空气源热泵低温水系统换热器用强化换热管及其制造方法技术方案

本发明专利技术公开了空气源热泵低温水系统换热器用强化换热管及其制造方法，强化换热管包括管体，管体包括外管和内管，内管的外侧设有筋条，内管的内侧设有槽口，筋条包括导向部、连接部和圆弧部。制造方法包括：(a)加工内管的母料选择及处理；(b)对板材进行切割；(c)板材第一次冲压；(d)打磨修复；(e)板材第二次冲压；(f)板材防锈处理；(g)板材保护处理；(h)板材弯卷制成内管；(i)内管清洗；(j)外管与内管固定；(k)将管体弯曲成蛇形螺旋状。本发明专利技术达到连续制冷的目的，能增加工质与内管的热交换面积，防止强化换热管内壁出现水垢，提高热交换效率，在制造后，使得工质与圆弧部的内表面充分接触，加大传热交换。

【技术实现步骤摘要】
空气源热泵低温水系统换热器用强化换热管及其制造方法
本专利技术涉及空气源热泵低温水系统换热器用强化换热管及其制造方法。
技术介绍
换热管是目前应用十分广泛的热泵换热机构，现有的换热器中，一般采用对扭套合的换热管。然而，传统的对扭盘管存在着几个重大的技术缺陷。其一，对扭管中部较小，换热管与壳体之间间隙较大，当工质进入腔体后流动至中部时，导致工质压力迅速下降，使工质未经换热即可直接相变，液态工质未经吸热蒸发即直接气化。上述情况会使工质不能充分蒸发，出现换热管局部换热无效的现象。其二，传统换热器的工质出入口处于同一侧，由于对扭管的端部的管间隙较小，增大了工质流动阻力，从而使工质经阻力较小的罐体内壁流动，降低了工质的换热效率。其三，传统换热器的对扭部直径较小，导致换热管中水流通径出现突然变小的情况，当换热器处于制热状态时，换热管中部的水流速度变慢，从而容易在换热管内壁出现水垢，减少了换热管的热交换面积，并降低热交换效率；当换热器处于制冷状态时，水垢同样会减少工质与换热管内水流的热交换面积，同样会降低热交换效率，形成冰堵现象。
技术实现思路
本专利技术目的在于针对现有技术所存在的不足而提供空气源热泵低温水系统换热器用强化换热管及其制造方法的技术方案，达到连续制冷的目的，结构设计更巧妙，使得换热器的换热效果更优异，同时能增加工质与内管的热交换面积，使内管中的工质产生紊流，减小工质流动阻力，保持工质流速，防止强化换热管内壁出现水垢，提高热交换效率；在制造过程中，严格控制加工内管的板材的筋条设置位置，通过两次冲压再板材上成型筋条，防止冲压力过大而导致筋条出现断裂或变形现象，而且易控制筋条的圆弧部的弧度，使得工质能与圆弧部的内表面充分接触，加大传热交换。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：空气源热泵低温水系统换热器用强化换热管，包括管体，其特征在于：管体包括外管和内管，外管的横截面呈圆环状，外管的内侧面和外侧面均为光滑面；内管的外侧设有筋条，相邻两个筋条的圆心角相同，内管的内侧设有槽口，相邻两个槽口的圆心角相同，槽口设于筋条中；筋条包括两段导向部、两段连接部和一段圆弧部，导向部、连接部和圆弧部为一体结构，导向部连接内管和连接部，连接部连接导向部和圆弧部，圆弧部的外侧与外管的内侧面固定。进一步，筋条的设置个数为4-12个。进一步，内管的外侧设有凸起部，相邻两个筋条之间的凸起部均匀分布。进一步，凸起部与内管为一体结构。进一步，相邻两个筋条之间的凸起部的设置个数相同。空气源热泵低温水系统换热器用强化换热管的制造方法，其特征在于包括如下步骤：(a)加工内管的母料选择及处理：选择碳钢低合金钢为材料的板材，根据设计图纸中换热管的设计图样，计算出板材的所需长度和宽度，再在板材上划出切割线，接着测量板材的厚度，然后根据设计图纸确定筋条处于板材处的位置，并在该位置的中心位置划出参考线；(b)根据切割线，采用车床对板材进行切割，切割过程中保证板材的面垂直，再对切割处进行毛刺打磨清除；(c)板材第一次冲压：先将板材放置在第一下模具上，第一下模具为一块平板，其中设置第一凹槽，相邻两个第一凹槽之间的距离为板材处相邻两个筋条之间的距离，第一凹槽为梯形状，第一凹槽的两条腰的