CN215261362U - 用于换热器的铜管、换热器和空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于换热器的铜管、换热器和空调器，铜管包括：管体部；内齿单元，内齿单元设在管体部的内周壁上，内齿单元包括：第一齿组和第二齿组，第一齿组和第二齿组在管体部的周向方向上依次排布，第一齿组包括多个间隔开的第一齿，第二齿组包括多个间隔开的第二齿，且第一齿的排布密度小于第二齿的排布密度。根据本实用新型的用于换热器的铜管，第一齿的排布密度小于第二齿的排布密度，使得第一齿组和第二齿组具有不对称性，由此可以增加流经第一齿组的冷媒和流经第二齿组时的扰动性，使得冷媒流动的紊流强度得到提升，从而可以提升管体部与冷媒之间的换热效率，进而提升换热器的换热效果。

Description

用于换热器的铜管、换热器和空调器

技术领域

本实用新型涉及空气调节技术领域，尤其是涉及一种用于换热器的铜管、换热器和空调器。

背景技术

相关技术中，空调器具有换热器，利用换热器可以与室内空间或者室外空间换热。具体地，换热器包括翅片和铜管，铜管内流动有冷媒，冷媒可以与铜管进行换热，然后利用铜管与翅片与空气进行换热，从而可以改变空气的温度，但是相关技术中的冷媒和铜管之间的换热效率较低，影响换热器的换热效果。

实用新型内容

本实用新型提出了一种用于换热器的铜管，所述用于换热器的铜管具有换热效率高的优点。

本实用新型还提出了一种换热器，所述换热器包括上述用于换热器的铜管。

本实用新型还提出了一种空调器，所述空调器包括上述换热器。

根据本实用新型实施例的用于换热器的铜管，包括：管体部；内齿单元，所述内齿单元设在所述管体部的内周壁上，所述内齿单元包括：第一齿组和第二齿组，所述第一齿组和所述第二齿组在所述管体部的周向方向上依次排布，所述第一齿组包括多个间隔开的第一齿，所述第二齿组包括多个间隔开的第二齿，且所述第一齿的排布密度小于所述第二齿的排布密度。

根据本实用新型实施例的用于换热器的铜管，通过设置多个间隔开的第一齿和多个间隔开的第二齿，且第一齿的排布密度小于第二齿的排布密度，使得第一齿组和第二齿组具有不对称性，由此可以增加流经第一齿组的冷媒和流经第二齿组时的扰动性，使得冷媒流动的紊流强度得到提升，从而可以提升管体部与冷媒之间的换热效率，进而提升换热器的换热效果。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一齿的数量为N1，所述第二齿的数量为N2，所述N1和所述N2均大于等于3。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一齿的数量为N1，所述第二齿的数量为N2，且满足：N2/N1≥1.3。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一齿的齿顶角为α1，所述第二齿的齿顶角为α2，且满足：α1＞α2。

在本实用新型的一些实施例中，所述内齿单元为多个，多个所述内齿单元沿所述管体部的周向方向排布。

在本实用新型的一些实施例中，所述内齿单元设有奇数个。

在本实用新型的一些实施例中，在所述管体部的周向方向上，所述第一齿组和所述第二齿组交错排布。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一齿和所述第二齿的数量总和为M，且满足：6≤M≤70。

在本实用新型的一些实施例中，所述管体部的外径为D1，且满足：4mm≤D1≤10mm。

在本实用新型的一些实施例中，所述管体部的壁厚为D2，且满足：0.12mm≤D2≤0.24mm。

在本实用新型的一些实施例中，在所述管体部的一端至另一端的方向上，所述第一齿的延伸轨迹和所述第二齿的延伸轨迹均呈螺旋形。

根据本实用新型实施例的换热器，包括：上述用于换热器的铜管。

根据本实用新型实施例的换热器，通过设置多个间隔开的第一齿和多个间隔开的第二齿，且第一齿的排布密度小于第二齿的排布密度，使得第一齿组和第二齿组具有不对称性，由此可以增加流经第一齿组的冷媒和流经第二齿组时的扰动性，使得冷媒流动的紊流强度得到提升，从而可以提升管体部与冷媒之间的换热效率，进而提升换热器的换热效果。

