蒸发还是冷凝时，一半左右的外翅换热效率低，同时由于需要两种不同外翅结构，进一步增加了加工难度与成本。

因此，现有技术中的换热管存在无法满足高效蒸发的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种换热管及空调器，以解决现有技术中换热管存在的无法满足高效蒸发的技术问题。

本申请实施方式提供了一种换热管，包括管体和设置在管体的外侧上的翅片，翅片的侧部形成有横向齿结构，在相邻的两个翅片之间，两个翅片上的横向齿结构在竖直方向上交错设置形成曲折的蒸发空腔。

在一个实施方式中，蒸发空腔包括至少两个相连通的蒸发腔室。

在一个实施方式中，翅片的顶部形成有纵向齿结构。

在一个实施方式中，纵向齿结构上开设有凹槽。

在一个实施方式中，凹槽为多个，多个凹槽在纵向齿结构上均匀分布。

在一个实施方式中，纵向齿结构的横截面宽度由齿根到齿顶逐渐缩小。

在一个实施方式中，横向齿结构的横截面宽度由齿根到齿顶逐渐缩小。

在一个实施方式中，横向齿结构的顶面相对于水平面朝下倾斜或者朝下弯曲。

在一个实施方式中，横向齿结构的底面相对于水平面平行或者朝下倾斜或者朝下弯曲。

在一个实施方式中，翅片的两侧与管体相垂直或者与管体呈钝角倾斜。

在一个实施方式中，管体的内侧形成有螺旋齿结构。

本申请还提供了一种空调器，包括换热管，换热管为上述的换热管。

在上述实施例中，同时设置纵向齿结构和横向齿结构极大的增加了换热面积，有助于提高换热效率。当该换热管作为蒸发管时，由于该换热管拥有曲折的蒸发空腔，相对于可以形成多个小的蒸发腔室，相比于现有换热管能够提供更多汽化核心，从而产生更多的气泡，同时气泡在排出过程中由于曲折的蒸发空腔的半封闭性，使得腔内冷媒受到强烈的扰流作用，该换热管由于交错设置的横向齿结构，导致翅片根部气泡在排出过程中不断变化路径，进一步增强了扰流作用，提高蒸发效率；当该换热管作为冷凝管时，冷媒气体冷凝为液体，此时纵向齿结构顶部结构能刺破液膜，使得冷媒液滴快速向齿底部滴落，提高了冷凝效率。这样一来，本发明的换热管就能满足高效蒸发与冷凝的要求。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明换热管的实施例一的局部结构示意图；

图2是图1的换热管的剖视结构示意图；

图3是根据本发明换热管的实施例二的局部剖视结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

为了解决现有技术中换热管存在的无法满足高效蒸发与冷凝的技术问题，在本发明的技术方案中，通过对管体10的外侧上的翅片20进行设计来提升换热管的换热效率。

图1和图2示出了本发明的换热管的实施例一，该换热管包括管体10和设置在管体10的外侧上的翅片20，翅片20的侧部形成有横向齿结构40。在相邻的两个翅片20之间，两个翅片20上的横向齿结构40在竖直方向上交错设置形成曲折的蒸发空腔a。

应用本发明的技术方案，横向齿结构40极大的增加了换热面积，有助于提高换热效率。当该换热管作为蒸发管时，由于该换热管拥有曲折的蒸发空腔a，相对于可以形成多个小的蒸发腔室，相比于现有换热管能够提供更多汽化核心，从而产生更多的气泡，同时气泡在排出过程中由于曲折的蒸发空腔a的半封闭性，使得腔内冷媒受到强烈的扰流作用，该换热管由于交错设置的横向齿结构40，导致翅片20根部气泡在排出过程中不断变化路径，进一步增强了扰流作用，提高蒸发效率。

如图2所示，蒸发空腔a包括至少两个相连通的蒸发腔室，蒸发腔室a1和蒸发腔室a2。作为其他可选的实施方式，曲折的蒸发空腔a也可以包括更多个相连通的蒸发腔室。

更为优选的，翅片20的顶部形成有纵向齿结构30，当该换热管作为冷凝管时，冷媒气体冷凝为液体，此时纵向齿结构30顶部结构能刺破液膜，使得冷媒液滴快速向齿底部滴落，提高了冷凝效率。这样一来，本发明的换热管就能满足高效蒸发与冷凝的要求。

作为一种更为优选的实施方式，如图1所示，在实施例一的技术方案中，纵向齿结构30上开设有凹槽31。凹槽31能够增大对流体的引流作用，将流体有效地引入蒸发空腔a中。更为优选的，凹槽31为多个，多个凹槽31在纵向齿结构30上均匀分布。

如图2所示，在实施例一的技术方案中，纵向齿结构30的横截面宽度由齿根到齿顶逐渐缩小。这样一来，可以在纵向齿结构30的顶部形成尖锐结构，通过该尖锐结构能刺破液膜，有助于冷媒液滴滴落。

更为优选的，横向齿结构40的横截面宽度由齿根到齿顶逐渐缩小。这样，也可以在横向齿结构40的顶部形成尖锐结构，也有利于刺破液膜。

如图2所示，在实施例一的技术方案中，横向齿结构40的顶面相对于水平面朝下倾斜，横向齿结构40的底面相对于水平面平行。这样可以在保证换热面积增大的同时，避免液体堆积在横向齿结构40上，有助于引导冷媒液滴滴落。在实施例一的技术方案中，横向齿结构40的顶面相对于水平面的倾斜角度为β，β大于0。

