CN201155937Y - 一种金属扁管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种金属扁管，沿管的长度方向有多个腔体，每个腔体在管的两端面处开口，所述腔体的横截面为圆形、长圆形或椭圆形，腔体内有凸起的齿。该金属扁管与现有技术相比，传热面积大，整体的热传导性提高，从而在单位时间内相同换热量要求的情况下，使用较少的金属扁管就可以达到要求，为空调用换热器的轻量化和小型化提供了便利。
Description
技术领域
本实用新型涉及换热器用金属管领域，尤其涉及一种空调换热器用金属扁管。该金属扁管换热面积大，内部流体流动均匀，具有优异的热传导性。
背景技术
空调换热器包括蒸发器和冷凝器。广泛应用于中小型氟里昂制冷和空调装置的空气冷却式蒸发器和冷凝器，多采用金属扁管来作为主要的换热元件即传热管。因为铜的换热效果好、易于加工，所以换热元件主要采用的铜材料来制作，铜的使用比较广泛。利用铜作为基材来生产换热器时，相对于铝来说成本较高，而且铜材料自身密度大，很难加工成为轻量化和小型化的产品。
因此，价格比较低廉的铝及铝合金传热管应运而生，而对于现有的一些铝合金传热管，使用光滑内面铝管由于换热量有限，对制冷设备本身的整机能效有较大的负面影响。现有的空调用扁管内部多为光滑的空腔，传热效果一般。
目前，空调用换热器朝着高效化、小型化方向发展。市场现在迫切需要能减小空调换热器体积，高效传热的金属管。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了提供一种能够强化传热的金属扁管。
为了达到以上目的，本实用新型提供以下的技术方案：
一种金属扁管，沿管的长度方向有多个腔体，每个腔体在管的两端面处开口，所述腔体的横截面为圆形、长圆形或椭圆形，其特征在于：腔体内有凸起的齿。
设计人认为，现有技术中，空调换热器用金属扁管内部多为光滑的腔体，传热面积小，而且制冷剂在腔体内部流动过程中形成的紊流度小，腔体中部制冷剂和靠近金属扁管的制冷剂的热交换效果不理想。在腔体内设置凸起的齿以后，制冷剂在扁管内流动的过程中，可以增加制冷剂与金属扁管的接触面积，增加换热量；另外，由于管内齿的存在，管内制冷剂在金属扁管内易形成紊流，使得腔体中部制冷剂和靠近金属扁管的制冷剂在不断的对流，增加了制冷剂之间的热交换，使得更为有效的利用制冷剂，提高热传导率。
设置多个腔体有利于降低腔体中部制冷剂和靠近金属扁管的制冷剂的流速差，以使得制冷剂各个部位流速均匀一致。本实用新型所述的多个腔体指的是两个或者两个以上的腔体。
上述的金属扁管，在金属扁管的横截面上，所述的多个腔体在金属扁管的宽度方向上可以排成一行或者两行。
本实用新型所述的金属扁管的长度方向，是金属扁管在尺寸上最长的方向，在此金属扁管用于流动制冷剂时，制冷剂的流动方向和金属扁管的长度方向一致；宽度方向是在金属扁管的横截面上金属扁管尺寸较大的方向，厚度方向是在金属扁管的横截面上金属扁管尺寸较小的方向。
上述的金属扁管，可以选择：管宽为5～40毫米，厚为0.4～5毫米，宽度和厚度的比值大于3。
上述的金属扁管，所述的腔体可以为2～40个。
随着腔体个数的增加，一方面可以使得制冷剂与金属扁管的接触面积变大，促进制冷剂与金属扁管的热交换；一方面可以使得节省材料，节约成本。但是腔体的个数要根据扁管的尺寸、腔体的大小来确定，并不是越多越好，如果腔体的个数太多，那么金属扁管的成型加工难度将随之增加，所以还要考虑工艺可行性的影响，另外还要考虑加工成本费用。因为在不同的使用场合有不同的传热要求，所以可以根据需要设置适当的腔体数量。
上述的金属扁管，所述的腔体中，每个腔体内的凸起的齿可以为1～60条。
腔体内凸起的齿的形状可以为多种，可以为半圆形、扇形、矩形、尖角形等。至于选择哪一种形状，可以根据需要来确定。
上述的金属扁管，所述的凸起的齿的顶部可以为尖角形，尖角的角度为5～130度。
上述的金属扁管，其外表面可以有防腐蚀层。该防腐蚀层的厚度可以为1～50微米。
金属扁管在使用的过程中会在环境中被氧化。为了减缓金属腐蚀或防止金属腐蚀，采用涂层保护的方法是防腐蚀方法中应用最广泛也是最有效的措施。对于本实用新型，防腐蚀层可以选择镀锌涂层。
金属扁管的制作方法为：去除金属条的氧化皮后利用溶剂清洗实芯金属条，待溶剂蒸发完全后，然后将金属条进行连续挤压，使其通过模具形成所需形状的金属扁管。
实心金属条的材料选择传热速率高的金属及其金属合金，例如铝、铝合金、铜、铜合金等，优选使用铝或者铝合金。