倾斜度与筋条的连接部的倾斜度一致，同时第一凹槽与平板之间存在弧形部，该弧形部的弧度与筋条的导向部的外侧的弧度一致，然后选择第一上模具，第一上模具为一块平板，其中设置第一凸台，第一凸台与第一凹槽相匹配，然后将第一凸台的中心位置对准板材上的参考线，采用冲压机将第一上模具对板材进行冲压，第一凸台对板材进行作用，将板材压入到第一凹槽中，进行连续冲压；(d)在第一次冲压部位进行打磨修复；(e)板材第二次冲压：采用冲压机上的夹具将板材固定，再选择第二下模具，第二下模具中设有圆弧槽，筋条的圆弧部与圆弧槽相匹配，再将第二下模具装配到冲压机上，再将第二下模具与第一次冲压部位紧贴，然后选择第二上模具，第二上模具设有圆弧凸起，圆弧凸起与圆弧槽相匹配，然后采用冲压机将第二上模具对第一次冲压部位再次冲压，圆弧凸起对第一次冲压部位进行作用，将第一次冲压部位的端部压入到圆弧槽中，进行连续冲压，制成带有槽口的筋条；(f)板材防锈处理；(g)板材保护处理：先在板材设置筋条的面上贴附薄膜，再采用塑料套套入到筋条处；(h)板材弯卷制成内管：先选择弯管装配装置，弯管装配装置上的弯管模的直径与内管的内径相同，再将板材设置槽口的面贴附在弯管模上，接着采用电机驱动弯管模逆时针转动，然后采用导向辊对板材设置筋条的面施力，使得板材逐渐贴附到弯管模的表面，当板材弯曲成内管后，将内管从弯管模上取出，然后将塑料套和薄膜拆除，再对内管进行对缝焊接；(i)内管清洗；(j)外管与内管固定：根据设计图纸选择外管，外管的内侧面与圆弧部的外侧接触，再将外管横向固定在支架上，再将内管通入到外管中，采用焊接方式将内管的端部与外管的端部进行焊接固定，再将外管竖向固定在支架上，使用G-988弹性胶涂覆在圆弧部的外侧与外管的内侧面之间的接触位置，制成管体；(k)将管体弯曲成蛇形螺旋状。进一步，步骤(h)中，在内管对缝焊接后，在焊缝处进行射线探伤。本专利技术由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：本专利技术的强化换热管包括外管与内管，外管与内管的筋条之间形成第一腔体，第一腔体内通入制冷剂，内管内直接设置有第二腔体，第二腔体内通入载冷剂，外管与内管的筋条相互结合的设计可以强化蛇形螺旋换热管的总换热能力，并且通过第一腔体和第二腔体的设计可以便于制冷剂和载冷剂的通入，载冷剂将热量吸收，再传递给制冷剂，即实现热量的传递，又可以使得载冷剂重新被冷却，如此循环，以达到连续制冷的目的，结构设计更巧妙，使得换热器的换热效果更优异。本专利技术在内管的内侧设有槽口，相邻两个槽口的圆心角相同，槽口设于筋条中，能增加工质与内管的热交换面积，使内管中的工质产生紊流，减小工质流动阻力，保持工质流速，防止强化换热管内壁出现水垢，提高热交换效率。本专利技术在制造过程中，根据切割线，采用车床对板材进行切割，使得板材为所需的长度和宽度，严格控制内管的内径、长度和壁厚，提高内管质量；严格控制加工内管的板材的筋条设置位置，通过板材第一次冲压，将第一凸台的中心位置对准板材上的参考线，采用冲压机将第一上模具对板材进行冲压，第一凸台对板材进行作用，将板材压入到第一凹槽中，进行连续冲压，使得板材冲压出带圆弧的梯形状的槽，然后在第一次冲压部位进行第二次冲压，将第二下模具与第一次冲压部位紧贴，然后采用冲压机将第二上模具对第一次冲压部位再次冲压，圆弧凸起对第一次冲压部位进行作用，将第一次冲压部位的端部压入到圆弧槽中，进行连续冲压，使得梯形状的槽的端面冲压出圆弧状，制成带有槽口的筋条，该筋条包括导向部、连接部和圆弧部三部分。通过两次冲压再板材上成型筋条，防止冲压力过大而导致筋条出现断裂或变形现象，而且易控制筋条的圆弧部的弧度，使得工质能与圆弧部的内表面充分接触，加大传热交换。本专利技术在将板材弯卷制成内管前，对板材进行防锈处理，提高内管的防锈效果，再对板材保护处理，主要在板材设置筋条的面上贴附薄膜，再采用塑料套套入到筋条处，对筋条进行保护作用，在对板材卷制时，减少导向辊破坏筋条。本专利技术在板材弯卷制成内管的具体操作中，将本文档来自技高网...

