CN220153350U - 换热管及使用该换热管的换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种换热管及使用该换热管的换热器，包括：铜管本体和沿圆周方向设于铜管本体的内壁上连续分布的多个呈凹陷的内齿槽；每相邻的两个内齿槽之间成形有齿隔挡；每个内齿槽的槽底均为弧形状；且每个内齿槽的一对相对的槽侧壁上分别设有朝向相邻侧的齿隔挡延伸的拓宽槽，且内齿槽对应拓宽槽的槽部位的宽度大于该内齿槽的槽底的宽度；以及齿隔挡朝向铜管本体轴心的端面为平端面或者弧形面。本实用新型可以在提升换热效率的同时兼顾换热管的结构强度。

Description

换热管及使用该换热管的换热器

技术领域

本实用新型涉及换热设备技术领域，尤其涉及一种换热管及使用该换热管的换热器。

背景技术

换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，为了实现这项功能，需要将温度较高的流体通过管道将热量传递给温度较低的流体，在传热的过程中，受限制于管道的传热效率，在传热过程中，由于传热过慢导致使较低温度的流体的加热至要求的温度时间过长，或使较低温度的流体在加热结束之后未到达要求的温度。

随着铜价等原材料上涨及国家对空调能效的要求，铜管正朝着细径的方向发展，铜管小管径化的设置，在换热器外形整体结构尺寸不变的情况下，管与管之间距离可得到缩小，使得翅片效率提高、传热有效面积增加、空气流过时的流动阻力减小，换热器整体的热交换效果得到提高。但是，由于管径的减小，管体介质在流动时受到的阻力将会增大，从而单管自身的热交换效率将会有所降低，工作效率降低。

基于上述情况，现有技术中一般在管壁内设有内齿(内齿常用的形状为三角形内齿)，目的是加大高效换热管内的换热面积。例如公开号为CN106643271A公开的复齿型换热铜管。结合实际使用发现，虽然上述内齿的设计可以增加换热面积，但是换热管和翅片胀接工艺时，换热管的齿尖易变形而导致内部换热面积减少；此外，变形的内齿也易造成在换热管内存有金属残渣，影响系统的洁净度；再者换热管胀接时，因管壁变薄和齿根部存在拉伸，降低了换热管的机械强度。故而对于采用内齿来增加换热管的换热面积的结构来说，有必要对内齿的结构进一步优化。

实用新型内容

本实用新型的第一目的是提供一种换热管，以解决提升换热效率的同时兼顾换热管的结构强度的技术问题。

本实用新型的第二目的是提供一种换热器，以解决提升换热管的换热效率的同时兼顾换热管结构强度的技术问题。

本实用新型的换热管是这样实现的：

一种换热管，包括：铜管本体和沿圆周方向设于铜管本体的内壁上连续分布的多个呈凹陷的内齿槽；

每相邻的两个内齿槽之间成形有齿隔挡；

每个内齿槽的槽底均为弧形状；且每个内齿槽的一对相对的槽侧壁上分别设有朝向相邻侧的齿隔挡延伸的拓宽槽，且所述内齿槽对应拓宽槽的槽部位的宽度大于该内齿槽的槽底的宽度；以及

所述齿隔挡朝向铜管本体轴心的端面为平端面或者弧形面。

在本实用新型可选的实施例中，每个内齿槽中的一对拓宽槽的形状和尺寸均相同以使一对拓宽槽呈对称分布状。

在本实用新型可选的实施例中，每个内齿槽中的一对拓宽槽沿铜管本体的径向的截面均为弧形状以使内齿槽整体呈葫芦状。

在本实用新型可选的实施例中，所述内齿槽对应拓宽槽的槽部位宽度为内齿槽的槽底的宽度的1.5～2倍。

在本实用新型可选的实施例中，每个内齿槽中的拓宽槽延伸至该内齿槽朝向铜管本体轴心的端部。

在本实用新型可选的实施例中，每个内齿槽朝向铜管本体轴心的端部还具有槽宽度小于内齿槽对应拓宽槽的槽部位的宽度的收窄口；以及

所述收窄口的槽宽度大于该内齿槽的槽底的宽度。

在本实用新型可选的实施例中，所述铜管本体的内壁上包括至少两种内齿结构；且每个内齿结构均包括沿铜管本体的圆周方向依次设有的多个所述内齿槽；以及

至少两种所述内齿结构分别包括的多个内齿槽的排布密度不同。

在本实用新型可选的实施例中，多个所述内齿槽的齿高均相同。

在本实用新型可选的实施例中，多个所述内齿槽的齿高不尽相同。

本实用新型的换热管是这样实现的：

一种换热管，包括：所述换热管。

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：本实用新型的换热管及使用该换热管的换热器，首先通过在铜管本体的内壁上连续分布的多个呈凹陷的内齿槽来增加换热面积，从而提高换热效率。其次，采用的每个内齿槽的槽底均为弧形状，使得换热管和翅片胀接时，虽然管壁变薄，但是内齿槽的槽底的弧形状设计可以降低槽底的应力，从而降低对于换热管的机械强度的影响。再者，通过在每个内齿槽的槽侧壁上成形有的拓宽槽，可以为换热管和翅片胀接过程可能产生的径向变形提供让位空间，这样即可以避免产生金属残渣的问题。此外，位于相邻的内齿槽之间的齿隔挡朝向铜管本体轴心的端面为平端面或者弧形面的设计，还可以降低换热管和翅片胀接过程中的齿隔挡的变形概率。

