專利名稱：一種內(nèi)螺紋銅管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及主要用于制作熱交換器的內(nèi)螺紋銅管，尤其適合小型熱交換器以及耐高壓冷媒所用的管型上。
背景技術(shù)：
空調(diào)中的熱交換器(例如蒸發(fā)器和冷凝器)主要是由磷脫氧銅制作的內(nèi)螺紋銅管以及鋁翅片等構(gòu)成的。目前，內(nèi)螺紋銅管主要有外徑7mm、9. 52mm 二大系列不同規(guī)格的管型，7mm管型制作室內(nèi)機(jī)的蒸發(fā)器，9. 52mm管型制作室外機(jī)的冷凝器，一臺(tái)空調(diào)的蒸發(fā)器和冷凝器用銅量在3 5KG。管型由初期的普通齒過(guò)渡到目前最為流行的瘦高齒，在單管以及整機(jī)熱交換能力不降低的情況下，齒形的改變一定程度上減小了內(nèi)螺紋管的單重及米克重 (g/m)。以外徑7mm某一管型為例，其它參數(shù)不變，普通齒和瘦高齒的單重分別為57. 05和 54. 52g/m，每米減少了 2. 53克。近幾年空調(diào)廠家降成本的意識(shí)越來(lái)越清晰，不再滿足于銅管使用量5%左右的節(jié)約，于是出現(xiàn)了小管徑對(duì)大管徑的替代，最明顯的就是用外徑5mm管型替代7mm管型制作蒸發(fā)器，用7. 94 (或8)mm管型替代9. 52mm管型制作冷凝器。但是由于管材外徑減小了，從而也減小了管材內(nèi)的流通面積，要想保持熱交換的效果不變，蒸發(fā)器和冷凝器必須增加發(fā)卡管的數(shù)量，因此，一般認(rèn)為管材的外徑也不能過(guò)小。外徑5mm內(nèi)螺紋管是目前空調(diào)制冷用銅管外徑最小的管型。減小內(nèi)螺紋銅管的底壁厚也是一種節(jié)約銅材、降低米克重的方法，且效果更為明顯。還以外徑7mm管型為例，其它參數(shù)不變，底壁厚由0. 25mm降為0. 22mm,管材單重由 57. 05g/m減小到51. 57g/m，節(jié)材效果相當(dāng)明顯。但是減小底壁厚負(fù)面影響也很大，最直觀的就是銅管的耐壓能力降低，安全性能下降，同時(shí)給空調(diào)廠家造成的負(fù)面影響就是由于徑厚比D/td的增加，使管材在彎曲過(guò)程中容易出現(xiàn)外側(cè)開(kāi)裂及扁管現(xiàn)象。一些小的廠家嘗試在空調(diào)兩器在折彎過(guò)程中充氣保壓，以減少扁管現(xiàn)象的發(fā)生，即使如此，廢品率也明顯增加，且生產(chǎn)效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服上述技術(shù)中的不足之處，而提供一種外徑更小的內(nèi)螺紋銅管，所述內(nèi)螺紋銅管內(nèi)表面由連續(xù)的帶螺旋狀的溝槽和內(nèi)齒構(gòu)成，管型外徑為2. 95 4. 05mm，管型外徑與等效壁厚的比值小于等于19. 80。本發(fā)明提到的內(nèi)螺紋銅管的等效壁厚是指外徑相同、長(zhǎng)度和重量相等的情況下， 折換成光面銅管的壁厚。本發(fā)明的內(nèi)螺紋銅管的內(nèi)齒高h(yuǎn)在0. 10 0. 20mm之間，優(yōu)選范圍0. 12 0. 16mm。本發(fā)明的內(nèi)螺紋銅管的齒頂角α為10° 40°，內(nèi)齒及內(nèi)溝槽的螺旋角β為
8° 30°。本發(fā)明的內(nèi)螺紋銅管用于空調(diào)用熱交換器。本發(fā)明的有益效果是，由于降低了管徑和壁厚，因此，節(jié)省了銅的使用量，降低了成本。此外，本發(fā)明的熱交換器提高了(至少能夠保持)管材的耐高壓。進(jìn)一步，用本發(fā)明的熱交換器制作的熱交換器的體積明顯減小，因此，可以降低空調(diào)的體積。


圖1是內(nèi)螺紋銅管的局部示意圖。圖2是內(nèi)螺紋銅管縱向剪開(kāi)展平的示意圖，螺旋方向右旋。圖3是內(nèi)螺紋銅管縱向剪開(kāi)展平的示意圖，螺旋方向左旋。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。首先需要說(shuō)明的是下面實(shí)施方式中提到的內(nèi)螺紋銅管的等效壁厚是指外徑相同、 長(zhǎng)度和重量相等的情況下，折換成光面銅管的壁厚。如圖1，本發(fā)明第一實(shí)施方式的內(nèi)螺紋銅管外徑2. 95彡D彡4. 05mm,內(nèi)螺紋管的外徑D與等效壁厚td的比值，也就是徑厚比D/td ( 19. 80，這里的等效壁厚td是指內(nèi)螺紋銅管的等效壁厚，這個(gè)等效壁厚不同于底壁厚t和總壁厚(Uh)。細(xì)徑內(nèi)螺紋銅管的單重等于外徑與之相同，實(shí)際壁厚與td相等的光面銅管的單重。在外徑一定的情況下，內(nèi)螺紋銅管的內(nèi)齒12的齒高h(yuǎn)、底壁厚t、齒頂角α、螺旋角β以及齒條數(shù)都會(huì)影響等效壁厚td的大小，齒高h(yuǎn)和底壁厚t的影響會(huì)更大些，合理調(diào)整內(nèi)螺紋銅管的各個(gè)參數(shù)，控制徑厚比D/