作为其他的可选的实施方式，横向齿结构40的顶面也可以相对于水平面朝下弯曲，即横向齿结构40的顶面为曲面。

如图2所示，在实施例一的技术方案中，翅片20的两侧与管体10相垂直。

需要说明的是，本发明还提供了一种实施例二，实施例二的技术方案和实施例一的技术方案的区别在于，翅片20、纵向齿结构30以及横向齿结构40的形状稍有不同，如图3所示，在实施例二的技术方案中，横向齿结构40的顶面相对于水平面朝下倾斜，横向齿结构40的底面相对于水平面朝下倾斜。作为其他的可选的实施方式，横向齿结构40的底面相对于水平面朝下弯曲也是可行，即横向齿结构40的底面为曲面。

如图3所示，在实施例二的技术方案中，翅片20的两侧与管体10呈钝角倾斜。这样，可以使得翅片20的齿底面积相对较大，滴落到此处的液体瞬间延展开来，进一步降低了液膜厚度，同时快速排干冷媒液滴，使得冷凝过程一直高效进行。

在上述的实施例一和实施例二的技术方案中，管体10的内侧形成有螺旋齿结构50。可选的，螺旋齿结构50沿管体10的内侧的管轴向螺旋分布。可选的，翅片20沿管体10的外侧的管轴向螺旋分布。

在上述的实施例一和实施例二的技术方案中，换热管的各个部件的参数可参考下列内容：

翅片20与管轴向夹角α为30°-85°，优选值为70°；

相邻两个翅片20之间的间距L2为0.3mm-1.2mm，优选值为0.6mm；

翅片20的纵向齿结构30高度h4为0.8mm-1.5mm，优选值为1.2mm；

翅片20的横向齿结构40倾斜角度β为0°-60°，优选值为30°；

翅片20底部的横向齿结构40高度h1为0.2mm-0.6mm，优选值为0.4mm；

翅片20中部的横向齿结构40高度h2为0.3mm-0.7mm,优选值为0.6mm；

翅片20顶部的横向齿结构40高度h3为0.5mm-1.2mm,优选值为0.9mm；

翅片20的横向齿结构40长度L1为0.1mm-0.7mm,优选值为0.4mm；

需要说明的是，在保证翅片20采用尖锐的结构以及相邻两齿之间形成有效的蒸发腔体的前提下，可以对翅片20齿形状，横向齿结构40数量进行灵活组合，以寻求有利于换热的最佳结构形式。

在本发明的技术方案中，上述的换热管采用专业的机床进行加工，其中管体10的内外均可一体化成型，对于翅片20而言，先在管体10的外表面上加工出螺旋翅片，接着利用滚压刀具加工出横向齿结构40，同时在螺旋翅片顶部滚压出凹槽31。由于此换热管翅片20的结构简单，加工较为方便，同时在整个加工过程中，未浪费任何换热管材料，既保证了成本不增加，也进一步增大了换热管强度以及换热面积。

本发明还提供了一种空调器，该空调器包括上述的换热管，采用上述的换热管，可以提高空调器的蒸发效率和冷凝效率，进而提高空调器的换热效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种换热管，包括管体(10)和设置在所述管体(10)的外侧上的翅片(20)，其特征在于，所述翅片(20)的侧部形成有横向齿结构(40)，在相邻的两个翅片(20)之间，所述两个翅片(20)上的横向齿结构(40)在竖直方向上交错设置形成曲折的蒸发空腔(a)。

2.根据权利要求1所述的换热管，其特征在于，所述蒸发空腔(a)包括至少两个相连通的蒸发腔室。

3.根据权利要求1所述的换热管，其特征在于，所述翅片(20)的顶部形成有纵向齿结构(30)。

4.根据权利要求3所述的换热管，其特征在于，所述纵向齿结构(30)上开设有凹槽(31)。

5.根据权利要求4所述的换热管，其特征在于，所述凹槽(31)为多个，多个所述凹槽(31)在所述纵向齿结构(30)上均匀分布。

6.根据权利要求3所述的换热管，其特征在于，所述纵向齿结构(30)的横截面宽度由齿根到齿顶逐渐缩小。

7.根据权利要求1所述的换热管，其特征在于，所述横向齿结构(40)的横截面宽度由齿根到齿顶逐渐缩小。

8.根据权利要求1所述的换热管，其特征在于，所述横向齿结构(40)的顶面相对于水平面朝下倾斜或者朝下弯曲。

9.根据权利要求8所述的换热管，其特征在于，所述横向齿结构(40)的底面相对于水平面平行或者朝下倾斜或者朝下弯曲。

10.根据权利要求1所述的换热管，其特征在于，所述翅片(20)的两侧与所述管体(10)相垂直或者与所述管体(10)呈钝角倾斜。

11.根据权利要求1所述的换热管，其特征在于，所述管体(10)的内侧形成有螺旋齿结构(50)。

12.一种空调器，包括换热管，其特征在于，所述换热管为权利要求1至11中任一项所述的换热管。

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