本實用新型涉及傳熱管技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種形變定向誘導(dǎo)式內(nèi)螺紋傳熱管。
背景技術(shù):
傳熱管用于制造各種換熱器、散熱器、導(dǎo)熱器,在傳熱管技術(shù)領(lǐng)域從光管升級到內(nèi)螺紋管,是一大技術(shù)革新。內(nèi)螺紋傳熱管用于空調(diào)換熱器中,極大的提高了空調(diào)制冷、制熱的性能,目前的內(nèi)螺紋傳熱管一般都是單一的螺旋槽或螺旋齒,也有許多文獻或?qū)@_了不同截面形狀的螺旋齒,例如有M形、Y形、梯形、半圓形齒,各種形狀的齒形都是為了增加熱傳遞表面積。然而傳熱管在實際使用過程中,需要將傳熱管插入散熱片上的連接孔中制成散熱器,為了確保傳熱管與散熱片之間的熱傳遞,需要將芯桿插入銅管內(nèi)孔中進行脹管,從而使得傳熱管的外壁擴張,使得傳熱管的外壁與散熱片的連接孔內(nèi)壁完全無間隙貼合,由于傳熱管的內(nèi)壁上有螺紋(齒條或齒肋),芯桿擠壓內(nèi)壁時會導(dǎo)致齒肋的頂部受到擠壓而潰縮,齒肋的高度會減小,齒肋的表面積會減小,從而會降低熱傳遞表面積;同時齒肋頂部會向兩側(cè)不規(guī)則延伸,導(dǎo)致介質(zhì)在傳熱管內(nèi)流動的阻力增大。
例如:中國專利授權(quán)公告號CN202393281U,授權(quán)公告日2012年8月22日,公開了一種內(nèi)螺紋銅管;又如中國專利授權(quán)公告號CN204535508U,授權(quán)公告日2015年8月5日,公開了一種適應(yīng)高粘度冷媒的內(nèi)螺紋銅管。目前所有的內(nèi)螺紋傳熱管均存在內(nèi)螺紋受到擠壓后潰縮的問題,嚴重影響銅管的熱傳遞效率,提高介質(zhì)流動阻力。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的傳熱管在脹管作業(yè)時,其內(nèi)部的螺紋受到擠壓潰縮而降低熱交換面積的問題,提供了一種形變定向誘導(dǎo)式內(nèi)螺紋傳熱管,該種傳熱管在脹管作業(yè)時,其內(nèi)螺紋受到芯桿擠壓時能誘導(dǎo)螺紋頂部定向變形,不會減小熱交換面積,同時還能提高傳熱管內(nèi)冷媒的紊流、擾流,增強冷媒與傳熱管之間的熱交換。
為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用如下技術(shù)方案:
一種形變定向誘導(dǎo)式內(nèi)螺紋傳熱管,包括傳熱管本體,所述傳熱管本體的內(nèi)壁均勻設(shè)有呈螺旋分布的齒肋I,所述齒肋I的橫截面呈等腰梯形,所述齒肋I的頂面中心上設(shè)有沿齒肋I分布的形變誘導(dǎo)肋,所述的形變誘導(dǎo)肋與齒肋I為一體式結(jié)構(gòu),所述形變誘導(dǎo)肋的兩個側(cè)面相互平行,所述形變誘導(dǎo)肋的側(cè)面與對應(yīng)齒肋I的法線的夾角a為5°-12°,所述形變誘導(dǎo)肋與傳熱管本體的軸線夾角為10°-28°。傳熱管插入散熱片的連接孔內(nèi),通過芯桿擠壓傳熱管內(nèi)壁進行脹管作業(yè)時,由于形變誘導(dǎo)肋寬度較齒肋I小,而且與齒肋I的法線具有較小的偏角,這就導(dǎo)致所有的形變誘導(dǎo)肋受到芯桿擠壓時會定向彎曲,定向彎曲形變后不但不會減小熱交換面積,反而在傳熱管本體內(nèi)壁構(gòu)建出更加復(fù)雜的構(gòu)造,會進一步促進冷媒在齒肋I、彎曲的形變誘導(dǎo)肋處發(fā)生的紊流、擾流,增強冷媒氣相、液相之間的熱交換,同時增強冷媒與傳熱管本體之間的熱交換。
