CN210773619U - 一种内螺纹管结构、换热器以及空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种内螺纹管结构、换热器以及空调器，该内螺纹管结构包括内部设有多个条状齿的管本体，相邻的所述条状齿之间形成第一通道或第二通道，所述第一通道的齿底宽和所述第二通道的齿底宽比例为1.5至2。本实用新型中，由于第一通道的齿底宽和所述第二通道的齿底宽比例为1.5至2，相对于相邻条状齿只有一种尺寸的内螺纹管，可以在增加换热面积以及扰流的同时，也可以降低流动通道的整体流动阻力。

Description

一种内螺纹管结构、换热器以及空调器

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，特别涉及一种内螺纹管结构、换热器以及空调器。

背景技术

随着空调行业的发展，为提高空调能效，目前各大厂商是通过改变管内条状齿数量、齿顶高、螺旋角、齿顶角等参数来改变铜管的换热效果，然而上述方法在提高铜管内部换热系数的同时，会带来管内流动阻力加大，造成管内制冷剂的蒸发温度降低，从而导致换热效率低下。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是现有技术在提高铜管内部换热系数的同时，会带来管内流动阻力加大，造成管内制冷剂的蒸发温度降低，从而导致换热效率低下。

为解决上述问题，本实用新型提供一种内螺纹管结构，包括内部设有多个条状齿的管本体，相邻的所述条状齿之间形成第一通道或第二通道，所述第一通道的齿底宽和所述第二通道的齿底宽比例为1.5至2。

这样，由于第一通道的齿底宽和所述第二通道的齿底宽比例为1.5至2，相对于相邻条状齿只有一种尺寸的内螺纹管，可以在增加流动通道换热面积以及扰流的同时，也可以降低流动通道的整体流动阻力。

可选地，相邻所述第一通道之间的所述条状齿数量相等或者不等。

这样，内螺纹管中第一通道和第二通道之间能够形成多种样式，适用不同的需求，通用性广。

可选地，相邻所述第一通道之间的齿底宽相等或者不相等。

这样，内螺纹管中第一通道和第二通道之间能够形成多种样式，适用不同的需求，通用性广。

可选地，所述第一通道的底端面和所述第二通道的底端面位于同一圆周上。

这样，由于第一通道的底端面和第二通道的底端面位于同一圆周上，在冷媒流经内螺纹管时，其对管壁的压力是均匀的，避免了受力不均匀现象的发生。

可选地，所述第一通道的底端面形成有凹槽结构，所述凹槽结构用于增大所述第一通道的表面积。

这样，由于凹槽结构增大了流动通道的表面积，冷媒流经第一通道时，其换热面积增加，起到一定换热的促进作用，同时也会对阻力起到一定的降低作用。

可选地，所述凹槽结构设有多个，所述凹槽结构的延伸方向与所述条状齿的延伸方向平行。

这样，当凹槽结构的延伸方向与条状齿的延伸方向平行时，避免冷媒在流动过程中不均匀，从而增大流动阻力。

可选地，所述凹槽结构的深度小于0.06倍所述条状齿的高度。

这样，如此设计凹槽结构的深度，在冷媒流过内螺纹管时，可以增加流动通道换热面积以及扰流的同时，也可以降低流动通道的整体流动阻力。

可选地，所述凹槽结构的横截面为V型或U型。

这样，选取不同造型的凹槽结构，能够适应不同的情形，通用性广。

本实用新型的另一个目的在于提出一种换热器，以解决现有技术在提高铜管内部换热系数的同时，会带来管内流动阻力加大，造成管内制冷剂的蒸发温度降低，从而导致换热效率低下的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种换热器，所述换热器包括上述的内螺纹管结构。

所述空调器与上述内螺纹管结构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本实用新型的另一个目的在于提出一种空调器，以解决现有技术在提高铜管内部换热系数的同时，会带来管内流动阻力加大，造成管内制冷剂的蒸发温度降低，从而导致换热效率低下的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种空调器，所述空调器包括上述的换热器。

所述空调器与上述内螺纹管结构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

图1为本实用新型一种实施方式的截面示意图；

图2为本实用新型另一种实施方式的截面示意图；

图3为管本体一种实施方式的径向截面示意图；

图4为本实用新型另一种实施方式的局部示意图；

图5为图3中A处的局部放大图。

附图标记说明：

1-管本体、2-凹槽结构、11-条状齿、12-第二通道、13-第一通道。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。另外，在本实用新型的实施例中所提到的术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，在附图中，第一通道的齿底宽明显大于2倍的第二通道的齿底宽，其是为了突出第一通道和第二通道的区别，便于在图中进行辨认，不代表具体数值比例。

空调行业中，为了增加空调的换热效率，会对换热器的铜管进行一定的改进，目前常见的方法是在内螺纹管的内部增加条状齿，一般为螺旋的，从而增大内螺纹管与冷媒的接触面积，用来提高换热效率，但是，螺旋的条状齿同样会带来管内流动阻力的加大，造成管内制冷剂的蒸发温度降低，导致换热效率低下。