本实用新型提供的金属扁管与现有技术相比，传热面积大，整体的热传导性提高，从而在单位时间内相同换热量要求的情况下，使用较少的金属扁管就可以达到要求，为空调用换热器的轻量化和小型化提供了便利。对相同外型的金属扁管，相对于内部光滑的金属扁管，利用本实用新型所述的结构的金属扁管的传热速率提高了20～100％。
本实用新型的金属扁管产品，适用于空调、制冷行业所用的换热器，以及其它领域中的各种高效热交换设备，尤其适合在汽车空调中使用。
附图说明
图1是实施例1的金属扁管横截面示意图。
图2是实施例1的金属扁管的腔体的局部放大示意图。
图3是实施例2的金属扁管的腔体的局部放大示意图。
图中标号的意义分别为：1——扁管实体，2——腔体，3——防腐蚀层，4——凸起的齿。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步对本实用新型进行阐述：
实施例1
如图1和图2所示，采用纯铝系1050铝制成的扁管，宽度H为20毫米，厚度S为2毫米，左右两个端头为半圆形，防腐蚀层3为镀锌涂层，镀锌涂层的厚度为10微米。沿管的长度方向有10个腔体2，此10个腔体2从图1上看是均匀呈线性分布的，每个腔体在管的两端面处开口，所述腔体2的横截面为圆形，直径φ为0.6毫米，每个腔体内有沿圆周均匀分布的凸起的12条齿4，齿4的顶部为尖角形，尖角的角度θ为40度，齿高h为0.08毫米。
该扁管的制作方法为：用钢刷去除铝杆表面的氧化皮后用清洗剂清洗实心铝杆一次，用工业纯水漂洗一次，用压缩空气吹干铝杆表面的水分，然后将铝杆进行连续挤压，通过与上述形状相配合的模具挤压出上述形状的铝质扁管，然后对铝质扁管表面喷涂锌粉，利用挤压后的余热使锌固化在铝管表面。
对于空调换热器用铝质扁管，在相同外型的条件下，利用8根按照本实施例的扁管就可以满足10根无齿铝质扁管的换热要求。
所述铝管的材质还可以为1070、1100、1200等的纯铝系，或添加0.2～1.8％锰的3000系铝合金，例如锰系3003，考虑到材料的再利用，采用和铝箔材质相近的铝或铝合金将更好。
实施例2
如图3所示，采用铜制成的扁管，宽度H为16毫米，厚度S为3毫米，左右两个端头为半圆形。沿管的长度方向有6个腔体，此6个腔体按照图1的方式看是均匀呈线性分布的，每个腔体在管的两端面处开口，所述腔体的横截面为椭圆形，长轴a为3.3毫米，短轴b为2毫米，每个腔体内有沿椭圆的圆周均匀分布的凸起的20条齿，齿的顶部为半圆形，半径R为0.2毫米。
该扁管的制作方法为：用钢刷去除铜杆表面的氧化皮后用清洗剂清洗实心铜杆一次，用工业纯水漂洗一次，用压缩空气吹干铜杆表面的水分，然后将铜杆进行连续挤压，通过与上述形状相配合的模具挤压出上述形状的铜质扁管
实施例3
采用锰系3003铝合金制成的扁管，宽度H为22毫米，厚度S为0.8毫米，左右两个端头为半圆形，防腐蚀涂层为镀锌涂层，镀锌涂层的厚度为10微米。沿管的长度方向有12个腔体，此12个腔体按照图1的方式看是均匀呈线性分布的，每个腔体在管的两端面处开口，所述腔体的横截面为长圆形，长轴为1毫米，短轴为0.25毫米，每个腔体内有沿长圆的圆周均匀分布的凸起的16条齿，齿的顶部为尖角形，尖角的角度θ为100度，齿高h为0.04毫米。
该扁管的制作方法为：用钢刷去除锰系3003铝合金杆表面的氧化皮后用清洗剂清洗实心锰系3003铝合金杆一次，用工业纯水漂洗一次，用压缩空气吹干锰系3003铝合金杆表面的水分，然后将锰系3003铝合金杆进行连续挤压，通过与上述形状相配合的模具挤压出上述形状的锰系3003铝合金扁管，然后对锰系3003铝合金扁管表面喷涂锌粉，利用挤压后的余热使锌固化在扁管表面。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1、一种金属扁管，沿管的长度方向有多个腔体，每个腔体在管的两端面处开口，所述腔体的横截面为圆形、长圆形或椭圆形，其特征在于：腔体内有凸起的齿。
2、根据权利要求1所述的金属扁管，其特征在于：在金属扁管的横截面上，所述的多个腔体在金属扁管的宽度方向上排成一行或者两行。
3、根据权利要求1所述的金属扁管，其特征在于：该管宽为：5～40毫米，厚为：0.4～5毫米，宽度和厚度的比值大于3。
4、根据权利要求1所述的金属扁管，其特征在于：所述腔体为2～40个。
5、根据权利要求1所述的金属扁管，其特征在于：每个腔体内的凸起的齿为1～60条。
6、根据权利要求1所述的金属扁管，其特征在于：所述的凸起的齿的顶部为尖角形，所述尖角的角度为5～130度。
7、根据权利要求1所述的金属扁管，其特征在于：外表面有防腐蚀层。
8、根据权利要求7所述的金属扁管，其特征在于：所述的防腐蚀层的厚度为1～50微米。
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