附图说明

图1是本实用新型的换热管在一种可选的实施情况下的结构示意图；

图2是图1的B部的局部放大结构示意图；

图3是本实用新型的换热管的内齿槽的结构示意图；

图4是本实用新型的换热管在另一种可选的实施情况下的结构示意图。

图中：铜管本体1、内齿槽2、槽底21、拓宽槽22、收窄口23、齿隔挡3。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1：

请参阅图1至图4所示，本实施例提供了一种换热管，包括：铜管本体1和沿圆周方向设于铜管本体1的内壁上连续分布的多个呈凹陷的内齿槽2；每相邻的两个内齿槽2之间成形有齿隔挡3。

关于本实施例的铜管本体1，举例一种可选的实施情况来说，其可以利用铜、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％。由此加工出的铜管本体1具有优异的加工性能，可以改善铜管本体1折弯性能。而且通过上述配比加工出的铜管本体1的拉伸强度在230到250MPa之间，延伸率55％以上，且铜管本体1的屈服强度低于83MPa。

对于本实施例的内齿槽2来说，其大致结构如下：每个内齿槽2的槽底21均为弧形状；且每个内齿槽2的一对相对的槽侧壁上分别设有朝向相邻侧的齿隔挡3延伸的拓宽槽22，且内齿槽2对应拓宽槽22的槽部位的宽度大于该内齿槽2的槽底21的宽度。

基于上述情况，举例一种可选的实施情况来说，首先是，内齿槽2对应拓宽槽22的槽部位宽度为内齿槽2的槽底21的宽度的1.5～2倍。此处通过在每个内齿槽2的槽侧壁上成形有的拓宽槽22，可以为换热管和翅片胀接过程可能产生的径向变形提供让位空间，这样即可以避免产生金属残渣的问题。其次是，举例一种易于加工成形的情况来说，每个内齿槽2中的一对拓宽槽22的形状和尺寸均相同以使一对拓宽槽22呈对称分布状。再者是，每个内齿槽2中的一对拓宽槽22沿铜管本体1的径向的截面均为弧形状以使内齿槽2整体呈葫芦状；当然此处的每个拓宽槽22的沿铜管本体1的径向的截面也可以是其它形状，例如三角形或者是异形，对此本实施例不做绝对限定。

在上述结构的基础上，结合附图再详细来说，一种可选的实施情况下，每个内齿槽2中的拓宽槽22延伸至该内齿槽2朝向铜管本体1轴心的端部。在又一种可选的实施情况下，每个内齿槽2朝向铜管本体1轴心的端部还具有槽宽度小于内齿槽2对应拓宽槽22的槽部位的宽度的收窄口23；以及收窄口23的槽宽度大于该内齿槽2的槽底21的宽度。这两种情况都满足本实施例的使用需求。

接下来还需要加以说明的是，对分布在铜管本体1的内壁上的多个内齿槽2，还可做如下设计：

在第一种可选的实施情况下，分布在铜管本体1的内壁上的多个内齿槽2的结构完全相同，且均匀排布在铜管本体1的内壁上，这种情况下的换热管设计加工难度低。此处内齿槽2的结构包括齿槽的形状、齿槽的宽度和齿槽的高度等等各种参数。这种实施情况可以简化换热管结构的复杂度，降低换热管的制造难度，提升换热管的生产效率，减少换热管的生产成本。

在第二种可选的实施情况下，分布在铜管本体1的内壁上的多个内齿槽2的结构不尽相同，例如可以包括两种或者是三种甚至是更多种的内齿槽2。此处举例一种具体可选的情况，在铜管本体1的内壁上依次间隔设有两种内齿槽2，且两种内齿槽2的形状完全相同，但是两种内齿槽2的槽宽度不同，沿着铜管本体1的圆周方向，每相邻的两个内齿槽2的槽宽度不同，也就是说一个大的槽宽度的内齿槽2与一个小的槽宽度的内齿槽2相邻。

再举例一种可选的情况，在铜管本体1的内壁上依次间隔设有两种内齿槽2，且两种内齿槽2的形状完全相同，但是两种内齿槽2的槽高度不同，沿着铜管本体1的圆周方向，每相邻的两个内齿槽2的槽高度不同，也就是说一个相对高的槽高度的内齿槽2与一个相对低的槽高度的内齿槽2相邻。

