热交换管及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种热交换管，用于实现在热交换管内流体与热交换管外流动的另一流体之间的热交换，其外表面上设有第一种螺旋槽（Ｍ１）和第二种螺旋槽（Ｍ２）。第一种螺旋槽相对于热交换管轴线的旋向与第二种螺旋槽的相同，但其螺旋角相互不同，第一种螺旋槽（Ｍ１）和第二种螺旋槽（Ｍ２）相对于热交换管轴线的螺旋角（θ１，θ２）在３°至８０°的范围内。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热交换管，它可用于吸收器、冰箱或为产生冷水的吸收式制冷机的，或空调机的吸收式加热泵的蒸发器。本专利技术也涉及制造上述热交换器的方法。吸收式制冷机的、或空调机的吸收式热泵的吸收器一般由许多热交换管构成，这些热交换管水平地成排及多级地布置。这种热交换管组适于用吸收液如溴化锂水溶液从其顶部喷淋。在这种被喷淋的吸收液沿热交换管外表面流下时，蒸发器产生的制冷剂蒸汽被吸收液吸收，同时在吸收反应中产生的热通过热交换传递到在热交换管中流动的水中。因此，为促进在这种吸收制冷剂蒸汽的过程中的物质转换现象，必须改进吸收器的性能。在溴化锂水溶液吸收制冷剂蒸汽的瞬间，在吸收液A和制冷剂蒸汽B的界面发生如附图说明图1所示的物质转移。也就是说，在吸收液A的表面层Aa，即，吸收液A和制冷剂蒸汽B之间的界面，吸收液A的浓度变得比吸收液A接近热交换管C的表面的内层Ab的浓度要低。因此，如果要促进制冷剂蒸汽B的吸收，就需要在热交换管C上吸收液A的紊流。因此，在目前实际上利用溴化锂水溶液的吸收式制冷机或空调机的吸收式热泵的情形中，在溴化锂水溶液中添加十分之几至百分之几ppm的表面活化剂如辛醇或2-乙基-1-己醇，以便在前述的制冷剂蒸汽吸收过程中在吸收液内引起紊流作用(其称为马兰各尼对流)。也就是说，现在一般采用尽量利用马兰各尼对流来改进吸收液吸收制冷剂蒸汽的能力的方法。因此，为了改进吸收器热交换管的性能，现在需要在热交换管外表面上借助吸收液的马兰各尼对流来有效地促进紊流，上述对流是在吸收液吸收制冷剂蒸汽时发生的。用来促进在吸收液中的紊流作用的热交换管已由日本未审定的技术公开文本第S/57-100161号中提出。在该文件中公开的热交换管是依靠在其外表面上形成细螺旋槽而工作的。设置这种螺旋槽的目的是使吸收液能够使螺旋槽流动，以便在热交换管表面上分布吸收液流，同时借助这些螺旋槽形成的不规则表面在吸收液层中促进紊流。在吸收液中促进紊流作用的热交换管的另一实施例已由日本未审定的技术公开文本第S/64-35368号中提出。该文件公开的热交换管在其外表面上设有细螺旋槽，即，第一种螺旋槽和与第一种螺旋槽旋向相反的第二种螺旋槽，因而由这两组螺旋槽的相交形成凸起。设置这两组螺旋槽的目的是使吸收液能够冲击由这些槽相交形成的凸起，以便促进在吸收液中的紊流。在日本未审定的技术公开文本第S/57-100161号所述的热交换管的情形中，如图2A所示，由于存在螺旋槽V1，因而在热交换管C1的表面上肯定能够分布吸收液层流。但是，由于螺旋槽V1是线性的，因而所得到的吸收液紊流是不够的。另一方面，在日本未审定的技术公开文本第S/64-35368号所述的热交换管的情形中，吸收液层A2冲击在凸起E1上，从而产生紊流。然而，由于两组螺旋槽V2和V3相对于管的纵向相互以相反的方向扭曲而相交，因而引起由凸起E1产生的吸收液层A2的紊流与由凸起E1的下一个凸起E2产生的吸收液层A3的紊流相碰撞。因此，沿管的纵向不可能保持吸收液层A2和A3的紊流，从而难于有效地促进吸收液的紊流。因此，在热交换管C2的表面上难于长时间保持吸收液层A2和A3的紊流。另一方面，在吸收式制冷机和吸收式热和冷水发生器的情形中，冷水是通过下述方式产生的，即，当制冷却蒸发时，从待冷却的水中吸收制冷剂蒸发的潜热。然后，从蒸发器蒸发的制冷剂被吸收器中的吸收液吸收以便变回液态，同时释放蒸发的潜热和稀释热。由于当吸收液的温度上升时制冷剂的吸收变得更困难，因而吸收液体需要被热交换管的表面冷却，从而防止吸收液被蒸发潜热和稀释热过度加热。一般来说，在普通的吸收器结构中，大量热交换管水平或垂向布置，使吸收液可沿热交换管表面流下，而冷却水在管中循环。