作為優(yōu)選,所述形變誘導(dǎo)肋的寬度與齒肋I的頂面寬度之比為0.55-0.75,所述形變誘導(dǎo)肋的高度與齒肋I的齒高之比為0.7-0.95。通過對形變誘導(dǎo)肋的尺寸限定,確保形變誘導(dǎo)肋受到芯桿的壓力作用時能夠穩(wěn)定的定向形變,又能防止形變誘導(dǎo)肋受壓斷裂,同時又具有足夠的強度將擠壓力傳遞給傳熱管外壁實現(xiàn)脹管作業(yè)。
作為優(yōu)選,任意相鄰兩條齒肋I之間均設(shè)有齒肋II,所述齒肋II的齒高大于齒肋I的齒高,所述齒肋II的齒高小于形變誘導(dǎo)肋頂部距離導(dǎo)熱管本體內(nèi)壁的高度。芯桿伸入傳熱管本體內(nèi)后,由于形變誘導(dǎo)肋最高,因此形變誘導(dǎo)肋頂部最先受壓變形,當形變誘導(dǎo)肋的彎曲到與齒肋II的高度一致時,齒肋II的頂部承受芯桿的壓力,從而防止形變誘導(dǎo)肋繼續(xù)彎曲,齒肋II用于限定形變誘導(dǎo)肋的最大形變量,同時也能承受和分擔芯桿的壓力。
作為優(yōu)選,所述齒肋II的橫截面為三角形,所述齒肋II的齒高與形變誘導(dǎo)肋頂部距離導(dǎo)熱管本體內(nèi)壁高度之比為0.7-0.85。
作為優(yōu)選,所述齒肋II在其朝向相鄰形變誘導(dǎo)肋傾斜的一側(cè)靠近頂端處設(shè)有形變導(dǎo)向缺口。當形變誘導(dǎo)肋的頂部受壓彎曲到與齒肋II的齒頂高相同時,如果芯桿直徑較大,則會繼續(xù)擠壓齒肋II,此時齒肋II上的形變導(dǎo)向缺口使得齒肋II的齒頂向同一側(cè)定向彎區(qū),齒肋II的該種結(jié)構(gòu)既能承受較大的壓力,又能防止齒頂潰縮。
作為優(yōu)選,所述的傳熱管本體的內(nèi)壁上位于齒肋II上形變導(dǎo)向缺口所在側(cè)與相鄰齒肋I之間的部位設(shè)有凸肋,所述凸肋的橫截面呈半圓形,所述凸肋的高度小于齒肋I的高度。凸肋能增加傳熱管內(nèi)壁的表面積;在形變誘導(dǎo)肋受壓彎曲的時候,凸肋能有效的阻礙齒肋I產(chǎn)生與形變誘導(dǎo)肋同向的傾斜變形,從而防止齒肋I與形變誘導(dǎo)肋同向同步形變導(dǎo)致在齒肋I與齒肋II之間形成相對封閉的空間(相對封閉的空間不利于冷媒的流動),從而確保形變誘導(dǎo)肋形變后,齒肋I與齒肋II之間仍然保持相對開放的空間,利于冷媒的流動和熱交換。
因此,本實用新型具有如下有益效果:(1)傳熱管本體內(nèi)部受到芯桿脹管時,形變誘導(dǎo)肋能定向變形,因此脹管時不會減小熱交換面積;(2)形變誘導(dǎo)肋的定向形變使得傳熱管的內(nèi)壁更加復(fù)雜,能進一步提高傳熱管內(nèi)冷媒的紊流、擾流,增強冷媒與傳熱管本體之間的熱交換。
附圖說明
圖1為施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中A處局部放大示意圖。
圖3為實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖3中B處局部放大示意圖。
圖5為實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為圖5中C處局部放大示意圖。
圖7為實施例3中受到芯桿脹管后的局部狀態(tài)示意圖。
圖中:傳熱管本體1、齒肋I2、形變誘導(dǎo)肋3、法線4、齒肋II5、形變導(dǎo)向缺口50、凸肋6、弧形凹槽7。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步描述:
實施例1:如圖1和圖2所示的一種形變定向誘導(dǎo)式內(nèi)螺紋傳熱管,包括傳熱管本體1,傳熱管本體1的內(nèi)壁均勻設(shè)有呈螺旋分布的齒肋I2,齒肋I的橫截面呈等腰梯形,齒肋I的頂面中心上設(shè)有沿齒肋I分布的形變誘導(dǎo)肋3,形變誘導(dǎo)肋與齒肋I為一體式結(jié)構(gòu),形變誘導(dǎo)肋的兩個側(cè)面相互平行,形變誘導(dǎo)肋的側(cè)面與對應(yīng)齒肋I的法線4的夾角a為5°,形變誘導(dǎo)肋與傳熱管本體的軸線夾角為10°;形變誘導(dǎo)肋3的寬度與齒肋I2的頂面寬度之比為0.55,形變誘導(dǎo)肋的高度與齒肋I的齒高之比為0.7;形變誘導(dǎo)肋的兩側(cè)下端與齒肋I的頂面之間圓弧過度連接。