根据本实用新型实施例的空调器，包括：上述换热器。

根据本实用新型实施例的空调器，通过设置多个间隔开的第一齿和多个间隔开的第二齿，且第一齿的排布密度小于第二齿的排布密度，使得第一齿组和第二齿组具有不对称性，由此可以增加流经第一齿组的冷媒和流经第二齿组时的扰动性，使得冷媒流动的紊流强度得到提升，从而可以提升管体部与冷媒之间的换热效率，进而提升换热器的换热效果。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的换热器的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的铜管的剖视图。

附图标记：

换热器100，铜管1，

管体部11，内齿单元12，

第一齿组121，第一齿1211，

第二齿组122，第二齿1221，

翅片2，分配器3。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的用于换热器100的铜管1。

如图1和图2所示，根据本实用新型实施例的用于换热器100的铜管1，包括：管体部11和内齿单元12。

具体地，如图2所示，内齿单元12设在管体部11的内周壁上，内齿单元12包括：第一齿组121和第二齿组122，第一齿组121和第二齿组122在管体部11的周向方向上依次排布。可以理解的是，通过在管体部11的内周壁上设置内齿单元12，内齿单元12可以限定出流道，管体部11内的冷媒可以沿着流道的延伸方向流动。例如，在本实用新型的一个示例中，管体部11的内周壁包括第一区域和第二区域，内齿单元12包括：第一齿组121和第二齿组122，第一齿组121设置在第一区域，第二齿组122设置在第二区域，其中，第一齿组121可以限定出多个平行设置的第一流道，第二齿组122可以限定出多个平行设置的第二流道。

在本实用新型的一个示例中，第一齿组121和第二齿组122为一体成型件。由此，一体成型的结构不仅可以保证第一齿组121和第二齿组122的结构、性能稳定性，并且方便成型、制造简单，而且省去了多余的装配件以及连接工序，大大提高了第一齿组121和第二齿组122的装配效率，保证了第一齿组121和第二齿组122的连接可靠性，再者，一体成型的结构的整体强度和稳定性较高，组装更方便，寿命更长。

如图2所示，第一齿组121包括多个间隔开的第一齿1211，第二齿组122包括多个间隔开的第二齿1221，且第一齿1211的排布密度小于第二齿1221的排布密度。通过设置多个间隔开的第一齿1211和多个间隔开的第二齿1221，且第一齿1211的排布密度小于第二齿1221的排布密度，由此可以增加流经第一齿组121的冷媒和流经第二齿组122时的扰动性，使得冷媒流动的紊流强度得到提升，从而可以提升管体部11与冷媒之间的换热效率，进而提升换热器100的换热效果。

具体地，在本实用新型的一些实施例中，内齿单元12为多个，多个内齿单元12沿管体部11的周向方向排布。可以理解的是，每个内齿单元12包括第一齿组121和第二齿组122，多个内齿单元12可以包括多个第一齿组121和多个第二齿组122。例如，在本实用新型的一个示例中，每个内齿单元12包括一个第一齿组121和一个第二齿组122，多个内齿单元12可以包括多个第一齿组121和多个第二齿组122，管体部11的内周壁包括多个第一区域和多个第二区域，其中第一齿组121设置在第一区域内，第二齿组122设置在第二区域内。

其中，第一齿组121包括多个间隔开的第一齿1211，第二齿组122包括多个间隔开的第二齿1221，也就是说，每个内齿单元12包括多个间隔开的第一齿1211和多个间隔开的第二齿1221，多个第一齿1211沿第一区域的周向方向间隔设置，多个第二齿1221沿第二区域的周向方向间隔设置。

在本实用新型的一些实施例中，在管体部11的一端至另一端的方向上，第一齿1211的延伸轨迹和第二齿1221的延伸轨迹均呈螺旋形。换言之，在管体部11的一端至另一端的方向上，第一齿1211的延伸轨迹成螺旋形，第二齿1221的延伸轨迹也呈螺旋形。可以理解的是，相邻两个第一齿1211之间可以限定出螺旋形的流道，相邻两个第二齿1221之间也可以限定出螺旋形的流道，冷媒从管体部11的一端流动至另一端的过程中，管体部11内的部分冷媒可以在螺旋形的流道内产生离心力，使得这部分冷媒沿管径流向外侧，再沿管壁流向内侧，管体部11的冷媒主体的流动路径为沿着管体部11的轴向方向流动，由此增强了这两部分冷媒之间的扰动，使得换热增强。