当然还可以是其它不同情况的内齿槽2的配合来满足本实施例的使用需求，对此本实施例不做绝对限定。这种将相邻的内齿槽2的槽宽度和/或槽高度设计为不同的情况，使得任意位置处的冷媒均可以被相邻的两个内齿槽2分割成两股，使得流经相邻的两个内齿槽2时的扰动性得到增强，从而提升冷媒流动的紊流强度，进而可以提升铜管本体1与冷媒之间的换热效率，进一步提升换热管的换热效果。

在第三种可选的实施情况下，在铜管本体1的内壁上包括至少两种内齿结构；且每个内齿结构均包括沿铜管本体1的圆周方向依次设有的多个内齿槽2；以及至少两种内齿结构分别包括的多个内齿槽2的排布密度不同。此处结合附图举例一种可选的情况来说，在铜管本体1的内壁上设有两种内齿结构，且沿铜管本体1的圆周方向一共设有三个内齿结构，这四个内齿结构一共包括两种内齿结构，具体一共包括两个密度相对高的内齿结构和两个密度相对地的内齿结构，且每相邻的两个内齿结构包括的多个内齿槽2的排布密度不同。此处，通过多个内齿结构的设计，可以增加冷媒流经多个内齿结构时的扰动性，使得冷媒流动的紊流强度得到提升，从而可以提升铜管本体1与冷媒之间的换热效率，进而提升换热管的换热效果。

当然，除了上述三种不同的实施情况，还可以采用其它实施情况，对此本实施例不一一枚举。

需要说明的是，对于每个内齿槽2的槽内壁，优选的实施情况下，每个内齿槽2的槽内壁均呈光滑状结构。基于该结构使得冷媒在经过铜管本体1内部的换热区间时，不会出现冷媒的流速不受到内齿槽2的槽壁的阻碍导致流速下降的情况。

最后，还有必要说明的是，本实施例对于齿隔挡3来说，还做了如下设计：

齿隔挡3朝向铜管本体1轴心的端面为平端面或者弧形面，本实施例结合附图仅仅以齿隔挡3朝向铜管本体1轴心的端面为内凹的弧形面的情况为例。这种结构下可以降低换热管和翅片胀接过程中的齿隔挡3的变形概率，从而提高整体的换热管的结构的稳定性。

实施例2：

在实施例1的换热管的基础上，本实施例提供了一种换热器，其包括实施例1的换热管。

以上的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语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设备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。

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；可以是机械连接，也可以是电连接；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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (10)

1.一种换热管，其特征在于，包括：铜管本体和沿圆周方向设于铜管本体的内壁上连续分布的多个呈凹陷的内齿槽；

每相邻的两个内齿槽之间成形有齿隔挡；

每个内齿槽的槽底均为弧形状；且每个内齿槽的一对相对的槽侧壁上分别设有朝向相邻侧的齿隔挡延伸的拓宽槽，且所述内齿槽对应拓宽槽的槽部位的宽度大于该内齿槽的槽底的宽度；以及

所述齿隔挡朝向铜管本体轴心的端面为平端面或者弧形面。

2.根据权利要求1所述的换热管，其特征在于，每个内齿槽中的一对拓宽槽的形状和尺寸均相同以使一对拓宽槽呈对称分布状。

3.根据权利要求2所述的换热管，其特征在于，每个内齿槽中的一对拓宽槽沿铜管本体的径向的截面均为弧形状以使内齿槽整体呈葫芦状。

4.根据权利要求2或3所述的换热管，其特征在于，所述内齿槽对应拓宽槽的槽部位宽度为内齿槽的槽底的宽度的1.5～2倍。

5.根据权利要求1或2所述的换热管，其特征在于，每个内齿槽中的拓宽槽延伸至该内齿槽朝向铜管本体轴心的端部。

6.根据权利要求1或2所述的换热管，其特征在于，每个内齿槽朝向铜管本体轴心的端部还具有槽宽度小于内齿槽对应拓宽槽的槽部位的宽度的收窄口；以及

所述收窄口的槽宽度大于该内齿槽的槽底的宽度。

7.根据权利要求1或2所述的换热管，其特征在于，所述铜管本体的内壁上包括至少两种内齿结构；且每个内齿结构均包括沿铜管本体的圆周方向依次设有的多个所述内齿槽；以及

至少两种所述内齿结构分别包括的多个内齿槽的排布密度不同。

8.根据权利要求1所述的换热管，其特征在于，多个所述内齿槽的齿高均相同。

9.根据权利要求1所述的换热管，其特征在于，多个所述内齿槽的齿高不尽相同。

10.一种换热器，其特征在于，包括：如权利要求1～9任一项所述的换热管。