如图1、2、3所示，本实用新型实施例提供的一种内螺纹管结构，包括内部设有多个条状齿11的管本体1，相邻的所述条状齿11之间形成第一通道13或第二通道12，所述第一通道13的齿底宽和所述第二通道12的齿底宽比例为1.5至2。这样，由于第一通道13的齿底宽和所述第二通道12的齿底宽比例为1.5至2，相对于相邻条状齿11只有一种尺寸的内螺纹管，可以在增加流动通道换热面积以及扰流的同时，也可以降低流动通道的整体流动阻力。

在内螺纹管内增加第一流动通道，不仅用来减少冷媒或者其它流体的流动阻力，而且同时还能降低一定的材料成本。第一通道13的位置可设置在沿圆周方向上跨过几个条状齿11之后，以蒸发为例，冷媒在第二通道12蒸发，迅速产生大量的气体冷媒，流动阻力迅速增加，由于第一通道13的存在，可在一定的程度上降低流动的阻力，防止换热器内产生较大的温降。

其中，条状齿11是螺旋分布在管本体1的内部，由此，增大了冷媒与管本体1的接触面积。本实施例中，条状齿11之间是平行的，且造型和尺寸保持一致。

其中，如图1、2所示，齿底宽α是相邻两个条形齿11之间弧段两端点的连线长度。即，第一通道13的齿底宽是指：形成第一通道13的两个条状齿11之间的弧段两端点的连线长度；第二通道12的齿底宽是指：形成第二通道12的两个条状齿11之间弧段两端点的连线长度。

本实施例中，第一通道13和第二通道12是同时存在的，其分布样式具有多种，根据实际需求进行选择，例如，第一通道13和第二通道12交错设置，或者第一通道13连续设置多个后，第二通道再连续设置多个等。

其中，内螺纹管的最佳条状齿11数N＝4064.4D+23.257，N为最佳条状齿11数，D为内螺纹管内圆周长，例如：最佳条状齿11数约为50，可上下浮动空间±5％。通过条状齿11数量来确定第一通道13的数量，需要将总体第一通道13数量控制在最佳条状齿11数的±5％，来达到最佳的换热效果。

本实施例中，内螺纹管为Φ9、Φ7、Φ5或者其它管径的铜管。内螺纹管在材质上可为铜、铝或者其它材质的换热铜管。

目前，Φ7内螺纹管性能提升的副作用就是带来压损的增加，特别是额定制热的工况点，很多R32机型的设计压缩机吸气压力在650KPa左右，压损增加就会带来外机结霜的隐患，这样就导致新开发的螺纹管无法直接替换之前的螺纹管，只有通过降低内螺纹管的压损来达到直接替换的目的，因此流动通道尽可能对称布置，如此设置，增加换热效果和减小流动阻力为最佳。

对称设置是指：当第一通道13设有两个时，两个第一通道13分别位于管本体1内圆径向的两端；当第一通道13设有三个及以上时，在管本体1径向的横截面上，相邻第一通道13连线形成的多边形中，该多边形的中心与横截面的圆心共点。

优选地，相邻所述第一通道13之间的所述条状齿11数量相等或者不等。这样，内螺纹管中第一通道13和第二通道12之间能够形成多种样式，适用不同的需求，通用性广。

其中，相邻第一通道13之间构成间隔结构，一种实施方式中，一个间隔结构为5个条状齿11，另一个间隔结构为4个条状齿11，以三个第一通道13为例，进行举例说明，第一个第一通道13和第二个第一通道13之间分布有5个条形齿11，即有6个第二通道12；第二个第一通道13和第三个第一通道13之间分布有4个条形齿11，即有5个第二通道12。

另一种实施方式中，一个间隔结构为3个条状齿11，另一个间隔结构同样为3个条状齿11，以三个第一通道13为例，进行举例说明，第一个第一通道13和第二个第一通道13之间分布有3个条形齿11，即有4个第二通道12；第二个第一通道13和第三个第一通道13之间分布有3个条形齿11，即有4个第二通道12。

虽然上述两个实施例皆是以三个第一通道13为例，且限定了间隔结构中具体的条形齿11的数量，但不仅限于此，在合理的范围下，能够根据实际情况进行选择。

优选地，相邻所述第一通道13之间的齿底宽相等或者不相等。这样，内螺纹管中第一通道13和第二通道12之间能够形成多种样式，适用不同的需求，通用性广。

例如，以两个第一通道13为例，其中一个第一通道13的齿底宽为1.5倍的第二通道12的齿底宽，另一个第一通道13的齿底宽为1.8倍第二通道12的齿底宽，此时两个第一通道13的齿底宽不相等。