此外，沿着第一齿1211限定出的螺旋形流道的冷媒和沿着第二齿1221限定出的螺旋形流道的冷媒的流速也存在不同，由此可以进一步增强管体部11内冷媒的扰动，从而进一步提升换热效率。具体地，在本实用新型的一个示例中，第一齿1211的螺旋角和第二齿1221的螺旋角相同。可以理解的是，第一齿1211和第二齿1221平行间隔设置。

根据本实用新型实施例的用于换热器100的铜管1，通过设置多个间隔开的第一齿1211和多个间隔开的第二齿1221，且第一齿1211的排布密度小于第二齿1221的排布密度，由此可以增加流经第一齿组121的冷媒和流经第二齿组122时的扰动性，使得冷媒流动的紊流强度得到提升，从而可以提升管体部11与冷媒之间的换热效率，进而提升换热器100的换热效果。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，第一齿1211的数量为N1，N1大于等于3。可以理解的是，第一齿1211的数量大于等于3个，由此可以增加第一齿1211与冷媒的换热面积，由于第一齿1211连接在管体部11的内周壁上，第一齿1211与管体部11的内壁之间存在热传导，第一齿1211与冷媒接触面积的增加，可以提升冷媒与管体部11之间的换热效果，从而提升换热器100的换热效率。例如，在本实用新型的一个示例中，第一齿1211的数量可以为3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个。具体地，第一齿1211的数量可以根据铜管1的型号、尺寸以及应用的环境选择设定。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，第二齿1221的数量为N2，N2大于等于3。可以理解的是，第二齿1221的数量大于等于3个，由此可以增加第二齿1221与冷媒的换热面积，由于第二齿1221连接在管体部11的内周壁上，第二齿1221与管体部11的内壁之间存在热传导，第二齿1221与冷媒接触面积的增加，可以提升冷媒与管体部11之间的换热效果，从而提升换热器100的换热效率。例如，在本实用新型的一个示例中，第二齿1221的数量可以为3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个。具体地，第二齿1221的数量可以根据铜管1的型号、尺寸以及应用的环境选择设定。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，第一齿1211的数量为N1，第二齿1221的数量为N2，且满足：N2/N1≥1.3。在本实用新型的一个示例中，第二齿1221的数量与第一齿1211的数量的比值可以为1.5、2、2.5、3、3.5或4。具体地，第二齿1221的数量与第一齿1211的数量的比值可以根据铜管1的型号、尺寸以及应用的环境选择设定。例如，第一齿1211的数量为10个，第二齿1221的数量为15个；或者，第一齿1211的数量为20个，第二齿1221的数量为30个。由此，可以进一步增强冷媒的扰动，从而进一步提升换热器100的换热效率。此外，还可以简化铜管1结构的复杂度，降低铜管1的制造难度，提升铜管1的生产效率，减少铜管1的生产成本。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，第一齿1211的齿顶角为α1，第二齿1221的齿顶角为α2，且满足：α1＞α2。可以理解的是，通过将第一齿1211的齿顶角设计成大于第二齿1221的齿顶角，可以增大单个第一齿1211的表面积，由此可以提升第一齿1211与冷媒的换热面积。由于第一齿1211连接在管体部11的内周壁上，第一齿1211与管体部11的内壁之间存在热传导，第一齿1211与冷媒接触面积的增加，可以提升冷媒与管体部11之间的换热效果，从而提升换热器100的换热效率。