热交换管一般由普通管构成，除非有特殊要求才采用高性能热交换管以提高管的性能。为了改善在吸收器中热交换管的性能，需要采取下述对策(1)增加热交换面积；(2)尽量减小吸收液层的上、下层间浓度的不均匀性，这是由于流动的吸收液的表面吸收蒸汽而使吸收液浓度变稀而引起的；以及(3)促进沿热交换管表面流下的吸收液的界面紊流。在日本未审定的技术公开文本第S/57-100161号中提出了这种高性能热交换管的一个实例，其中，在热交换管外表面上形成许多细螺旋槽。在日本未审定的技术公开文本第S/58-51671中提出了这种高性能热交换管的另一实例，其中在热交换管外表面上形成许多相交的相同深度的细螺旋槽。在日本未审定的技术公开文本第H/1-73663号中也提出了这种高性能热交换管的另一实例，其中，只在热交换管端部的外表面上形成相互交叉的许多细螺旋槽。人们公认下述方式可以改善热交换管的性能，即，在热交换管的外表面上形成许多细螺旋槽；在热交换管的外表面上形成许多相互交叉的细螺旋槽；以及只在热交换管的端部上形成许多相互交叉的细螺旋槽。但是，象在日本未审定的技术公开文本第S/57-100161号和第H/1-73663号中所公开的，在热交换管外表面上形成许多相同深度、相同方向的细螺旋槽的方法，以及只在热交换管端部形成相互交叉的许多细螺旋槽的方法存在下述问题，即，在热交换管表面上的吸收液流变为单方向的，因而难于实现足够的吸收液界面紊流，而这是前述的改善热交换管性能的要求之一。另一方面，象在日本未审定的技术公开文本第S/58-51671号中所公开的那种在热交换管外表面上形成许多相互交叉的许多同深度细螺旋槽的方法也存在下述问题，即，由于吸收液流沿螺旋槽底部简单向下流动，因而在热交换管纵向上吸收液流的分布促进得不够，难于尽量减小在吸收液层的上、下层之间浓度的非均匀性。由于上述原因，即使上述热交换管替代普通管，吸收器的热交换性能仍不理想。因此，本专利技术的一个目的是提供一种热交换管，它能够在热交换管外表面上充分分布吸收液，同时，能够在吸收液下落方向(垂直于热交换管的纵向的方向)及在平行于热交换管纵向的方向上充分促进吸收液的紊流。本专利技术的另一个目的是提供一种制造热交换管的方法，所述热交换管能够在热交换管外表面上充分分布吸收液，同时，能够在吸收液的下落方向(垂直于热交换管纵向的方向)及在平行于热交换管纵向的方向上充分促进吸收液的紊流。本专利技术的另一个目的是提供一种热交换管，它能够尽可能地减小在热交换管表面上的吸收液层的上、下层之间的浓度的不均匀性，并能够促进吸收液的界面紊流，从而可以显著改善其热交换性能。按照本专利技术，提供一种热交换管以实现在热交换管内的流体和在热交换管外流动的另一种流体之间的热交换，这种热交换管设有第一种螺旋槽和第二种螺旋槽，每种是在热交换管外表面上形成的，其中第一种螺旋槽相对于热交换管的轴线的旋向与第二种螺旋槽的旋向相同，但是相互之间螺旋角不同，第一种螺旋槽和第二种螺旋槽相对于热交换管轴线的螺旋角在3°至80°的范围内。按照本专利技术，还提供一种热交换管，其用于实现热交换管内的一种流体和热交换管外流动的另一种流体之间的热交换，这种热交换管设有第一种螺旋槽和第二种螺旋槽，每种都是在热交换管外表面上形成的，其中，第一种螺旋槽相对于热交换管轴线的旋向与第二种螺旋槽的相反，第一种螺旋槽和第二种螺旋槽相对于热交换管轴线的螺旋角在3°至80°的范围内，第一种螺旋槽的深度及周向的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热交换管，其用于实现在热交换管内的一种流体和在热交换管外流动的另一种流体之间的热交换，所述热交换管设有分别在热交换管外表面上形成的第一种螺旋槽（Ｍ１）和第二种螺旋槽（Ｍ２），其特征在于：所述第一种螺旋槽（Ｍ１）相对于所述热交换管轴线的旋向与所述第二种螺旋槽（Ｍ２）的相同，但是螺旋角相互不同，所述第一种螺旋槽（Ｍ１）和第二种螺旋槽（Ｍ２）相对于所述热交换管轴线的螺旋角（θ１，θ２）在３°至８０°的范围内。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：钓弘太郎，龟冈秀光，矶部刚，西泽武史，尾崎正则，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]