實施例2:如圖3和圖4所示的一種形變定向誘導(dǎo)式內(nèi)螺紋傳熱管,包括傳熱管本體1,傳熱管本體1的內(nèi)壁均勻設(shè)有呈螺旋分布的齒肋I2,齒肋I的橫截面呈等腰梯形,齒肋I的頂面中心上設(shè)有沿齒肋I分布的形變誘導(dǎo)肋3,形變誘導(dǎo)肋與齒肋I為一體式結(jié)構(gòu),形變誘導(dǎo)肋的兩個側(cè)面相互平行,形變誘導(dǎo)肋的側(cè)面與對應(yīng)齒肋I的法線的夾角a為12°,形變誘導(dǎo)肋與傳熱管本體的軸線夾角為28°;形變誘導(dǎo)肋3的寬度與齒肋I2的頂面寬度之比為0.75,形變誘導(dǎo)肋的高度與齒肋I的齒高之比為0.95;形變誘導(dǎo)肋的兩側(cè)下端與齒肋I的頂面之間圓弧過度連接;
任意相鄰兩條齒肋I之間均設(shè)有齒肋II5,齒肋II的齒高大于齒肋I的齒高,齒肋II的齒高小于形變誘導(dǎo)肋頂部距離導(dǎo)熱管本體內(nèi)壁的高度;齒肋II的橫截面為三角形,齒肋II的齒高與形變誘導(dǎo)肋頂部距離導(dǎo)熱管本體內(nèi)壁高度之比為0.7。
實施例3:如圖5和圖6所示的一種形變定向誘導(dǎo)式內(nèi)螺紋傳熱管,包括傳熱管本體1,傳熱管本體1的內(nèi)壁均勻設(shè)有呈螺旋分布的齒肋I2,齒肋I的橫截面呈等腰梯形,齒肋I的頂面中心上設(shè)有沿齒肋I分布的形變誘導(dǎo)肋3,形變誘導(dǎo)肋與齒肋I為一體式結(jié)構(gòu),形變誘導(dǎo)肋的兩個側(cè)面相互平行,形變誘導(dǎo)肋的側(cè)面與對應(yīng)齒肋I的法線的夾角a為10°,形變誘導(dǎo)肋與傳熱管本體的軸線夾角為18°;形變誘導(dǎo)肋3的寬度與齒肋I2的頂面寬度之比為0.65,形變誘導(dǎo)肋的高度與齒肋I的齒高之比為0.8;形變誘導(dǎo)肋的兩側(cè)下端與齒肋I的頂面之間圓弧過度連接;
任意相鄰兩條齒肋I之間均設(shè)有齒肋II5,齒肋II的齒高大于齒肋I的齒高,齒肋II的齒高小于形變誘導(dǎo)肋頂部距離導(dǎo)熱管本體內(nèi)壁的高度;齒肋II的橫截面為三角形,齒肋II的齒高與形變誘導(dǎo)肋頂部距離導(dǎo)熱管本體內(nèi)壁高度之比為0.85;齒肋II在其朝向相鄰形變誘導(dǎo)肋傾斜的一側(cè)靠近頂端處設(shè)有形變導(dǎo)向缺口50,形變導(dǎo)向缺口的橫截面呈弧形;
傳熱管本體1的內(nèi)壁上位于齒肋II上形變導(dǎo)向缺口所在側(cè)與相鄰齒肋I之間的部位設(shè)有凸肋6,凸肋的橫截面呈半圓形,凸肋的高度小于齒肋I的高度;傳熱管本體1的內(nèi)壁上位于齒肋II上形變導(dǎo)向缺口的相對側(cè)與相鄰齒肋I之間的部位設(shè)有弧形凹槽7。
當傳熱管插入散熱片的連接孔內(nèi)后需要芯桿進行脹管作業(yè),芯桿脹管后如圖7所示,形變誘導(dǎo)肋受到芯桿作用時向法線右側(cè)傾斜,而由于傳熱管本體內(nèi)壁上位于齒肋I的左側(cè)設(shè)有弧形凹槽,傳熱管本體內(nèi)壁位于齒肋I的右側(cè)設(shè)有凸肋,因此齒肋I受壓后會產(chǎn)生向左傾斜,從而在齒肋I與齒肋II之間構(gòu)建相對開放的空間,利于冷媒與管壁之間熱交換;形變誘導(dǎo)肋、齒肋I形變后整體傾斜變短,此時齒肋II用于承受芯桿的壓力作用,防止形變誘導(dǎo)肋、齒肋I過度變形,對形變誘導(dǎo)肋、齒肋I起到保護作用;如果芯桿外徑較大(芯桿外徑存在誤差,導(dǎo)致偏大),齒肋II受壓后也會定向形變。