此外，可以增加第二齿1221的数量，使得第二齿组122的与冷媒接触的总面积增加，由于第二齿1221连接在管体部11的内周壁上，第二齿1221与管体部11的内壁之间存在热传导，第二齿1221与冷媒接触面积的增加，可以提升冷媒与管体部11之间的换热效果，从而提升换热器100的换热效率。例如，在本实用新型的一个示例中，第一齿1211的形状近似梯形，第二齿1221的形状近似三角形。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，内齿单元12设有奇数个。由此，可以提升管体部11内部的多个内齿单元12的不对称性，从而可以进一步提升冷媒流经多个内齿单元12的紊流强度，进一步提升冷媒与管体部11之间的换热量。例如，在本实用新型的一个示例中，内齿单元12可以设置有1个、3个、5个、7个、9个或11个。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，在管体部11的周向方向上，第一齿组121和第二齿组122交错排布。可以理解的是，第一齿组121和第二齿组122交错设置，使得任意位置处的冷媒均可以被第一齿组121和第二齿组122分割成两股，使得流经第一齿组121的冷媒和流经第二齿组122时的扰动性得到增强，从而提升冷媒流动的紊流强度，进而可以提升管体部11与冷媒之间的换热效率，进一步提升换热器100的换热效果。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，第一齿1211和第二齿1221的数量总和为M，且满足：6≤M≤70。通过将第一齿1211和第二齿1221的数量总和限定在6-70之间，由此不仅可以保证第一齿1211、第二齿1221与冷媒的接触面积，从而保证换热效果。此外，还可以简化管体部11内部结构的复杂度，降低管体部11和内齿单元12的加工难度，提升管体部11和内齿单元12的生产效率，减少管体部11和内齿单元12的生产成本。例如，在本实用新型的一个示例中，第一齿1211和第二齿1221的数量总和可以为6个、10个、15个、20个、25个、30个、35个、40个、45个、50个、55个、60个、65个或70个。具体地，第一齿1211和第二齿1221的数量总和可以根据铜管1的型号、尺寸以及应用的环境选择设定。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，管体部11的外径为D1，且满足：4mm≤D1≤10mm。可以理解的是，将管体部11的外径设置在4mm-10mm之间，可以使用不同尺寸和型号的换热器100的需要，提升了铜管1的适用范围。而且将管体部11的外径设置在4mm-10mm之间，还可以提升管体部11与空气或翅片2的换热面积，从而可以进一步提升铜管1的换热效果。例如，在本实用新型的一个示例中，管体部11的外径可以为4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm。具体地，管体部11的外径可以根据铜管1的型号以及应用的环境选择设定。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，管体部11的壁厚为D2，且满足：0.12mm≤D2≤0.24mm。可以理解的是，通过将管体部11的壁厚设置在0.12mm-0.24mm，一方面可以保证管体部11的结构强度，另一方面可以节省管体部11的加工用料，从而节省成本，同时还可以实现铜管1轻量化设计。例如，在本实用新型的一个示例中，管体部11的壁厚可以为0.12mm、0.14mm、0.16mm、0.18mm、0.2mm、0.22mm或0.24mm。具体地，管体部11的壁厚可以根据铜管1的型号以及应用的环境选择设定。

例如，在本实用新型的一个具体的示例中，在管体部11的外径小于等于7mm时，管体部11的壁厚与管体部11的外径比值在0.024-0.035之间，在管体部11的外径大于7mm时，管体部11的壁厚与管体部11的外径比值在0.022-0.029之间。

在本实用新型的一个示例中，如图2所示，铜管1包括：内齿单元12和管体部11，内齿单元12设在管体部11的内周壁上，内齿单元12和管体部11为一体成型件。由此，一体成型的结构不仅可以保证内齿单元12和管体部11的结构、性能稳定性，并且方便成型、制造简单，而且省去了多余的装配件以及连接工序，大大提高了内齿单元12和管体部11的装配效率，保证了内齿单元12和管体部11的连接可靠性，再者，一体成型的结构的整体强度和稳定性较高，组装更方便，寿命更长。

本实用新型中的铜管1是利用铜、镧和磷等材料加工而成，且铜含量在99.8wt％以上，镧含量的重量分数在0.0005wt％-0.09wt％，磷含量的重量分数低于0.003wt％。由此加工出的铜管1具有优异的加工性能，可以改善铜管1折弯性能。而且通过上述配比加工出的软态铜管1拉伸强度在230到250MPa之间，延伸率55％以上，且软态铜管1屈服强度低于83MPa。

具体地，如图表1所示，通过对对比例1、对比例2、对比例3、对比例4、对比例5、对比例6、实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6、实施例7、实施例8、实施例9、实施例10和实施例11中的铜管进行了测试。