【技术保护点】
空气源热泵低温水系统换热器用强化换热管，包括管体，其特征在于：所述管体包括外管和内管，所述外管的横截面呈圆环状，所述外管的内侧面和外侧面均为光滑面；所述内管的外侧设有筋条，相邻两个所述筋条的圆心角相同，所述内管的内侧设有槽口，相邻两个所述槽口的圆心角相同，所述槽口设于所述筋条中；所述筋条包括两段导向部、两段连接部和一段圆弧部，所述导向部、所述连接部和所述圆弧部为一体结构，所述导向部连接所述内管和所述连接部，所述连接部连接所述导向部和所述圆弧部，所述圆弧部的外侧与所述外管的内侧面固定。

【技术特征摘要】
1.空气源热泵低温水系统换热器用强化换热管，包括管体，其特征在于：所述管体包括外管和内管，所述外管的横截面呈圆环状，所述外管的内侧面和外侧面均为光滑面；所述内管的外侧设有筋条，相邻两个所述筋条的圆心角相同，所述内管的内侧设有槽口，相邻两个所述槽口的圆心角相同，所述槽口设于所述筋条中；所述筋条包括两段导向部、两段连接部和一段圆弧部，所述导向部、所述连接部和所述圆弧部为一体结构，所述导向部连接所述内管和所述连接部，所述连接部连接所述导向部和所述圆弧部，所述圆弧部的外侧与所述外管的内侧面固定。2.根据权利要求1所述的空气源热泵低温水系统换热器用强化换热管，其特征在于：所述筋条的设置个数为4-12个。3.根据权利要求1所述的空气源热泵低温水系统换热器用强化换热管，其特征在于：所述内管的外侧设有凸起部，相邻两个所述筋条之间的所述凸起部均匀分布。4.根据权利要求3所述的空气源热泵低温水系统换热器用强化换热管，其特征在于：所述凸起部与所述内管为一体结构。5.根据权利要求3所述的空气源热泵低温水系统换热器用强化换热管，其特征在于：相邻两个所述筋条之间的所述凸起部的设置个数相同。6.基于权利要求1所述的空气源热泵低温水系统换热器用强化换热管的制造方法，其特征在于包括如下步骤：(a)加工内管的母料选择及处理：选择碳钢低合金钢为材料的板材，根据设计图纸中换热管的设计图样，计算出板材的所需长度和宽度，再在板材上划出切割线，接着测量板材的厚度，然后根据设计图纸确定筋条处于板材处的位置，并在该位置的中心位置划出参考线；(b)根据切割线，采用车床对板材进行切割，切割过程中保证板材的面垂直，再对切割处进行毛刺打磨清除；(c)板材第一次冲压：先将板材放置在第一下模具上，第一下模具为一块平板，其中设置第一凹槽，相邻两个第一凹槽之间的距离为板材处相邻两个筋条之间的距离，第一凹槽为梯形状，第一凹槽的两条腰的倾斜度与筋条的连接部的倾斜度一致，同时第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈林君，赵梅春，梁协峰，陈春君，
申请(专利权)人：青岛开拓隆海制冷配件有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37