一种传热管制造技术

本发明专利技术提供了一种传热管，该传热管用于使用单一及混合制冷剂的制冷和空调设备的冷凝器和蒸发器中，在传热管的内表面设置有螺旋形微肋，其中螺旋形微肋（母肋）的顶部被加工成具有微小突起（子肋）的形状。该子肋的高度非常小，子肋长度与其断开母肋上形成的槽的长度相等。由于本发明专利技术在母肋上开设有子肋，制冷剂蒸气（蒸发）或者液膜（冷凝）流过时，在子肋突起处，浓度或者液膜边界层被断开，形成新的边界层，所以能够强化换热，提高制冷和空调设备中相变换热的传热性能，从而减小制冷和空调设备的体积，降低产品成本。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种传热管，特别涉及一种使用单一及混合制冷剂的制冷和空调设备的冷凝器和蒸发器中的传热管。本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种能够提高制冷和空调设备中相变换热的传热性能，减小制冷和空调设备的体积，降低产品成本的传热管。为达到上述目的，本专利技术采用的解决方案是在传热管内面设有均匀分布的高度相等的螺旋母肋，其特点是，螺旋母肋与传热管的管轴的夹角β为0～18度，且在螺旋母肋的顶部开设有均匀排列的凹槽，凹槽将螺旋母肋的顶部断开形成了突起的子肋，突起子肋的肋高为0.02～0.06mm。本专利技术的另一特点是螺旋母肋的周向肋数为50～70个；螺旋母肋的肋高为0.15mm～0.3mm；凹槽的长度为0.3mm～0.6mm；子肋与螺旋母肋之间夹角θ为0～10度；螺旋母肋的肋顶角α为30～40度。由于本专利技术在母肋上开设有子肋，子肋将母肋断开，制冷剂蒸气(蒸发)或者液膜(冷凝)流过时，在子肋突起处，浓度或者液膜边界层被断开，形成新的边界层，所以能够强化换热。图2是本专利技术传热管的纵截面图。图3是本专利技术传热管的母肋的参数结构图。参见附图说明图1，本专利技术在传热管内面设置有50～70个均匀分布的高度相等的螺旋母肋1，此螺旋母肋1的肋高为0.15～0.3mm，对于房间空调7mm的传热管，螺旋母肋1的周向肋数为50～60个，肋高为0.15～0.27mm，对于房间空调9mm的传热管，螺旋母肋1的周向肋数为60～70个，肋高为0.18～0.3mm，在螺旋母肋1的肋顶开设有深为0.02～0.06mm均匀排列的凹槽3，凹槽3的长度为0.3～0.6mm。参见图2，本专利技术螺旋母肋1与传热管轴线2之间的夹角即螺旋角β为0～18度，螺旋母肋1与子肋4之间的夹角θ为0～10度。参见图3，在本专利技术中螺旋母肋1的肋顶角α为30～40度。本专利技术是在场协同原理指导下进行的。场协同原理将现有三个强化换热的机理在理论上统一起来。螺旋母肋1的肋数过少，螺旋母肋1对制冷剂的扰动作用不明显，而且螺旋母肋1换热面积减少。螺旋母肋1的肋数过多，虽然内肋润湿长度增加，但肋间横断面积减少，使制冷剂液膜增厚，制冷剂液膜在肋间流动困难，也不利于换热，所以，对于某一尺度的传热管，有一个最佳肋数，本专利技术在房间空调器中蒸发器常用的7mm传热管中，母肋周向肋数N＝50，螺旋母肋肋高Hp＝0.24mm，壁厚Tw＝0.25mm，母肋肋顶角α＝30度；对于房间空调器中冷凝器常用9mm传热管，母肋周向肋数N＝65，壁厚Tw＝0.28mm，母肋肋高Hp＝0.27mm，母肋肋顶角α＝30度。螺旋母肋1与传热管轴线之间的夹角即螺旋角β＝10度，在房间空调器通常的制冷剂流速下，采取相对较小的螺旋角能显著降低制冷剂在管内的流动阻力，而又不会降低换热系数。螺旋母肋1采取比普通肋稍高的肋高，肋间横断面积增加，能更好地拉薄液膜，内肋换热面积也会增加，虽然这样会对流动阻力有所增大，但由于采取了较小的螺旋角，所以总体上管内流动阻力不会增加。而在螺旋母肋1上还开设有子肋4，在制冷剂凝结时，螺旋母肋1肋顶及肋周向凝结液膜受到四面的拉薄作用而使液膜厚度更小。而在制冷剂蒸发时，子肋4可以起到汽化核心的作用，促进了核沸腾效果。另外，当制冷剂蒸气或者液膜被引入螺旋母肋1时，由于螺旋母肋1上有子肋4的存在，边界层被断开，从各子肋4的突起端形成新的边界层，从而总体上减薄了边界层厚度。权利要求1.一种传热管，在传热管内面设有均匀分布的高度相等的螺旋母肋，其特征在于螺旋母肋与传热管的管轴的夹角β为0～18度，且在螺旋母肋的顶部开设有均匀排列的凹槽，凹槽将螺旋母肋的顶部断开形成了突起的子肋，突起子肋的肋高为0.02～0.06mm。2.根据权利要求1所述的传热管，其特征在于所说的螺旋母肋的周向肋数为50～70个。3.根据权利要求1所述的传热管，其特征在于所说的螺旋母肋的肋高为0.15mm～0.3mm。4.根据权利要求1所述的传热管，其特征在于所说的凹槽的长度为0.3mm～0.6mm。5.根据权利要求1所述的传热管，其特征在于子肋与螺旋母肋之间夹角θ为0～10度。6.根据权利要求1所述的传热管，其特征在于所说的螺旋母肋的肋顶角α为30～40度。全文摘要本专利技术提供了一种传热管，该传热管用于使用单一及混合制冷剂的制冷和空调设备的冷凝器和蒸发器中，在传热管的内表面设置有螺旋形微肋，其中螺旋形微肋(母肋)的顶部被加工成具有微小突起(子肋)的形状。该子肋的高度非常小，子肋长度与其断开母肋上形成的槽的长度相等。由于本专利技术在母肋上开设有子肋，制冷剂蒸气(蒸发)或者液膜(冷凝)流过时，在子肋突起处，浓度或者液膜边界层被断开，形成新的边界层，所以能够强化换热，提高制冷和空调设备中相变换热的传热性能，从而减小制冷和空调设备的体积，降低产品成本。文档编号F28F1/10GK1403780SQ0213946公开日2003年3月19日 申请日期2002年10月11日 优先权日2002年10月11日专利技术者陶文铨, 唐桂华, 刘星, 唐上朝 申请人:西安交通大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传热管，在传热管内面设有均匀分布的高度相等的螺旋母肋［１］，其特征在于：螺旋母肋［１］与传热管的管轴［２］的夹角β为０～１８度，且在螺旋母肋［１］的顶部开设有均匀排列的凹槽［３］，凹槽［３］将螺旋母肋［１］的顶部断开形成了突起的子肋［４］，突起子肋［４］的肋高为０．０２～０．０６ｍｍ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：陶文铨，唐桂华，刘星，唐上朝，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]