测试结果发现，对比例1、对比例2和对比例3中利用现用材料TP2(磷脱氧铜)制成的铜管经过测试出现了180°折弯褶皱或180°折弯褶皱。而利用本申请中的铜、镧和磷等材料加工而成的铜管1，弯曲180°一次不会产生皱折和裂纹。

需要说明的是，在测试过程中，铜管1折弯时的弯心直径为铜管1公称外径1.5倍。

表1

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的换热器100。其中，换热器100可以为室外换热器100，也可以为室内换热器100。室外换热器100用于与室外空间的空气进行换热，室内换热器100用于与室内空间的空气进行换热。

根据本实用新型实施例的换热器100，包括：上述用于换热器100的铜管1。

例如，在本实用新型的一个示例中，换热器100包括：铜管1和翅片2，翅片2上设有贯穿孔，铜管1穿设在贯穿孔内。具体地，换热器100还包括分配器3，分配器3设置有两个，两个分配器3中的一个设置在铜管1的入口端且与铜管1的入口连通，两个分配器3中的另一个设置在铜管1的出口端，且与铜管1的出口连通，铜管1设置有多个，多个铜管1在分配器3的长度方向上间隔开设置。

根据本实用新型实施例的换热器100，通过设置多个间隔开的第一齿1211和多个间隔开的第二齿1221，且第一齿1211的排布密度小于第二齿1221的排布密度，由此可以增加流经第一齿组121的冷媒和流经第二齿组122时的扰动性，使得冷媒流动的紊流强度得到提升，从而可以提升管体部11与冷媒之间的换热效率，进而提升换热器100的换热效果。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的空调器。

根据本实用新型实施例的空调器，包括：上述换热器100。

根据本实用新型实施例的空调器，通过设置多个间隔开的第一齿1211和多个间隔开的第二齿1221，且第一齿1211的排布密度小于第二齿1221的排布密度，由此可以增加流经第一齿组121的冷媒和流经第二齿组122时的扰动性，使得冷媒流动的紊流强度得到提升，从而可以提升管体部11与冷媒之间的换热效率，进而提升换热器100的换热效果。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种用于换热器的铜管，其特征在于，包括：

管体部；

内齿单元，所述内齿单元设在所述管体部的内周壁上，所述内齿单元包括：第一齿组和第二齿组，所述第一齿组和所述第二齿组在所述管体部的周向方向上依次排布，所述第一齿组包括多个间隔开的第一齿，所述第二齿组包括多个间隔开的第二齿，且所述第一齿的排布密度小于所述第二齿的排布密度。

2.根据权利要求1所述的用于换热器的铜管，其特征在于，所述第一齿的数量为N1，所述第二齿的数量为N2，所述N1和所述N2均大于等于3。

3.根据权利要求1所述的用于换热器的铜管，其特征在于，所述第一齿的数量为N1，所述第二齿的数量为N2，且满足：N2/N1≥1.3。

4.根据权利要求1所述的用于换热器的铜管，其特征在于，所述第一齿的齿顶角为α1，所述第二齿的齿顶角为α2，且满足：α1＞α2。

5.根据权利要求1所述的用于换热器的铜管，其特征在于，所述内齿单元为多个，多个所述内齿单元沿所述管体部的周向方向排布。

6.根据权利要求5所述的用于换热器的铜管，其特征在于，所述内齿单元设有奇数个。

7.根据权利要求5所述的用于换热器的铜管，其特征在于，在所述管体部的周向方向上，所述第一齿组和所述第二齿组交错排布。

8.根据权利要求5所述的用于换热器的铜管，其特征在于，所述第一齿和所述第二齿的数量总和为M，且满足：6≤M≤70。

9.根据权利要求1所述的用于换热器的铜管，其特征在于，所述管体部的外径为D1，且满足：4mm≤D1≤10mm。

10.根据权利要求1所述的用于换热器的铜管，其特征在于，所述管体部的壁厚为D2，且满足：0.12mm≤D2≤0.24mm。

11.根据权利要求1所述的用于换热器的铜管，其特征在于，在所述管体部的一端至另一端的方向上，所述第一齿的延伸轨迹和所述第二齿的延伸轨迹均呈螺旋形。

12.一种换热器，其特征在于，包括：根据权利要求1-11中任一项所述的用于换热器的铜管。

13.一种空调器，其特征在于，包括：根据权利要求12所述的换热器。

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