19.80。對(duì)于本發(fā)明的細(xì)徑內(nèi)螺紋銅管，如果徑厚比D/td> 19. 80，等效壁厚td太小， 而勢(shì)必會(huì)影響它最大的齒高和底壁厚分別減小，齒高降低影響熱交換效果，底壁厚減小會(huì)造成探傷缺陷多、易拉斷，銅管成材率低，同時(shí)在空調(diào)加工廠家制作發(fā)卡管彎曲過(guò)程中容易產(chǎn)生外側(cè)開(kāi)裂及扁管現(xiàn)象。如圖1，本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方式中，還設(shè)置內(nèi)螺紋銅管的齒頂角α = 10° 40°，α <10°，齒形接近于矩形，內(nèi)螺紋成型時(shí)難以脫齒，造成殘齒，不利于后續(xù)加工和熱交換，α >40°，齒形太胖，細(xì)徑內(nèi)螺紋管單重大，管內(nèi)流通面積小，流阻大。如圖2和3，本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方式中，還設(shè)置內(nèi)螺紋管的內(nèi)溝槽11及內(nèi)齒 12的螺旋角β =8° 30°，旋向可以是右旋如圖2，也可以是左旋如圖3，且內(nèi)溝槽11及內(nèi)齒12是連續(xù)的，相對(duì)于斷續(xù)的溝槽及內(nèi)齒，內(nèi)螺紋成型相對(duì)容易，斷續(xù)的溝槽及內(nèi)齒理論上容易成型，但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中很難保證齒形，這也是斷續(xù)齒(專利號(hào)03Μ6218. 2)和交叉齒(03284022. 難以形成大批量走向市場(chǎng)的原因之一。β <8°，接近于直槽管，影響熱交換效果，β >30°，螺旋角太大內(nèi)螺紋成型速度太低，影響生產(chǎn)效率且齒形難以保證。如附表1，示例1、2、14是本發(fā)明以外的管型，其中示例1為目前空調(diào)制冷用外徑最小的管型。示例2做發(fā)卡管時(shí)廢品率高，示例14由于外徑太小，工裝模具要求精度太高，內(nèi)螺紋銅管不易加工。示例3熱交換效果良好，加工過(guò)程中易斷管、扁管。示例6熱交換效果一般，加工過(guò)程中易扁管、開(kāi)裂。示例9、10齒低，熱交換效果差，兩器加工情況一般。示例4、5、12、13為本發(fā)明的主要管型，管型參數(shù)適中，熱交換效果良好且易加工。
示例7、8、11管型參數(shù)較好，但齒高不在優(yōu)選范圍內(nèi)，熱交換效果或加工情況一般。因此，在選取管型參數(shù)時(shí)，盡可能將齒高h(yuǎn)選在優(yōu)選范圍內(nèi)，即h = 0. 12 0. 16mm。附表權(quán)利要求
1.一種用于熱交換器的內(nèi)螺紋銅管，其特征在于所述內(nèi)螺紋銅管內(nèi)表面由連續(xù)的帶螺旋狀的溝槽和內(nèi)齒構(gòu)成，管型外徑為2. 95 4. 05mm，管型外徑與等效壁厚的比值小于等于 19.80。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)螺紋銅管，其特征在于所述的內(nèi)齒高為0.10 0. 20mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)螺紋銅管，其特征在于所述的內(nèi)齒高為0.12 0. 16mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一個(gè)所述的內(nèi)螺紋銅管，其特征在于所述的內(nèi)螺紋銅管的齒頂角為10° 40°，所述的內(nèi)齒及內(nèi)溝槽的螺旋角為8° 30°。
5.一種空調(diào)用熱交換器，主要由內(nèi)螺紋銅管構(gòu)成，其特征在于所述內(nèi)螺紋銅管內(nèi)表面由連續(xù)的帶螺旋狀的溝槽和內(nèi)齒構(gòu)成，內(nèi)螺紋銅管的管型外徑為2. 95 4. 05mm，管型外徑與等效壁厚的比值小于等于19. 80。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空調(diào)用熱交換器，其特征在于所述的內(nèi)螺紋銅管內(nèi)齒高為 0. 10 0. 20mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空調(diào)用熱交換器，其特征在于所述的內(nèi)螺紋銅管內(nèi)齒高范圍為 0. 12 0. 16mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7任一個(gè)所述的空調(diào)用熱交換器，其特征在于所述的內(nèi)螺紋銅管的齒頂角為10° 40°，所述的內(nèi)齒及內(nèi)溝槽的螺旋角為8° 30°。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于熱交換器的內(nèi)螺紋管，該內(nèi)螺紋管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由許多連續(xù)的帶螺旋狀的溝槽11和內(nèi)齒12構(gòu)成，管型外徑2.95≤D≤4.05mm，內(nèi)螺紋管的外徑D與等效壁厚td的比值俗稱徑厚比D/td≤19.80，用該管型制作的熱交換器具有體積小、耐高壓、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F25B39/00GK102305568SQ20111029794
公開(kāi)日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者馮振國(guó), 胡松浩, 蔡運(yùn)良, 趙金浩, 魯長(zhǎng)建 申請(qǐng)人:金龍精密銅管集團(tuán)股份有限公司