又或者，以三个第一通道13为例，其中一个第一通道13的齿底宽为1.7倍的第二通道12的齿底宽，另一个第一通道13的齿底宽为1.7倍的第二通道12的齿底宽，最后一个第一通道13的齿底宽为2倍的第二通道12的齿底宽，此时，前两个第一通道13的齿底宽相等，最后一个第一通道13的齿底宽与前两个的齿底宽不相等。

具体地，所述第一通道13的底端面和所述第二通道12的底端面位于同一圆周上。这样，由于第一通道13的底端面和第二通道12的底端面位于同一圆周上，在冷媒流经内螺纹管时，其对管壁的压力是均匀的，避免了受力不均匀现象的发生。

其中，同一圆周是指：在管本体1径向的截面上，管本体1的内圆圆周；底端面是指：第一通道13和第二通道12在管本体1内圆的弧面。

优选地，如图4、5，所述第一通道13的底端面形成有凹槽结构2，所述凹槽结构2用于增大所述第一通道13的表面积。由此，由于凹槽结构2增大了流动通道的表面积，冷媒流经第一通道时，其换热面积增加，起到一定换热的促进作用，同时也会对阻力起到一定的降低作用。

具体地，所述凹槽结构2设有多个，所述凹槽结构2的延伸方向与所述条状齿11的延伸方向平行。这样，当凹槽结构2的延伸方向与条状齿11的延伸方向平行时，避免冷媒在流动过程中不均匀，从而增大流动阻力。

其中，凹槽结构2的延伸方向是指：凹槽结构2在管本体1内圆圆周上的轨迹。

具体地，所述凹槽结构2的深度小于0.06倍所述条状齿11的高度。这样，如此设计凹槽结构2的深度，在冷媒流过内螺纹管时，可以增加流动通道换热面积以及扰流的同时，也可以降低流动通道的整体流动阻力。

如此设置凹槽结构2的深度，是由于目前使用的主流壁厚为0.24mm,若铜管壁厚低于0.23mm可能存在泄漏的风险，故需在小于0.01mm厚度的范围内增加流动扰动来增强换热，同时可以减少一点压损。

具体地，所述凹槽结构2的横截面为V型或U型。这样，选取不同造型的凹槽结构2，能够适应不同的情形，通用性广。

其中，如图1、2所示，横截面是指：管本体1在径向进行截面后，凹槽结构2所述形成的截面。

本实施例的一种实施方式中，管本体1的内部一半为第一通道13、另一半通道为第二通道12，两者交错设置或者分开设置，这种布置对冷媒流动过程中增加换热效果和减小流动阻力都具有一定效果。

本实用新型另一实施例提供一种换热器，所述换热器包括上述的内螺纹管结构。

换热器采用上述的内螺纹管结构后，由于第一通道13的齿底宽和所述第二通道12的齿底宽比例为1.5至2，相对于相邻条状齿11只有一种尺寸的内螺纹管，可以在增加流动通道换热面积以及扰流的同时，也可以降低流动通道的整体流动阻力。

本实用新型另一实施例提供一种空调器，所述空调器包括上述的换热器。

空调器采用上述的换热器后，由于第一通道13的齿底宽和所述第二通道12的齿底宽比例为1.5至2，相对于相邻条状齿11只有一种尺寸的内螺纹管，可以在增加流动通道换热面积以及扰流的同时，也可以降低流动通道的整体流动阻力。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种内螺纹管结构，包括内部设有多个条状齿(11)的管本体(1)，其特征在于，相邻的所述条状齿(11)之间形成第一通道(13)或第二通道(12)，所述第一通道(13)的齿底宽和所述第二通道(12)的齿底宽比例为1.5至2。

2.根据权利要求1所述的内螺纹管结构，其特征在于，相邻所述第一通道(13)之间的所述条状齿(11)数量相等或者不等。

3.根据权利要求1所述的内螺纹管结构，其特征在于，相邻所述第一通道(13)之间的齿底宽相等或者不相等。

4.根据权利要求1所述的内螺纹管结构，其特征在于，所述第一通道(13)的底端面和所述第二通道(12)的底端面位于同一圆周上。

5.根据权利要求1所述的内螺纹管结构，其特征在于，所述第一通道(13)的底端面形成有凹槽结构(2)，所述凹槽结构(2)用于增大所述第一通道(13)的表面积。

6.根据权利要求5所述的内螺纹管结构，其特征在于，所述凹槽结构(2)设有多个，所述凹槽结构(2)的延伸方向与所述条状齿(11)的延伸方向平行。

7.根据权利要求5或6所述的内螺纹管结构，其特征在于，所述凹槽结构(2)的深度小于0.06倍所述条状齿(11)的高度。

8.根据权利要求5所述的内螺纹管结构，其特征在于，所述凹槽结构(2)的横截面为V型或U型。

9.一种换热器，其特征在于，所述换热器包括如上述权利要求1-8中任一项所述的内螺纹管结构。

10.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括如上述权利要求9所述的换热器。

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